JP2005315972A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成装置本体内にずれ量測定用の各種センサを配置することなく、また簡便にずれ量を読み取ることが出来る画像形成装置の画像転写位置ずれ量検出方法を提供すること、また前記色ずれ量を補正する、画像形成装置の画像転写位置ずれ量補正方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 ユーザによる手動色ずれ補正の際、容易に色ずれの補正値を読み取れる画像パターンを印字することで、ユーザの負荷を低減する。測定色により縞状にパターンを形成し、測定色に対する色ずれの量によって浮き出てくる文字が変わるように、測定色のパターンを配置する。これにより、ユーザは浮き出た文字をオペレーションパネル等から入力するだけで、色ずれを補正することが出来る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いたプリンタ、複写機などの画像形成装置に関するものであり、特に複数の画像形成部を有して多色画像の形成が可能なカラー画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式或いは静電記録方式により像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置により現像剤が備えるトナーによりトナー像として現像し、このトナー像を記録材に転写して画像を得る画像形成装置がある。

特に、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。斯かるカラー画像形成装置において、各画像形成部は、それぞれ像担持体として、例えば、ドラム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラムを備えており、電子写真画像形成プロセスにより各感光ドラムに形成したトナー像を、記録材担持体として、例えば、無端移動する搬送ベルト上を各画像形成部へと搬送される記録材に転写してカラー画像を形成する。

ところで、複数の画像形成部を有するカラー画像形成装置の問題点として、機械精度などの原因により、複数の感光ドラムや搬送ベルトの移動むら、各画像形成部の転写位置での感光ドラム外周面と搬送ベルトの移動量の関係などが各色毎にバラバラに発生し、画像を重ね合わせたときに一致せず、色ずれを生じることが挙げられる。

特に、感光ドラム及びこの感光ドラム上に静電潜像形成のための露光手段としてレーザスキャナを有する複数の画像形成部を有する装置では、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、この誤差が各画像形成部間で異なると、感光ドラム上でのレーザの走査幅に違いが発生して色ずれが発生する。

また、各感光ドラムの間隔の違いや搬送ベルトの移動速度の変化によって、副走査方向の色ずれが発生する。

色ずれの例を図５に示す。図中、本来の画像位置７と、色ずれが発生している場合の画像位置８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）が示されている。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、主走査方向（記録材搬送方向と直交する方向）に色ずれがある場合であるが、説明のため２つの線を搬送方向に離して描いてある。

図５（ａ）は主走査線の傾きずれを示し、光学部と感光ドラム間に傾きがある場合などに発生する。例えば、光学部や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５（ｂ）は主走査線幅のバラツキによる色ずれを示し、光学部と感光ドラム間の距離の違いなどによって発生する。光学部がレーザスキャナの場合に発生し易い。例えば、画像周波数を微調整して、つまり、走査幅が長すぎる場合は、周波数を速くするなどして走査線の長さ変えることよって、矢印方向に修正する。

図５（ｃ）は主走査方向の書き出し位置誤差を示す。例えば、光学部がレーザスキャナであれば、ビーム検出位置からの書き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５（ｄ）は記録材搬送方向の書き出し位置誤差を示す。例えば、用紙先端検出からの各色の書き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。

従来、これら色ずれを修正するために、画像形成装置は、搬送ベルト３上に、各画像形成部にて形成したトナー像による色ずれ検出用画像として、各色毎の色ずれ検出パターンを形成し、搬送ベルト３の記録材搬送方向下流部の両サイド（記録材搬送方向と直交する方向の両端部近傍）に設けられた一対の光センサ６ａ、６ｂで検出し（図２）、この検出したずれ量に応じて、上述のような各種調整を実施する色ずれ補正手段を有する。図３にパターン検出部６の構成を示す。発光部５１により照射された光がベルト面３により反射され、受光部５２に入射する。受光部５２に入射する光の量はベルト上のトナー１０〜１７の量に関係する。パターン検出部６からの信号により、ＣＰＵは色ずれ量を演算し色ずれ補正制御を行う（図４）。これにより、各色の画像形成位置を補正する。
特開２０００−１５５４５５号公報

しかしながら、その前提となる画像の色ずれ量を知るには、色ずれ量を測定しなければならない。そのためには、画像形成装置本体内に各種センサを配置する方法が知られている。しかしながら、このずれ量の調整は、製品の製造時、ユーザ使用場所への設置時、また、感光体ドラムの交換時等であり、前記調整を必要とする頻度は低い。このような状況において、高精度なセンサとその処理回路を装置本体に付与することはいたずらにコストを上昇させることとなる。

