JP2006292920A - カラー画像形成装置、その制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 容易に像担持体（感光体ドラム）の角速度ムラを検出することができ、夫々の像担持体の回転位相を調整でき、色ずれを大幅に減少させ得るカラー画像形成装置を提供する。
【解決手段】 位置ずれ検出手段４４による検出結果から基準色に対する検出色の位置ずれ量を演算し像担持体１の回転位相の最適位相を判定し、像担持体の回転位相を最適位相になるように調整する制御手段を備えたカラー画像形成装置であって、制御手段は、基準色の像坦持体の回転位相を固定し、該基準色に対する検出色の像担持体の回転位相を所定の角度ごとに調整して該基準色に対する検出色の位置ずれ量を検出することを、像担持体の駆動むらの少なくとも１周期にわたり実行して、その際の位置ずれ検出用パターンの各検出ポイントでの位置ずれ量の総和と検出角度情報を基に、位置ずれ量の総和が最小となる回転位相を最適位相と判定するカラー画像形成装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カラー複写機やカラープリンタ等のカラー画像形成装置に関し、特にその位置ずれ検出（色ずれ検出ということもできる）に関するものである。

従来から複数の像坦持体を形成する感光体ドラムを一列に並べた所謂インライン方式と称するカラー画像形成装置がある。これは、複数のローラで張架された静電転写ベルトにより転写材（記録材ともいう）を担持搬送しつつ、転写材の搬送路に沿って配置された４個の感光体ドラムにより、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックからなるトナー画像を転写材上に順次転写し、各色の重ね合わせによりカラー画像を形成するものである。この構成は、プリントを高速に行うことができるため近年注目されている。

しかしながら、４個の感光体ドラムにより夫々の色が形成されるため、１つの感光体ドラムに対して各色毎に４つの搬送パスを経由して色を重ねる構成（以下、単に「４パス方式」という）のカラー画像形成装置に比べて、感光体ドラムの回転駆動に関してはより一層の精度が要求される。

即ち、一般に感光体ドラムの駆動には歯車列が採用されており、歯車１回転成分等の低い周波数の回転ムラが必ず発生するが、４パス方式の場合、駆動歯車列の減速比を整数の組み合わせとすることで歯車の累積ピッチ誤差等を回避し、各色の作像位置を合わせることが可能である。

しかしながら、インライン方式の場合、複数の感光体ドラムが独立しているため、駆動歯車列も独立となり、前述した４パス方式のような回避策が困難であり、各色の作像位置が、ずれることによる色ずれという画像品質の低下が生じ易い。

従来、色ずれの対策として、感光体ドラムの角速度を検出したり、転写材に転写した画像を読み込んだりして速度ムラを検出し、速度ムラを相殺するようにモータの回転を制御する対策や、特許文献１、２に開示されているように、夫々の感光体ドラムの回転位相を望ましい状態に合わせることにより相対的な色ずれを減少させる方策が講じられていた。
特開平９−１４６３２９号公報 特開平１０−３３３３９８号公報

しかしながら、前述の従来例においては、像担持体である感光体ドラムの駆動が複数の歯車を介する減速系であり、速度ムラには感光体ドラム１回転周期の成分の他に、中間歯車の１回転周期の成分等が含まれる複雑な速度波形となる。そのため、高精度な速度ムラ検出手段やモータ制御が必要となり、感光体ドラムの位相を合わせても、中間歯車の影響等が残り、感光体ドラム１回転周期の駆動むらを検出するには、複雑な演算処理を行わなければならず、ＣＰＵやメモリの負担が大きかった。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、容易に像担持体（感光体ドラム）の角速度ムラを検出することができ、夫々の像担持体の回転位相を調整でき、色ずれを大幅に減少させ得るカラー画像形成装置を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するため、本発明では、カラ−画像形成装置を次の（１）のとおりに構成する。

