JP2007272193A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度な画像形成を実現する。
【解決手段】画像形成装置において、中間転写部材は、移動方向と直交する方向で予め設定された記録媒体の最大領域よりも外側の領域に補正用パターン画像を形成するための領域を有し、前記中間転写部材における前記補正用パターン画像と対向する位置に前記補正用パターン画像を検出する検出部と、前記検出部により得られる検出結果に基づいて、帯電ユニット、露光ユニット、及び現像ユニットのうち、少なくとも１つのユニットの設定値を、感光部材上に形成される可視像の頁間に相当する領域がユニットの直下を通過している期間に補正する補正制御部とを有することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に係り、特に高精度な画像形成を実現するための画像形成装置及び画像形成方法に関する。

従来より、記録媒体にフルカラー画像を形成する画像形成装置として、複数の感光部材（感光体ドラム）に各色（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等）の可視像を形成し、これら各可視像を中間転写部材あるいは直接記録媒体に重ねて転写して、フルカラー画像を得るようにした構成が知られている。

このような画像形成装置において、高精度な画像形成を実現するためには、各可視像が所定の濃度で形成されることが重要であり、各可視像をなす像可視化剤の付着量が安定していないと色調が変わってしまい、同じ画像を再現できなくなってしまう。

また、高精度な画像形成を実現するためには、転写時における各可視像間の位置ずれをなくすことも重要であり、各可視像間に位置ずれがあると高品質なフルカラー画像を得ることができない。

そこで、フルカラー画像を形成する画像形成装置においては、用紙搬送ベルト等の移動部材上に、各色の像可視化剤でレジストマークを形成し、これらのレジストマークの位置情報に基づいて画像の位置ずれを補正する手法が存在する（例えば、特許文献１参照。）。
特開昭６３−３００２６１号公報

ところで、上述したように従来手法であるレジストマークを使った補正制御は、通常、画像形成装置の電源投入時や、印刷量が所定枚数に達した際のイニシャライズ時に行われるため、補正を行う周期が長くなっていた。

したがって、印刷速度が低速の画像形成装置であれば、補正を行う周期が長くても画像品質は維持できるが、例えば数十インチ／秒以上の速さで搬送されるウェブ状（長尺に連続する帯状）の記録媒体（例えば、連続紙等）にフルカラー画像を形成する画像形成装置を考えた場合、各部品の公差（機械加工の工作物の許容される誤差の最大寸法と最小寸法との差）に基づく位置ずれ等も低速の画像形成装置に比べて累積しやすくなる。

また、特許文献１には、連続紙にフルカラー画像を形成する画像形成装置について記載されているが、レジストマークを連続紙の両縁に形成する構成であるため、画像形成後は連続紙の両縁を裁断し、レジストマークを切り落とす作業が必要となり、効率が悪かった。

本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、印刷動作を継続させた状態で像可視化剤の付着量補正や位置ずれ補正を行うことで、高精度な画像形成を実現するための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。

上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。

請求項１に記載された発明は、中間転写部材と、前記中間転写部材の移動方向に沿って配置された複数の感光部材と、前記複数の感光部材表面を均一に帯電させる複数の帯電ユニットと、帯電した感光部材表面に像露光し静電潜像を形成する複数の露光ユニットと、静電潜像を保持した感光部材に像可視化剤を供給し、前記複数の感光部材上に可視像を形成する複数の現像ユニットと、前記複数の感光部材上に形成された可視像を前記中間転写部材上に転写させる複数の第１転写ユニットと、前記中間転写部材上に転写された可視像を記録媒体に転写させる第２転写ユニットとを備えた画像形成装置において、前記中間転写部材は、移動方向と直交する方向で予め設定された前記記録媒体の最大領域よりも外側の領域に補正用パターン画像を形成するための領域を有し、前記中間転写部材における前記補正用パターン画像と対向する位置に前記補正用パターン画像を検出する検出部と、前記検出部により得られる検出結果に基づいて、前記帯電ユニット、前記露光ユニット、及び前記現像ユニットのうち、少なくとも１つのユニットの設定値を、前記感光部材上に形成される可視像の頁間に相当する領域が前記ユニットの直下を通過している期間に補正する補正制御部とを有することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、印刷動作を継続させた状態で補正を高精度に実現することができる。したがって、高精度な画像形成を実現することができる。