また、従来のパターンではユーザ自らが色ずれの補正を行う際に、正確な色ずれ量を読み取る事が困難である。

上述の事情に鑑み、本発明は、画像形成装置本体内にずれ量測定用の各種センサを配置することなく、また簡便にずれ量を読み取ることが出来る画像形成装置の画像転写位置ずれ量検出方法を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、前記色ずれ量を補正する、画像形成装置の画像転写位置ずれ量補正方法を提供することである。

この課題を解決するために、本発明の請求項１によれば、周回移動する中間転写体または、搬送ベルトの駆動方向に沿って、像担持体を備えた複数の画像形成手段を複数の色に対応して設置し、前記画像形成手段により前記像担持体に潜像を形成し前記潜像を現像して得られる前記複数の色のトナー像を前記中間転写体上、または前記搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に順次重ね合わせて転写することにより前記記録媒体上に前記複数の色からなるカラー画像を得るカラー画像形成装置であって、前記複数の画像形成手段を制御して前記記録媒体上に印刷されたテストパターンの重なり状況によって、前記複数の色のトナー像どうしの位置ずれを目視により測定する色ずれ測定方法において、前記テストパターンは、基準色により一定の線幅と一定の空白とで構成された縞状の第１のパターンと、前記第１のパターンに重なり、所定の色ずれが発生することにより前記第１のパターンの空白部に移動し、目視により認識可能となる第２のパターンとで形成され、前記第２のパターンは、色ずれの量によって目視により認識可能とる形状が変化することを特徴とするものである。

これにより、ユーザ自らが簡便に色ずれの測定を行うことができ、また新たにセンサを追加することがないため、コストアップすることなく高画質のカラー画像形成装置を提供することが出来る。

また、請求項２によれば、前記第２のパターンによる目視により認識可能となる形状は、前記色ずれの量を示す数字であることを特徴とするものである。

これにより、ユーザ自らが色ずれの測定を行う際に、表示される数字をそのまま画像形成装置に入力するだけの簡便な操作で補正が可能となる。

更に、請求項３によれば前記第２のパターンによる目視により認識可能となる形状は、前記色ずれの量又は方向を示す記号であることを特徴とする。

これにより、ユーザ自らが色ずれ測定を行う際に、簡便に色ずれ量の測定を行うことが出来る。

本発明によれば、色ずれ測定用パターンが色ずれ量に対応した文字を浮かび上がらせることにより、測定者が読み間違えることなく容易に色ずれ量を測定でき、また色ずれ検出用のセンサを搭載する必要もないため、コストアップすることなく高画質のカラー画像形成装置を提供することが可能である。

以下、本発明に係るカラー画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

図１は本発明を適用し得るカラー画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例のカラー画像形成装置は、装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器からの信号に従って、色分解された画像情報に応じた各色のトナー像を各画像形成部で電子写真画像形成プロセスにより形成し、記録材に重ねて転写して４色フルカラーの画像を形成することができるカラーレーザビームプリンタである。

先ず、図１を参照し、本実施例のカラー画像形成装置１００の全体構成について説明する。カラー画像形成装置１００は、４色の像形成手段として、それぞれブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを有する。各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、像担持体としてドラム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備え、その周囲に感光ドラム１ａ〜１ｄを均一に帯電させる帯電手段たる帯電ローラ２１ａ〜２１ｄ、画像信号に応じて各感光ドラム１ａ〜１ｄを露光して感光ドラム１ａ〜１ｄ上に静電潜像を形成する露光手段（潜像形成手段）としてのレーザスキャナ２ａ〜２ｄ、各感光ドラム１ａ〜１ｄに形成された静電潜像に現像剤が備えたトナーを供給してトナー像として可視化する、現像手段たる現像装置２２ａ〜２２ｄ、感光ドラム１ａ〜１ｄ上に付着したトナーを除去して清掃するクリーニング装置２４ａ〜２４ｄが設けられている。

又、記録材Ｐを各色の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに順次搬送する搬送手段としての無端状の搬送ベルト３が各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向して設けられている。搬送ベルト３は、駆動ローラ４及び従動ローラ５とに掛け渡されており、図中矢印方向に移動（回転）する。駆動ローラ４は、モータ、ギアなどを備えた駆動手段と接続され、搬送ベルト３を駆動する。従動ローラ５は、搬送ベルト３の移動に従って回転し、且つ、搬送ベルト３に一定の張力を付与する。搬送ベルト３の内側には、各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向して転写部材２３ａ〜２３ｄが搬送ベルト３に当接配置されている。転写部材２３ａ〜２３ｄには転写時に転写バイアス電圧が印加され、搬送ベルト３を介して、搬送ベルト３に担持された記録材Ｐにトナーと逆極性の転写バイアスを印加する。このように搬送ベルト３は転写手段としての転写ベルトとしての機能を兼ねる。