（１）光学部と像坦持体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ベルトを形成する搬送手段上、または該搬送手段上に載置され搬送される記録材上に、前記像担持体の画像を転写する複数の転写手段と、
前記搬送手段上に位置ずれ検出用パターンを形成するパターン形成手段と、
前記パターン形成手段によって前記搬送手段上に形成された位置ずれ検出用パターンを検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果から基準色に対する検出色の位置ずれ量を演算し像担持体の回転位相の最適位相を判定し、前記像担持体の回転位相を該最適位相になるように調整する制御手段と、
を備えたカラー画像形成装置であって、
前記制御手段は、基準色の像坦持体の回転位相を固定し、該基準色に対する検出色の像担持体の回転位相を所定の角度ごとに調整して該基準色に対する検出色の位置ずれ量を検出することを、像担持体の駆動むらの少なくとも１周期にわたり実行して、その際の前記位置ずれ検出用パターンの各検出ポイントでの位置ずれ量の総和と検出角度情報を基に、位置ずれ量の総和が最小となる回転位相を最適位相と判定するカラー画像形成装置。

本発明によれば、像担持体（感光体ドラム）の角速度ムラを、容易に精度よく検出することができ、夫々の像担持体の回転位相を調整することで色ずれを大幅に減少させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、カラー画像形成装置の実施例により詳しく説明する。なお、本発明は、装置の形に限らず、実施例の説明に裏付けられて、方法，プログラムの形で実施することもできる。

図１は、実施例１である“カラー画像形成装置”の要部構成を示す縦断面図、図２（ａ）は、感光体ドラムの駆動部，駆動伝達部の要部構成を示す斜視図、（ｂ）は、感光体ドラムの駆動部，駆動伝達部の要部構成を示す断面図、図３は、感光体ドラムの駆動部と制御系の要部構成を示す説明図、図４は、位置ずれ補正前の各色の位置ずれの状態を示す図、図５は、感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号の状態を示す図、図６は、感光体ドラムの位相制御後の各色の位置ずれを解消した状態を示す図、図７は、位置ずれ検出用パターンおよびその配置例を表す説明図、図８（ａ）、（ｂ）は、感光体ドラム以外の駆動むらをキャンセルしたときの基準色に対する位置ずれ量を表した説明図、図９は、感光体ドラムの回転位相を変化させたときの基準色に対する位置ずれ量の総和の変化を表した説明図である。

図１において、カラー画像形成装置１００は、図１の上下方向に直線状に並設された像担持体となるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の４個の電子写真感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ（以下、単に「感光体ドラム１」という）を備えており、各感光体ドラム１に対向して静電吸着により転写材Ｓを吸着して担持搬送する転写材担持体となる転写材搬送ベルト（無端ベルト）１１が配置されている。

夫々の感光体ドラム１は、該感光体ドラム１の回転軸となるドラム軸に固定された、詳しくは後述する第１の係合部材となるカップリング３６と該カップリング３６に係合して連結される第２の係合部材となるカップリング３３側の歯車１８に駆動源となる図示しない駆動モータから回転駆動力が伝達されて図１の反時計方向に回転駆動される（図２（ａ）、（ｂ）参照）。

各感光体ドラム１の周囲には、その回転方向上流側から順に、感光体ドラム１の表面を均一に帯電するための帯電手段となる一次帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ（以下、単に「一次帯電器２」という）が配され、一次帯電器２により一様に帯電された感光体ドラム１の表面に画像情報に基づいてレーザビームを照射して静電潜像を形成する露光装置３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが配置されている。

さらには、静電潜像が形成された感光体ドラム１の表面に各色のトナーを付着させてトナー画像として顕像化する現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ（以下、単に「現像装置４」という）、転写後の感光体ドラム１の表面に残留したトナーを除去するクリーニング手段６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ（以下、単に「クリーニング手段６」という）が配置されている。

感光体ドラム１と一次帯電器３、現像装置４およびクリーニング手段６は一体的にカートリッジ化されたプロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ（以下、単に「プロセスカートリッジ７」という）として装置本体１００に対して着脱可能に構成されている。

また、装置本体１００にはプロセスカートリッジ７の交換を検出する装置２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄを有し、プロセスカートリッジ７に取り付けられたメモリ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを検出することで初期化動作時に交換を検知している。プロセスカートリッジ７の交換を検知した場合に、後述のように、感光体ドラムの回転における最適位相を判定し、感光体ドラムの回転位相が最適位相になるように調整する。