請求項２に記載された発明は、前記検出部は、前記複数の第１転写ユニットにより前記中間転写部材上に形成された補正用パターン画像から前記像可視化剤の付着量を検出することを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、印刷動作を継続させた状態で像可視化剤の付着量補正を高精度に実現することができる。

請求項３に記載された発明は、前記補正制御部は、前記検出部により得られる前記像可視化剤の付着量に基づいて、前記帯電ユニットの帯電電圧、又は前記現像ユニットの現像バイアス電圧を補正することを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、帯電電圧又は現像バイアス電圧を補正することで、像可視化剤の付着量を最適な値にすることができる。これにより、高精度が画像形成を実現することができる。

請求項４に記載された発明は、前記補正制御部は、前記検出部により得られる前記像可視化剤の付着量に基づいて、前記露光ユニットの露光量を補正することを特徴とする。

請求項４記載の発明によれば、露光量を補正することで、像可視化剤の付着量を最適な値にすることができる。これにより、高精度が画像形成を実現することができる。

請求項５に記載された発明は、前記検出部は、前記複数の第１転写ユニットにより前記中間転写部材上に形成された補正用パターン画像から可視像間の位置ずれ量を検出することを特徴とする。

請求項５記載の発明によれば、検出した位置ずれ量により、印刷動作を継続させた状態で位置ずれ補正を高精度に実現することができる。

請求項６に記載された発明は、前記補正制御部は、前記検出部により得られる前記位置ずれ量に基づいて、前記露光ユニットから照射されるレーザ光の前記感光部材に対する走査方向書き出し位置、走査倍率、及び副走査方向書き出し位置のうち、少なくとも１つを補正することを特徴とする。

請求項６記載の発明によれば、連続印刷中であっても印刷を停止させることなく、所定のタイミングで印刷開始位置や横幅等のずれを補正することができる。したがって、印刷動作を継続させた状態で位置ずれ補正を高精度に実現することができる。

請求項７に記載された発明は、前記記録媒体は、ウェブ状の記録媒体であることを特徴とする。

請求項７記載の発明によれば、ウェブ状の記録媒体であっても、印刷を停止状態にすることなく、連続印刷中における補正を高精度に実現することができる。

請求項８に記載された発明は、中間転写部材と、前記中間転写部材の移動方向に沿って配置された複数の感光部材と、前記複数の感光部材表面を均一に帯電させる複数の帯電ユニットと、帯電した感光部材表面に像露光し静電潜像を形成する複数の露光ユニットと、静電潜像を保持した感光部材に像可視化剤を供給し、前記複数の感光部材上に可視像を形成する複数の現像ユニットと、前記複数の感光部材上に形成された可視像を前記中間転写部材上に転写させる複数の第１転写ユニットと、前記中間転写部材上に転写された可視像を記録媒体に転写させる第２転写ユニットとを備えた画像形成装置における画像形成方法において、前記中間転写部材における移動方向と直交する方向で予め設定された前記記録媒体の最大領域よりも外側の領域に形成される補正用パターン画像を検出する検出ステップと、前記検出ステップにより得られる検出結果に基づいて、前記帯電ユニット、前記露光ユニット、及び前記現像ユニットのうち、少なくとも１つのユニットの設定値を、前記感光部材上に形成される可視像の頁間に相当する領域が前記ユニットの直下を通過している期間に補正する補正制御ステップとを有することを特徴とする。

請求項８記載の発明によれば、印刷動作を継続させた状態で補正を高精度に実現することができる。したがって、高精度な画像形成を実現することができる。

請求項９に記載された発明は、前記検出ステップは、前記複数の第１転写ユニットにより前記中間転写部材上に形成された補正用パターン画像から前記像可視化剤の付着量を検出することを特徴とする。

請求項９記載の発明によれば、印刷動作を継続させた状態で像可視化剤の付着量補正を高精度に実現することができる。

請求項１０に記載された発明は、前記補正制御ステップは、前記検出ステップにより得られる前記像可視化剤の付着量に基づいて、前記帯電ユニットの帯電電圧、又は前記現像ユニットの現像バイアス電圧を補正することを特徴とする。

請求項１０記載の発明によれば、帯電電圧又は現像バイアス電圧を補正することで、像可視化剤の付着量を最適な値にすることができる。これにより、高精度が画像形成を実現することができる。

請求項１１に記載された発明は、前記補正制御ステップは、前記検出ステップにより得られる前記像可視化剤の付着量に基づいて、前記露光ユニットの露光量を補正することを特徴とする。