更に、カラー画像形成装置１００は、記録材Ｐを収容するカセット２５ａ、記録材供給ローラ２５ｂ、搬送ローラ（図示せず）、ガイド（図示せず）、レジストローラ２５ｃなどを備えた記録材供給装置２５を有する。又、搬送ベルト３の記録材搬送方向下流側には、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて記録材Ｐに転写された未定着のトナー像を記録材Ｐに定着する定着装置２６が設けられている。

斯かる構成のカラー画像形成装置１００に、パーソナルコンピュータなどの外部機器から画像形成すべきデータが送られ、プリンタエンジンの方式に応じた画像情報処理が終了して画像形成可能状態となると、カセット２５ａから記録材供給ローラ２５ｂなどにより記録材Ｐが供給され、搬送ベルト３に到達する。そして、搬送ベルト３により記録材Ｐが各色の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに順次搬送される。搬送ベルト３による記録材Ｐの搬送とタイミングを合せて、各色の画像信号が各レーザスキャナ２に送られ、感光ドラム１ａ〜１ｄ上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、各現像装置２２ａ〜２２ｄで現像された後、転写部材２３ａ〜２３ｄにより記録材Ｐ上に重ねて転写される。

その後、記録材Ｐは搬送ベルト３から分離され、定着装置２６で熱によってトナー像が記録材Ｐ上に定着され、装置外部へと排出される。

各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおける動作は同様であるので、ブラック画像形成部Ｐａを例に説明すると、図中矢印方向に回転駆動される感光ドラム１ａの表面は、帯電ローラ２１ａによって一様に帯電される。その表面を、画像情報に色分解されたブラック画像情報に従ってレーザスキャナ２ａが走査露光して、感光ドラム１ａ上に静電潜像を形成する。次いで、感光ドラム１ａに形成された静電潜像は、現像装置２２ａによってトナーが供給されてトナー像として可視化される。現像装置２２ａは、現像剤として、例えば、主に樹脂トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とを備えており、感光ドラム１ａに対向する現像領域まで現像剤担持体によりこの現像剤を担持搬送し、又現像剤担持体に、通常、ＡＣ電圧とＤＣ電圧とを重畳した現像バイアスを印加することによって感光ドラム１ａ上の静電潜像を現像する。

一方、カセット２５ａから供給ローラ２５ｂなどによって供給され、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおけるトナー像の形成と同期するように搬送ベルト３に静電吸着された記録材Ｐが搬送されてくる。そして、感光ドラム１ａと転写部材２３ａとが搬送ベルト３を介して対向する転写領域において、転写部材２３ａに印加される転写バイアスにより、感光ドラム１ａから記録材Ｐへとトナー像が転写される。

次いで、記録材Ｐは搬送ベルト３から分離され、定着装置２６へと搬送される。ここで、トナー像は記録材Ｐに定着されて永久画像となる。その後、記録材Ｐは装置外部に設けられた記録材排出トレー（図示せず）などに排出される。又、トナー像の転写後の感光ドラム１ａは、クリーニング装置２４ａによってその表面に付着した転写残トナーが除去され、続く画像形成に備える。

本実施例のカラー画像形成装置１００は、図５を参照して説明したような各種色ずれを補正するために、色ずれ測定用のテストパターンを形成する。図２０はテストパターンを印字した記録用紙の例を示す。図の矢印は記録用紙の搬送方向をあらわしている。テストパターンの左上から、１ｄｏｔのずれを見るパターン、２ｄｏｔのずれを見るパターン、３ｄｏｔのずれを見るパターンとなっており、どのパターンの文字が浮き出ているかによって色ずれ量が判定できるようになっている。ここでは例として主走査方向の色ずれを測定するパターンを示す。副走査方向に関しては、パターンの縞を横縞に変えることで容易に変更可能であるためここでは省略する。また、ここでは例として基準色をＢｋ、測定色をＹ、Ｍ、Ｃのいずれかとしているけれども、これらは必ずしも限定される物ではない。

図６に色ずれ測定用テストパターンを拡大したものを示す。２１が基準色であり、ここではＢｋとする。２２が測定色であり、ここではＣとする。（ａ）に示すように、設計上は基準色と測定色を重ねておき、色ずれが発生した場合に基準色の下側から測定色が現れ、Ｃの模様が目視で確認できるようになる。