また、各感光体ドラム１に対向する位置には転写材搬送ベルト（無端ベルト）１１を挟んで該転写材搬送ベルト１１により担持搬送される転写材Ｓに感光体ドラム１の表面に形成されたトナー画像を転写する転写装置となる転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ（以下、単に「転写ローラ１２」という）が配置されている。

駆動部は、機械左側手前に位置し、略垂直方向に並んだ４色のプロセスカートリッジ７に回転駆動力を与える。各プロセスカートリッジ７には、感光体ドラム１、現像装置４、クリーニング手段６等が含まれ、これら全ての駆動力を供給することになる。

カートリッジ７は、各色独立で脱着可能であるため、駆動伝達部も各色独立で略垂直方向に並んだ構成となっており、回転精度が要求される感光体ドラム１に直接伝達するが、その他の駆動、例えば現像装置４やクリーニング手段６の駆動を別系列で伝達してもよい。カートリッジ７に供給された駆動力は、カートリッジ７内の駆動系で各要素に分配される。

駆動装置の内部には、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ７を駆動するための歯車１８と、歯車と一体となって回転する軸部３２と、軸部３２と一体となって回転しプロセスカートリッジ７に回転駆動力を伝達するカップリング部３３と、感光体ドラム１と同心に固定されたドラム軸２２に嵌合して、位置を決めるための位置決め穴３４が一体で構成されている。この一体構成部品は樹脂成形品とすることができる。

図２に示すように、軸部３２は本体側に設置されたシリンダ軸受部３５により、歯車根元近傍の軸部３２ａのみ必要な精度で、回転直動自由に支持されているが、カップリング部３３周辺は、前記位置決め穴３４が、後述するドラム軸２２に嵌合することにより定まる、軸位置と相反することがない程度に広く、かつカップリングが係合する際に支障にならない程度に支持できるクリアランスを設けている。

シリンダ軸受部３５とドラム軸２２の位置精度により歯車軸に傾きが生じるが、歯車根元近傍の軸部３２ａから位置決め穴３４までの距離を十分に長くとることにより実害が無いようにしている。

前記歯車１８と一体部品は、軸方向に移動可能で、板バネ３７により感光体ドラム１の方向に押圧されている。

感光体ドラム１には、該感光体ドラム１と一体で回転するドラム軸２２が固定されており、ドラム軸２２は、軸受３８を介して機械本体に正確に位置決めされている。

また、ドラム軸２２の端部には非駆動側（従動側）カップリング３６が固定され、駆動側（主動側）カップリング３３と噛み合い、回転駆動力が伝達される。

駆動側カップリング３３と非駆動側カップリング３６は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、三角螺旋形状のカップリングとなっており、所定の方向に駆動すると両者が必ず噛み合う構成となっている。

なお、図１では、構成の一般的な説明のため、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対し、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのように、一般的な符号の付け方をしているが、動作を具体的に説明する図３以降では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対し、１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｂのように、色を示唆する符号の付け方をしている。しかし、１ａと１ｙのように対応する符号部分は同一のものである。

図３において、夫々の感光体ドラム１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋ（以下感光体ドラム１）専用に設けたモータ４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋ（以下モータ４１）により、感光体ドラム１に係合する歯車１８を経て感光体ドラム１を駆動する。

歯車１８の歯３１には、位相を検出するためのターゲットが設けてあり、光学式あるいは磁気式の位相検出装置４２（４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋ）により１回転に１回の位相信号を検出することができる。

また、転写材搬送ベルト１１上に対向するように画像検出センサ４４が設けてあり、転写材搬送ベルト１１上の画像を光学的に検出することができる。

本実施例の構成においては、角速度ムラの主成分は、感光体ドラム１の１回転周期だけとなるため、感光体ドラム１上に等時間間隔で作像したパターンを転写材搬送ベルト１１に転写し、画像検出センサ４４で読み込み、パターン間隔の累積の変動成分を求めると、図４のような正弦波形が得られる。

図４において、横軸は、画像先端からの距離、縦軸が位置ずれ量を表す。４色の位相関係を求めるには、各色の作像開始タイミングを管理しながら１色ずつ作像して検出し、正弦波形を求め、前記開始タイミング間隔により補正して比較する等の処理を行えばよい。