請求項１１記載の発明によれば、露光量を補正することで、像可視化剤の付着量を最適な値にすることができる。これにより、高精度が画像形成を実現することができる。

請求項１２に記載された発明は、前記検出ステップは、前記複数の第１転写ユニットにより前記中間転写部材上に形成された補正用パターン画像から可視像間の位置ずれ量を検出することを特徴とする。

請求項１２記載の発明によれば、検出した位置ずれ量により、印刷動作を継続させた状態で位置ずれ補正を高精度に実現することができる。

請求項１３に記載された発明は、前記補正制御ステップは、前記検出ステップにより得られる前記位置ずれ量に基づいて、前記露光ユニットから照射されるレーザ光の前記感光部材に対する走査方向書き出し位置、走査倍率、及び副走査方向書き出し位置のうち、少なくとも１つを補正することを特徴とする。

請求項１３記載の発明によれば、連続印刷中であっても印刷を停止させることなく、所定のタイミングで印刷開始位置や横幅等のずれを補正することができる。したがって、印刷動作を継続させた状態で位置ずれ補正を高精度に実現することができる。

本発明によれば、印刷動作を継続させた状態で像可視化剤の付着量補正や位置ずれ補正を高精度に実現することができる。したがって、高精度な画像形成を実現することができる。

以下に、本発明における画像形成装置及び画像形成方法を好適に実施した形態について、図を用いて説明する。

＜実施例１＞
以下に説明する実施例１では、本発明における画像形成装置において、像可視化剤の付着量の補正を好適に実施した形態について図を用いて説明する。

＜画像形成装置：装置構成例＞
図１は、本発明における画像形成装置の概略構成の一例を示す図である。なお、図１に示す画像形成装置１０は、タンデム方式のカラー画像を形成する画像形成装置の全体構成の概略図を示したものである。

図１に示す画像形成装置１０は、感光部材（感光ドラム）１１と、帯電ユニット１２と、所定の露光量でレーザ光１等を所定の位置に照射するための露光ユニット１３と、現像ユニット１４と、第１転写ユニット１５と、第１クリーナ１６と、複数の感光部材１１から１次転写を行うための中間転写部材（中間転写ベルト）１７と、第２転写ユニット１８と、検出部１９と、搬送装置２０と、定着装置２１と、第２クリーナ２２と、制御部２３と、補正制御部２４とを備えている。

なお、画像形成装置１０では、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色成分について、それぞれ独立して感光部材１１ｋ，１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ、帯電ユニット１２ｋ，１２ｙ，１２ｍ，１２ｃ、露光ユニット１３ｋ，１３ｙ，１３ｍ，１３ｃ、現像ユニット１４ｋ，１４ｙ，１４ｍ，１４ｃ、第１転写ユニット１５ｋ，１５ｙ，１５ｍ，１５ｃ、及び第１クリーナ１６ｋ，１６ｙ，１６ｍ，１６ｃを有し、それぞれが異なる色の可視トナー像の画像形成部２５ｋ，２５ｙ，２５ｍ，２５ｃを構成している。

それぞれの色に対応した各感光部材１１は、図１に示す矢印Ａ方向に所定のタイミングと速度で回転を行う。また、帯電ユニット１２は、感光部材１１の表面を均一に帯電させる。また、露光ユニット１３は、帯電ユニット１２により帯電させた感光部材１１の表面にレーザ光１を照射することで像露光し、静電潜像を形成する。また、現像ユニット１４は、感光部材１１上の静電潜像に各色に対応したトナー等の像可視化剤を付着させる。

各色に対応した像可視化剤を付着した感光部材１１は、第１転写ユニット１５により所定のタイミングと速度で回転する中間転写部材１７上の所定の位置に各色の転写（１次転写）を行う。これにより、中間転写部材１７上に可視像（カラー画像）が形成される。

なお、上述した画像形成部２５は、記録媒体２に印刷する内容に対応した可視像を中間転写部材１７上に形成する共に、後述するような補正用パターン画像を中間転写部材１７の所定の位置に形成する。

また、第１クリーナ１６は、１次転写後にまだ感光部材１１に付着している残留トナーを除去する。また、第２転写ユニット１８は、搬送装置２０により所定のタイミング及び速度で回転している用紙等の記録媒体２に中間転写部材１７上の可視像を転写（２次転写）する。これにより、記録媒体２に可視像（カラー画像）が形成される。