１ｄｏｔのずれにより目視可能となるパターンは、図７に示すように、基準色は１ｄｏｔのトナー像と１ｄｏｔの空白、測定色は１ｄｏｔのトナー像と１ｄｏｔの空白であり、色ずれが無い場合は図７（ａ）に示すように測定色は基準色に重なり目視による確認は出来ない。また、図７（ｂ）に示すように１ｄｏｔの色ずれが発生した場合、基準色の下から測定色のＣが現れ目視により確認することが出来る。

同様に、２ｄｏｔのずれを確認するには図８に示すように、基準色は３ｄｏｔのトナー像と１ｄｏｔの空白、測定色は１ｄｏｔのトナー像と３ｄｏｔの空白であり、色ずれが無い場合は図８（ａ）に示すように、基準色の中央部に測定色が配置されており、色ずれが２ｄｏｔ発生した場合には図８（ｃ）に示すように、基準色の下から測定色のＣが現れ目視により確認することが出来る。

また、３ｄｏｔのずれを確認するには図９に示すように、基準色は５ｄｏｔのトナー像と１ｄｏｔの空白、測定色は１ｄｏｔのトナー像と５ｄｏｔの空白であり、色ずれがない場合は図９（ａ）に示すように、基準色の中央部に測定色が配置されており、色ずれが３ｄｏｔ発生した場合には図９（ｄ）に示すように、基準色の下から測定色のＣが現れ目視により確認することが出来る。

図１０にこのパターンを用いた例を示す。図の左から１ｄｏｔずれ確認用パターン、２ｄｏｔずれ確認用パターン、３ｄｏｔずれ確認用パターンであり、図１０（ａ）は１ｄｏｔの色ずれが発生した場合、（ｂ）は２ｄｏｔの色ずれが発生した場合、（ｃ）は３ｄｏｔの色ずれが発生した場合を示している。ここで（ｃ）には「３」以外に、「１」も浮かび上がることになるものの、大きな側の数字を読み取ることで適正値を得ることが出来る。

以上、本実施例によれば、色ずれ測定用パターンに現れる文字を目視で読み取ことにより、色ずれ量が容易に測定できるため、色ずれ検出用のセンサを搭載する必要がなく、これによりコストアップすることなく印字品質を向上したカラー画像形成装置を提供する事が出来る。

次に、本発明の請求項２に関する実施例について説明する。本実施例のカラー画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１のものと同様であるので、同一機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。

以下、本実施例における色ずれ測定用のテストパターンを説明する。実施例１では、色ずれ量に対応する数値が目視により確認できたものの、色ずれの方向が上下左右のどちら方向かが不明であった。図１１は色ずれの方向を判定するテストパターンを拡大したものを示す。基準色は４ｄｏｔのトナー像と３ｄｏｔの空白、測定色は１ｄｏｔの測定色と６ｄｏｔの空白から形成されている。（ａ）に示すように、設計上は基準色と測定色を重ねておき、＋方向（基準色に対して右にずれる方向）の色ずれが発生した場合に基準色の下側から測定色が現れ、Ｃの模様が目視で確認できるようになる。また、−方向（基準色に対して左にずれる方向）の色ずれが発生した場合は基準色の下に測定色が隠れたままであるので、目視で確認することが出来ない。

同様に図１２（ａ）は−方向の色ずれが発生した場合に基準色の下側から測定色が現れ、Ｃの模様が目視で確認できるようになる。また、＋方向の色ずれが発生した場合は基準色の下に測定色が隠れたままであるので、目視で確認することが出来ない。

図１３に＋−方向を合せたテストパターンの例を示す。図の左から１ｄｏｔずれ確認用パターン、２ｄｏｔずれ確認用パターン、３ｄｏｔずれ確認用パターン、＋−方向確認用パターンであり、図１３（ａ）は−１ｄｏｔの色ずれが発生した場合、（ｂ）は色ずれがない場合、（ｃ）は＋１ｄｏｔの色ずれが発生した場合を示している。

以上、本実施例によれば、色ずれ測定用パターンに現れる文字及び記号を目視で読み取ことにより、色ずれ量及び方向が容易に測定できるため、色ずれ検出用のセンサを搭載する必要がなく、これによりコストアップすることなく印字品質を向上したカラー画像形成装置を提供する事が出来る。

次に、本発明の請求項３に関する実施例について説明する。本実施例のカラー画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１のものと同様であるので、同一機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。