また、図４に示すように、Ｂｋを基準とした場合、Ｙ色を距離ｙだけ画像先端側にずらせばＢｋ色との相対的な色ずれを減少させることができる。同様に、Ｍ色は距離ｍ、Ｃ色は距離ｃずらせばよい。ただし、この位相検知には所定の時間を必要とするため、頻繁に行うと画像形成時間のロスを生じてしまう。

そこで、感光体ドラム１を回転させる歯車１８の位相を検出する位相検出装置４２を利用し、通常はこの位相情報をもとに制御を行う。

位相検出装置４２が検出した位相波形が、図５に示すような状態であるとき、図４における距離ｙに相当の時間ｙ′だけ早く回すようにＹ色の歯車１８ｙの位相を制御すれば、Ｂｋ色とＹ色の相対的な色ずれは減少する。同様に、Ｍ色の歯車１８ｍは距離ｍに相当の時間ｍ′早く、Ｃ色の歯車１８ｃは距離ｃに相当の時間ｃ′早く回すように位相制御すればよい。

位相の制御は、モータ４１の速度を調整することにより行うことができる。
このような位相制御を行い、前述の位相関係を求めると、図６のようになり、相対的な位置ずれを、およそ１／２以下に低減することができる。

以下、本実施例１の動作について説明する。
転写材搬送ベルト１１に、図７に示す様な位置ずれ検出用パターンを形成し、転写材搬送ベルト１１の両サイドに設けられた画像検出センサ４４で読取り、各色の位置ずれ量を検出する。

図７は、用紙搬送方向の位置ずれ量を検出する為のパターンで、この例では片側に基準色ａ（以下Ｂｋ：ブラック）、もう一方に検出色ｂ（以下Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンダ、Ｃ：シアン）を示す。ａ１〜ａ１９，ｂ１〜ｂ１９は各パターンの検出タイミングを示す。矢印は転写材搬送ベルト１１の搬送方向を示す。

前記位置ずれ検出用パターンは基準色、検出色を搬送方向に対して等しい位置に配置しているため、転写材搬送ベルト１１に起因する速度むらの影響を受けにくくなる。

図８に示すように、前記位置ずれ検出用パターンのピッチを感光体ドラム１以外の駆動むらの整数倍にすることで、の駆動むらをキャンセルすることができる。

基準色の回転位相を固定し、基準色に対しての検出色の回転位相を、或る所定の角度ごとにずらして検出していき、前述の検出を繰り返し行うことで、基準色に対する測定色の回転位相と基準色に対する位置ずれ量の総和の関係が、図９に示されるような波形が得られ、各色の最適位相の判断が容易にできる。

図９において、縦軸に基準色に対する検出色の基準色に対する位置ずれ量の総和、横軸に基準色に対する検出色の回転位相を示している。前記位置ずれ検出用パターン基準色に対する検出色の感光体ドラム１の位置ずれ量の合計は、
ΣＣ_１（θ）＝ＡＢＳ（ａ１−ｂｃ１）＋ＡＢＳ（ａ２−ｂｃ２）＋・・・・＋ＡＢＳ（ａ１８−ｂｃ１８）＋ＡＢＳ（ａ１９−ｂｃ１９） （式１）
ただしＡＢＳは絶対値、ｂｃ１は検出色シアンのパターンｂ１のタイミングを指す、以下同様。

ΣＹ_１（θ）＝ＡＢＳ（ａ１−ｂｙ１）＋ＡＢＳ（ａ２−ｂｙ２）＋・・・・＋ＡＢＳ（ａ１８−ｂｙ１８）＋ＡＢＳ（ａ１９−ｂｙ１９） （式２）
ΣＭ_１（θ）＝ＡＢＳ（ａ１−ｂｍ１）＋ＡＢＳ（ａ２−ｂｍ２）＋・・・・＋ＡＢＳ（ａ１８−ｂｍ１８）＋ＡＢＳ（ａ１９−ｂｍ１９） （式３）
で表される。