また、画像形成装置１０は、中間転写部材１７の搬送経路に近接した位置に検出部１９を少なくとも１つ設けている。検出部１９は、後述する中間転写部材１７上に形成される補正用パターン画像を光学的に読み取るためのセンサ等を有する。また、検出部１９は、読み取った補正用パターン画像の色情報や色のばらつき等からから像可視化剤の付着量を検出する機能（像可視化剤付着量検出部）を有し、更にその検出結果を補正制御部２４に出力する。なお、検出部１９における付着量の検出手法については後述する。

また、定着装置２１は、記録媒体２を通過させることで中間転写部材１７から記録媒体２に転写された可視像（トナー像）を定着させる。なお、定着装置２１は、例えば２つのローラ等からなり、更にローラ間を通過する記録媒体２に熱を供給することで、可視像の定着を行う。

また、第２クリーナ２２は、２次転写後にまだ中間転写部材１７に付着している残留トナーを除去する。

制御部２３は、画像形成装置１０の各構成部全体の制御を行う。具体的には、制御部２３は、補正制御部２４に対して所定のタイミングで付着量を補正するための制御をさせたり、搬送装置２０により所定のタイミング及び速度で記録媒体２を搬送させたり、感光部材１１の回転駆動や帯電ユニット１２による感光部材１１表面の帯電、露光ユニット１３によるレーザ光１の照射、現像ユニット１４による感光部材１１への像可視化剤の供給等の制御を行う。

更に、制御部２３は、搬送装置２０により所定速度で搬送させている記録媒体２の頁間情報や感光部材１１、中間転写部材１７、及び記録媒体２等の速度情報を補正制御部２４に入力する。また、制御部２３は、記録媒体２の紙送り信号やシステムクロック信号等を制御しているため、これらの信号を補正制御部２４に出力する。これにより、補正制御部２４において、頁間等のタイミング情報を取得することができる。

また、補正制御部２４は、検出部１９からの検出結果と予め設定された基準となる付着量情報等からなる補正条件とを比較し、付着量の補正が必要か否かを判断し、補正が必要な場合に付着量補正用の制御信号を生成する。更に、補正制御部２４は、制御部２３から得られる頁間等のタイミング情報に基づいて、補正用の制御信号を帯電ユニット１２や、露光ユニット１３、及び現像ユニット１４のうち、少なくとも１つのユニットに供給し、所定のタイミングで、制御信号を供給したユニットの設定値を調整して付着量補正を行う。具体的には、帯電ユニット１２の帯電電圧を調整したり、露光ユニット１３におけるレーザ光１の露光量を調整したり、現像ユニット１４における現像バイアス電圧を調整して付着量補正を行う。これにより、印刷動作中に像可視化剤の付着量補正を高精度に行うことができる。

＜画像形成プロセス＞
次に、画像形成装置１０における画像形成プロセスについて具体的に説明する。まず、暗所において帯電ユニット１２ｋ，１２ｙ，１２ｍ，１２ｃによりそれぞれの感光部材１１ｋ，１１ｙ，１１ｍ，１１ｃの表面を均一に帯電する。次に、各々の露光ユニット１３ｋ，１３ｙ，１３ｍ，１３ｃにより画像データに応じて光ビームを照射し、光ビームの照射した部分の帯電電荷を除去し、感光部材１１ｋ，１１ｙ，１１ｍ，１１ｃに電荷を除去した静電潜像を形成する。

現像ユニット１４ｋ，１４ｙ，１４ｍ，１４ｃは、帯電した着色微粒子であるトナーを、感光部材１１ｋ，１１ｙ，１１ｍ，１１ｃの潜像に付着させて可視像とする。そして、感光部材１１ｋ，１１ｙ，１１ｍ，１１ｃの各表面に現像されたトナー像を転写ユニット１５ｋ，１５ｙ，１５ｍ，１５ｃにより中間転写部材１７に重ね転写することで、カラー画像が形成される。

また、中間転写部材１７に形成されたカラー画像は、２次転写ユニット１８により中間転写部材１７からウェブ状（長尺に連続する帯状）の記録媒体２等に２次転写される。なお、２次転写された記録媒体２は、定着装置２１を通過し、記録媒体２を格納するエリアに搬送される。