以下、本実施例における色ずれ測定用のテストパターンを説明する。実施例１でおよび２では、測定したい色ずれ量の数だけ色ずれ測定用のテストパターンが必要であった。

このため、１つのパターンにより複数の色ずれ量を測定できるパターンを形成する。図１４に示すように、基準色２１は７ｄｏｔのトナー像と１ｄｏｔの空白の繰り返し、測定色は現れる文字に対応した位置にトナー像を形成する。ここで、例えば０ｄｏｔの場合は、基準色の空白部に０の文字に対応するパターンを、１ｄｏｔの場合は空白部の両側に１の文字に対応するパターンを形成していく。同様に２ｄｏｔ、３ｄｏｔずれに対応する文字を形成する。これを重ねたパターンを図１５（ａ）に示す。更に、基準色のパターンを図１５（ｂ）に示す。このパターン（ａ）と（ｂ）を重ねることにより、色ずれが無い場合は図１６に示すように、基準色の下から「０」の文字が現れ、色ずれが１ｄｏｔの場合は図１７に示すように「１」の文字が現れる。同様に２ｄｏｔずれの場合は「２」の文字が、３ｄｏｔずれの場合は「３」の文字が現れる。

以上、本実施例によれば、同一の色ずれ測定用パターンに現れる文字及び記号を目視で読み取ことにより、色ずれ量及び方向が読み間違えることなく容易に測定でき、また色ずれ検出用のセンサを搭載する必要がなく、これによりコストアップすることなく印字品質を向上したカラー画像形成装置を提供する事が出来る。

本発明を適用し得るカラー画像形成装置の一例の概略構成を示す概略断面図である。 本発明を適用し得るカラー画像形成装置の一例の概略構成を示す概略断面図である。 色ずれ検出手段のパターン検出部を説明するための模式図である。 色ずれ検出手段の色ずれ検出パターン読み取り処理部の回路構成を説明するための模式図である。 各種色ずれを説明するための説明図である。 本発明の第１の実施例における色ずれ測定パターンの配置を説明するための図である。 本発明の第１の実施例における色ずれ測定パターンの配置を説明するための図である。 本発明の第１の実施例における色ずれ測定パターンの配置を説明するための図である。 本発明の第１の実施例における色ずれ測定パターンの配置を説明するための図である。 本発明の第１の実施例における色ずれ測定パターンの配置を説明するための図である。 本発明の第２の実施例における色ずれ測定パターンの配置を説明するための図である。 本発明の第２の実施例における色ずれ測定パターンの配置を説明するための図である。 本発明の第２の実施例における色ずれ測定パターンの配置を説明するための図である。 本発明の第３の実施例における色ずれ測定パターンの配置を説明するための図である。 本発明の第３の実施例における色ずれ測定パターンの配置を説明するための図である。 本発明の第３の実施例における色ずれ測定パターンの配置を説明するための図である。 本発明の第３の実施例における色ずれ測定パターンの配置を説明するための図である。 本発明の第３の実施例における色ずれ測定パターンの配置を説明するための図である。 本発明の第３の実施例における色ずれ測定パターンの配置を説明するための図である。 本発明の第３の実施例における色ずれ測定パターンの配置を説明するための図である。

符号の説明

１ 感光ドラム（像担持体）
２ レーザスキャナ（露光手段）
３ 搬送ベルト（被転写体）
４ 搬送ベルトの駆動ローラ
５ 搬送ベルトの従動ローラ
６ 光センサ（パターン検出部）
１０〜１７ 色ずれ検出パターン
５１ 発光素子
５２ 受光素子
２１ 色ずれ測定の基準色パターン
２２ 色ずれ測定の測定色パターン

Claims (3)

1. 周回移動する中間転写体または、搬送ベルトの駆動方向に沿って、像担持体を備えた複数の画像形成手段を複数の色に対応して設置し、前記画像形成手段により前記像担持体に潜像を形成し、前記潜像を現像して得られる前記複数の色のトナー像を前記中間転写体上、または前記搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に順次重ね合わせて転写することにより、前記記録媒体上に前記複数の色からなるカラー画像を得るカラー画像形成装置であって、
   前記複数の画像形成手段を制御して前記記録媒体上に印刷されたテストパターンの重なり状況によって、前記複数の色のトナー像どうしの位置ずれを目視により測定する色ずれ測定方法において、
   前記テストパターンは、基準色により一定の線幅と一定の空白とで構成された縞状の第１のパターンと、前記第１のパターンに重なり、所定の色ずれが発生することにより前記第１のパターンの空白部に移動し、目視により認識可能となる第２のパターンとで形成され、
   前記第２のパターンは、色ずれの量によって目視により認識可能となる形状が変化することを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 前記第２のパターンによる目視により認識可能となる形状は、前記色ずれの量を示す数字であ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。
3. 前記第２のパターンによる目視により認識可能となる形状は、前記色ずれの量又は方向を示す記号であ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。

Images