更に、基準色に対する検出色の感光体ドラム１の回転位相を粗く角度調整し、その後細かく調整していき、時間を短縮する手法がある。本実施例では、まず基準位相に対して１２０°おきに、位置ずれパターンを検出する。前記検出結果を利用し、基準色に対する位置ずれ量の総和の小さい位相角の間の角度を検出する。また、前記検出結果を利用し、また位置ずれ量の総和の小さい位相角の間を測定し、最後に位置ずれ量の総和の最小となる角度を最適位相としている。前記位相検出結果をモータ４１の回転位相制御にフィードバックすることで、色ずれを低減することができる。

転写材搬送ベルト１１に起因する以外の速度むらが複数ある場合においては、以下の式のように位置ずれ検出用パターンのピッチ・移動平均処理を行うことで、感光体ドラム１の速度むらの抽出を容易に検出することができる。

ΣＣ_１（θ）＝ＡＢＳ（Ａｖｅｒａｇｅ（ａ１−ｂｃ１，ａ２−ｂｃ２，ａ３−ｂｃ３））＋ＡＢＳ（Ａｖｅｒａｇｅ（ａ２−ｂｃ２，ａ３−ｂｃ３，ａ４−ｂｃ４））＋・・・＋ＡＢＳ（Ａｖｅｒａｇｅ（ａ１６−ｂｃ１６，ａ１７−ｂｃ１７，ａ１８−ｂｃ１８））＋ＡＢＳ（Ａｖｅｒａｇｅ（ａ１７−ｂｃ１７，ａ１８−ｂｃ１８，ａ１９−ｂｃ１９）） （式４）
ΣＹ_１（θ）＝ＡＢＳ（Ａｖｅｒａｇｅ（ａ１−ｂｙ１，ａ２−ｂｙ２，ａ３−ｂｙ３））＋ＡＢＳ（Ａｖｅｒａｇｅ（ａ２−ｂｙ２，ａ３−ｂｙ３，ａ４−ｂｙ４））＋・・・＋ＡＢＳ（Ａｖｅｒａｇｅ（ａ１６−ｂｙ１６，ａ１７−ｂｙ１７，ａ１８−ｂｙ１８））＋ＡＢＳ（Ａｖｅｒａｇｅ（ａ１７−ｂｙ１７，ａ１８−ｂｙ１８，ａ１９−ｂｙ１９）） （式５）
ΣＭ_１（θ）＝ＡＢＳ（Ａｖｅｒａｇｅ（ａ１−ｂｍ１，ａ２−ｂｍ２，ａ３−ｂｍ３））＋ＡＢＳ（Ａｖｅｒａｇｅ（ａ２−ｂｍ２，ａ３−ｂｍ３，ａ４−ｂｍ４））＋・・・＋ＡＢＳ（Ａｖｅｒａｇｅ（ａ１６−ｂｍ１６，ａ１７−ｂｍ１７，ａ１８−ｂｍ１８））＋ＡＢＳ（Ａｖｅｒａｇｅ（ａ１７−ｂｍ１７，ａ１８−ｂｍ１８，ａ１９−ｂｍ１９）） （式６）

以上説明した、位置ずれ検出から最適位相の判断までの処理は、カラー画像形成装置の動作を制御する、不図示のＣＰＵにより行われる。これにより、像担持体（感光体ドラム）の角速度ムラを、容易に精度よく検出することができ、夫々の像担持体の回転位相を調整することで色ずれを大幅に減少させることができる。

実施例２である“カラー画像形成装置”について説明する。本実施例におけるハードウエア構成は実施例１と同様なので、ハードウエア構成については実施例１の説明を援用する。本実施例は、実施例１とは異なる位置検出パターンを用いる例である。

図１０に本実施例で用いる位置ずれ検出パターンの例を示す。搬送ベルト１１上に図１０に示す様な位置ずれ検出用パターンを形成し、搬送ベルト１１の両サイドに設けられた１対のセンサ４４で読取り、各色の位置ずれ量を検出する。