次に、本実施例における付着量を補正するための付着量検出手法及び付着量補正タイミングについて、具体的に説明する。

＜付着量検出手法：第１の実施例＞
図２は、付着量検出手法の第１の実施例を説明するための図である。図２に示すように、第１の実施例では、ウェブ状の記録媒体への印刷動作を継続した状態において、複数の画像形成部によって各色の付着量補正を目的として形成される補正用パターン画像３が、中間転写部材１７の移動方向（搬送方向）と直交する方向の最大用紙領域（使用可能な最大サイズの記録媒体領域）の外側の一端（片側）に形成（転写）される。なお、補正用パターン画像３は、例えば各色（Ｋ:ブラック、Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン）のうち、少なくとも１色のべた打ち画像又は所定のパターン画像が形成される。

また、第１の実施例では、検出部１９は、図２に示すような位置に形成される補正用パターン画像３を光学的に読み取れる位置に少なくとも１つ配置されている。検出部１９は、中間転写部材１７の回転により通過する補正用パターン画像３を光学的に読み取り、読み取った補正用パターン画像３から像可視化剤の付着量を検出する。また、補正制御部２４は、その検出結果と予め設定された補正条件とを比較し、付着量の補正が必要か否かを判断し、補正が必要な場合に付着量補正用の制御信号を生成する。

更に、補正制御部２４は、補正用の制御信号を帯電ユニット１２や、露光ユニット１３、及び現像ユニット１４のうち、少なくとも１つのユニットに供給し、所定のタイミングで調整を行うことで付着量の補正を行う。なお、本実施例における付着量補正のタイミングについては後述する。これにより、印刷を停止させることなく連続印刷動作中に像可視化剤の付着量補正を実現することができる。

＜付着量検出手法：第２の実施例＞
図３は、付着量検出手法の第２の実施例を説明するための図である。第２の実施例では、複数の画像形成部によって各色の付着量を補正する補正用パターン画像３が、中間転写部材１７上の搬送方向と直交する方向の最大用紙領域外側の両端（両側）に１つ又は複数形成される。

具体的には、図３に示すように、補正用パターン画像３−１，３−２，３−３，３−４，・・・が最大用紙領域外側の両端に形成される。また、この補正用パターン画像３−１，３−２，３−３，３−４，・・・は、中間転写部材１７の搬送方向に沿うように配列して形成される。なお、補正用パターン画像３−１，３−２，３−３，３−４，・・・は、各色（Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ）毎にべた打ち画像又は所定のパターン画像が形成される。

補正用パターン画像３−１，３−２，３−３，３−４，・・・に対応する位置には、検出部１９−１，１９−２が配置される。検出部１９−１，１９−２は、補正用パターン画像３−１，３−２，３−３，３−４，・・・を光学的に読み取り、読み取ったそれぞれの補正用パターン画像３−１，３−２，３−３，３−４，・・・から像可視化剤の付着量を検出する。

補正制御部２４は、両端に設けられた検出部１９−１，１９−２により検出される各付着量を平均化した検出結果と予め設定された補正条件とを比較し、付着量の補正が必要か否かを判断し、補正が必要な場合に付着量補正用の制御信号を生成する。

更に、補正制御部２４は、補正用の制御信号を帯電ユニット１２や、露光ユニット１３、及び現像ユニット１４のうち、少なくとも１つのユニットに供給し、所定のタイミングで調整を行うことで付着量の補正を行う。このように、両端に形成した１又は複数の補正用パターン画像を用いて付着量補正を行うことにより、付着量補正の精度を向上させることができる。

なお、本発明においては、両端に同一の補正用トナー画像を形成しなくてもよく、例えば一端ではイエローとシアンの補正用パターン画像を形成し、他端ではマゼンタとブラックの補正用パターン画像を形成して、検出部１９−１，１９−２のそれぞれにより検出を行ってもよい。これにより、付着量の検出を迅速に行うことができる。

＜付着量検出手法：第３の実施例＞
図４は、付着量検出手法の第３の実施例を説明するための図である。第３の実施例では、例えば図４（ａ）に示すように、中間転写部材１７上の搬送方向と直交する方向の最大用紙領域外側の両端（両側）で異なる補正用パターン画像が形成される。

具体的には、図４に示すように、最大用紙領域外側の一端には、べた打ち用の補正を行うための補正用パターン画像３−１，３−２，３−３，３−４，・・・が形成され、もう一端には、階調レベルを複数段階に変えた複数の濃度を検出するための補正用パターン画像４−１，４−２，４−３，４−４，・・・が形成される。