図１０は、用紙搬送方向の位置ずれ量を検出する為のパターンで、この例では基準色ａ（以下Ｂｋ：ブラック）の上に検出色ｂ（以下Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンダ、Ｃ：シアン）を搬送方向に対して重なるよう配置されている。ｃ１〜ｃ１８，ｄ１〜ｄ１８は各パターンの検出タイミングを示し、矢印は転写材搬送ベルト１１の搬送方向を示す。前記位置ずれ検出用パターンは、基準色、検出色を搬送方向に対して重ねて配置しているため、転写材搬送ベルト１１に起因する速度むらの影響を受けにくくなる。

基準色の回転位相を固定し、基準色に対しての検出色の回転位相を、或る所定の角度ごとにずらして基準色と検出色のピッチを検出していき、前述の検出を繰り返し行うことで、基準色に対する測定色の回転位相と、基準色に対する測定色の位置ずれの関係が、実施例１と同様に図９に示されるような波形で得られ、各色の最適位相の判断が容易にできる。

前記位置ずれ検出用パターン基準色に対する検出色の感光体ドラム１の位置ずれ量の総和は、
ΣＣ_１（θ）＝ｃｄｃ１＋ｃｄｃ２＋・・・＋ｃｄｃ１７＋ｃｄｃ１８ （式７）
ΣＹ_１（θ）＝ｃｄｙ１＋ｃｄｙ２＋・・・＋ｃｄｙ１７＋ｃｄｙ１８ （式８）
ΣＭ_１（θ）＝ｃｄｍ１＋ｃｄｍ２＋・・・＋ｃｄｍ１７＋ｃｄｍ１８ （式９）
で表される。

転写材搬送ベルト１１に起因する以外の速度むらが複数ある場合においては、実施例１と同様に以下の式のように位置ずれ検出用パターンのピッチ・移動平均処理を行うことで、感光体ドラム１の速度むらの抽出を容易に検出することができる。

ΣＣ_１（θ）＝Ａｖｅｒａｇｅ（ｃｄｃ１，ｃｄｃ２，ｃｄｃ３）＋Ａｖｅｒａｇｅ（ｃｄｃ２，ｃｄｃ３，ｃｄｃ４）＋・・・＋Ａｖｅｒａｇｅ（ｃｄｃ１５，ｃｄｃ１６，ｃｄｃ１７）＋Ａｖｅｒａｇｅ（ｃｄｃ１６，ｃｄｃ１７，ｃｄｃ１８） （式１０）
ΣＹ_１（θ）＝Ａｖｅｒａｇｅ（ｃｄｙ１，ｃｄｙ２，ｃｄｙ３）＋Ａｖｅｒａｇｅ（ｃｄｙ２，ｃｄｙ３，ｃｄｙ４）＋・・・＋Ａｖｅｒａｇｅ（ｃｄｙ１５，ｃｄｙ１６，ｃｄｙ１７）＋Ａｖｅｒａｇｅ（ｃｄｙ１６，ｃｄｙ１７，ｃｄｙ１８） （式１１）
ΣＭ_１（θ）＝Ａｖｅｒａｇｅ（ｃｄｍ１，ｃｄｍ２，ｃｄｍ３）＋Ａｖｅｒａｇｅ（ｃｄｍ２，ｃｄｍ３，ｃｄｍ４）＋・・・＋Ａｖｅｒａｇｅ（ｃｄｍ１５，ｃｄｍ１６，ｃｄｍ１７）＋Ａｖｅｒａｇｅ（ｃｄｍ１６，ｃｄｍ１７，ｃｄｍ１８） （式１２）

以上説明したように、本実施例によれば、前述のように、位置ずれ検出用パターンは、基準色、検出色を搬送方向に対して重ねて配置しているため、転写材搬送ベルトに起因する速度むらの影響を受けにくくなり、精度よく位置ずれを検出することができ、実施例１と同様に、夫々の像担持体の回転位相を調整することで色ずれを大幅に減少させることができる。

実施例３のカラー画像形成装置について説明する。
図１１は、本実施例３である“カラー画像形成装置”の構成を示す断面図である。なお、前述の実施例１と同様の構成部分については説明を省略する。

本実施例では、図１１に示すように、水平方向に並設された複数の像担持体となる感光体ドラム１に対向して該感光体ドラム１の表面に形成されたトナー画像が一次転写される中間転写体となる中間転写ベルト５４が、駆動ローラおよび従動ローラにより張架されており、該中間転写ベルト５４を挟んで従動ローラに対向する位置に二次転写装置５５が配置されている。

前述の実施例１と同様にして、各感光体ドラム１に形成されたトナー画像は、転写装置５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ（以下、単に「転写装置５６」という）の作用により中間転写ベルト５４に一次転写される。

一方、給紙カセット５０からピックアップローラ５１により繰り出された転写材Ｓは、図示しない分離手段により１枚ずつ分離給送された後、搬送ローラ対５２によりレジストローラ対５３に送られ、該レジストローラ対５３により、所定のタイミングで中間転写ベルト５４と二次転写装置５５との間に搬送され、該二次転写装置５５の作用により中間転写ベルト５４に一次転写されたトナー画像が二次転写される。

トナー画像が転写された転写材Ｓは、定着手段２１によりトナー画像が定着された後、排出ローラ対５７により搬送されて、装置本体２００の上部に設けられた排出トレイ２４上に排出される。

本実施例においては、中間転写ベルト５４上に位置検出パターンを形成し、実施例１と同様にして、位置ずれ検出を行い、検出結果にもとづいて感光体ドラムの回転位相を最適位相に調整する。

本実施例構成においても、前述の実施例１、２と同様な効果を得ることができる。

実施例１であるカラー画像形成装置の要部構成を示す縦断面図 感光体ドラムの駆動部，駆動伝達部の要部構成を示す図 感光体ドラムの駆動部と制御系の要部構成を示すブロック図 制御前の各色の位置ずれの状態を示す図 感光体ドラムを回転駆動する歯車の位相を検出した信号の状態を示す図 感光体ドラムの位相制御後の各色の位置ずれを解消した状態を示す図 位置ずれ検出用パターンおよびその配置例を示す図 感光体ドラム以外の駆動むらについての説明図 基準色に対する検出色の、感光体ドラムの回転位相を変化させたときの、位置ずれ量の総和の変化を示す図 実施例２で用いる位置ずれ検出用パターンおよびその配置例を示す図 実施例３であるカラー画像形成装置の要部構成を示す断面図

符号の説明

１ 感光体ドラム（像担持体）
３ 露光装置
１１ 転写材搬送ベルト（搬送手段、無端ベルト）
４４ 画像検出センサ
５４ 中間転写ベルト
５５ 二次転写装置
５６ 転写装置
Ｓ 記録材（転写材）

Claims (8)

1. 光学部と像坦持体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ベルトを形成する搬送手段上、または該搬送手段上に載置され搬送される記録材上に、前記像担持体の画像を転写する複数の転写手段と、
   前記搬送手段上に位置ずれ検出用パターンを形成するパターン形成手段と、
   前記パターン形成手段によって前記搬送手段上に形成された位置ずれ検出用パターンを検出する検出手段と、
   前記検出手段による検出結果から基準色に対する検出色の位置ずれ量を演算し像担持体の回転位相の最適位相を判定し、前記像担持体の回転位相を該最適位相になるように調整する制御手段と、
   を備えたカラー画像形成装置であって、
   前記制御手段は、基準色の像坦持体の回転位相を固定し、該基準色に対する検出色の像担持体の回転位相を所定の角度ごとに調整して該基準色に対する検出色の位置ずれ量を検出することを、像担持体の駆動むらの少なくとも１周期にわたり実行して、その際の前記位置ずれ検出用パターンの各検出ポイントでの位置ずれ量の総和と検出角度情報を基に、位置ずれ量の総和が最小となる回転位相を最適位相と判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 光学部と像坦持体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ベルト上に、前記像担持体の画像を転写する複数の１次転写手段と、
   前記無端ベルトより記録材上に、画像を転写する２次転写手段と、
   前記無端ベルト上に位置ずれ検出用のパターンを形成するパターン形成手段と、
   前記無端ベルト上に形成された位置ずれ検出用のパターンを検出する検出手段と、
   前記検出手段による検出結果から基準色に対する検出色の位置ずれ量を演算し像担持体の回転位相の最適位相を判定し、前記像担持体の回転位相を該最適位相になるように調整する制御手段と、
   を備えたカラー画像形成装置であって、
   前記制御手段は、基準色の像坦持体の回転位相を固定し、該基準色に対する検出色の像担持体の回転位相を所定の角度ごとに調整して該基準色に対する検出色の位置ずれ量を検出することを、像担持体の駆動むらの少なくとも１周期にわたり実行して、その際の前記位置ずれ検出用パターンの各検出ポイントでの位置ずれ量の総和と検出角度情報を基に、位置ずれ量の総和が最小となる回転位相を最適位相と判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
3. 請求項１または２に記載のカラー画像形成装置において、
   前記制御手段は、基準色に対する検出色の像担持体の回転位相を粗調整し、各回転位相における該検出色の像担持体の位置ずれ検出を行い、該粗調整の検出結果を利用し粗調整より細かく該検出色の像担持体の回転位相を微調整し、該微調整における各位相の位置ずれ検出を行い、その検出結果により最適位相を判定することを特徴とするカラー画像形成装置。
4. 請求項１または２に記載のカラー画像形成装置において、
   前記パターン形成手段は、前記位置ずれ検出用パターンにおける、ラインピッチを、像担持体を回転させているモータおよび歯車に起因する駆動むら周期の整数倍にすることを特徴とするカラー画像形成装置。
5. 請求項１または２記載のカラー画像形成装置において、
   像担持体の交換を検知する交換検知手段を備え、前記交換検知手段により交換を検知した場合に、前記制御手段は最適位相を判定し、前記像担持体の回転位相が該最適位相になるように調整することを特徴とするカラー画像形成装置。
6. 光学部と像坦持体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ベルトを形成する搬送手段上、または該搬送手段上に載置され搬送される記録材上に、前記像担持体の画像を転写する複数の転写手段と、
   前記搬送手段上に位置ずれ検出用パターンを形成するパターン形成手段と、
   前記パターン形成手段によって前記搬送手段上に形成された位置ずれ検出用パターンを検出する検出手段と、
   前記検出手段による検出結果から基準色に対する検出色の位置ずれ量を演算し像担持体の回転位相の最適位相を判定し、前記像担持体の回転位相を該最適位相になるように調整する制御手段と、
   を備えたカラー画像形成装置における制御方法であって、
   前記制御手段により、基準色の像坦持体の回転位相を固定し、該基準色に対する検出色の像担持体の回転位相を所定の角度ごとに調整して該基準色に対する検出色の位置ずれ量を検出することを、像担持体の駆動むらの少なくとも１周期にわたり実行して、その際の前記位置ずれ検出用パターンの各検出ポイントでの位置ずれ量の総和と検出角度情報を基に、位置ずれ量の総和が最小となる回転位相を最適位相と判定することを特徴とするカラー画像形成装置における制御方法。
7. 光学部と像坦持体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ベルト上に、前記像担持体の画像を転写する複数の１次転写手段と、
   前記無端ベルトより記録材上に、画像を転写する２次転写手段と、
   前記無端ベルト上に位置ずれ検出用のパターンを形成するパターン形成手段と、
   前記無端ベルト上に形成された位置ずれ検出用のパターンを検出する検出手段と、
   前記検出手段による検出結果から基準色に対する検出色の位置ずれ量を演算し像担持体の回転位相の最適位相を判定し、前記像担持体の回転位相を該最適位相になるように調整する制御手段と、
   を備えたカラー画像形成装置における制御方法であって、
   前記制御手段により、基準色の像坦持体の回転位相を固定し、該基準色に対する検出色の像担持体の回転位相を所定の角度ごとに調整して該基準色に対する検出色の位置ずれ量を検出することを、像担持体の駆動むらの少なくとも１周期にわたり実行して、その際の前記位置ずれ検出用パターンの各検出ポイントでの位置ずれ量の総和と検出角度情報を基に、位置ずれ量の総和が最小となる回転位相を最適位相と判定することを特徴とするカラー画像形成装置における制御方法。
8. 請求項６または７に記載のカラー画像形成装置における制御方法を実現するためのプログラム。

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