検出部１９−１，１９−２は、それぞれの補正用パターン画像３，４から多種の情報を検出することで、その検出結果からより適切な補正を設定することができる。

更に、本発明における補正用パターンの中間転写部材１７への付着方法は、それぞれ最大用紙領域の外側の両端に付着させなくてもよい。例えば図４（ｂ）に示すように、各色の付着量補正を目的とした補正用パターン画像３，４を中間転写部材１７上の搬送方向と直交する方向の最大用紙領域外側の一方に複数形成し、更に補正用パターン画像３，４にそれぞれに対応する位置に検出部１９−１，１９−２を設けて光学的に読み取らせ、読み取った結果から上述したように付着量の補正を行ってもよい。

＜付着量補正タイミング：第１の実施例＞
次に、本発明における付着量の補正タイミングについて、図を用いて説明する。図５は、補正タイミングを説明するための画像形成部の一構成例を示す図である。ここで、図５には、画像形成装置１０における各構成の動作制御を行う制御部２３と、補正制御部２４を有している。

本発明における補正量を制御するため、補正制御部２４は、検出部１９にて検出された情報を取得し、取得した検出結果に基づいて補正用の制御信号を生成して、制御部２３から得られる頁間等のタイミング情報に基づいて、所定のタイミングで帯電ユニット１２の帯電電圧を調整したり、露光ユニット１３におけるレーザ光の露光量を調整したり、現像ユニット１４における現像バイアス電圧の調整等を行う。

具体的には、例えば、図５に示すように、補正制御部２４は、感光部材１１上の可視像（トナー像）の頁間に相当する位置が、帯電ユニット１２の直下（図５における帯電開始位置１２ｓと帯電終了位置１２ｅの間）にある場合、つまり、頁間に相当する位置が帯電ユニット１２の直下に到達するタイミングで帯電ユニット１２の帯電電圧を調整する。

また、補正制御部２４は、例えば、感光部材１１上のトナー像の頁間に相当する位置が現像ユニット１４の直下（図５における現像開始位置１４ｓと現像終了位置１４ｅの間）にある場合、つまり、頁間に相当する位置が現像ユニット１４の直下に到達するタイミングで現像ユニット１４の現像バイアス電圧を調整する。

なお、各頁の切れ目については、例えば感光部材１１にステッピングモータやロータリーエンコーダを取り付け、そのステップ数や回転数等により記録媒体２の位置を正確に把握することができる。

ここで、図６は、トナー付着量補正方法の第１の実施例を説明するためのフローチャートである。まず、検出部１９による検出結果により印刷中に付着量補正処理が必要か否かを判断し（Ｓ１１）、付着量補正処理が必要である場合（Ｓ１１において、ＹＥＳ）、感光部材１１上のトナー像の頁間の位置情報の読み込みを行う（Ｓ１２）。

なお、Ｓ１１の処理における付着量補正処理が必要か否かの判断は、例えば検出部１９による検出結果と予め設定された付着量等の補正条件との誤差が許容範囲を超える場合に補正処理が必要と判断される。

次に、トナー像の頁間が帯電ユニット１２の直下にあるか否かを判断し（Ｓ１３）、頁間が帯電ユニット１２の直下にある場合（Ｓ１３において、ＹＥＳ）、帯電ユニット１２の帯電電圧を調整する（Ｓ１４）。また、頁間が帯電ユニット１２の直下にない場合（Ｓ１３において、ＮＯ）、又はＳ１４の処理が終了後、トナー像の頁間が現像ユニット１４の直下にあるか否かを判断し(Ｓ１５)、頁間が現像ユニット１４の直下にある場合（Ｓ１５において、ＹＥＳ）、現像ユニット１４における現像バイアス電圧を調整する（Ｓ１６）。

なお、付着量補正処理が必要でない場合（Ｓ１１において、ＮＯ）、頁間が現像ユニット１２の直下にない場合（Ｓ１５において、ＮＯ）、又はＳ１６の処理を実行後、付着量補正処理を終了する。

なお、上述した付着量補正処理は、各色（Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ）毎に実行する。また、補正量については、予め最大補正量を設定しておき、その補正を超える補正量である場合には、補正量を調整し段階的に補正するようにしてもよい。これにより、電圧を急激な変化により、感光部材１１等の構成部の何れかが損傷、劣化することを防止することができる。したがって、連続印刷中における像可視化剤付着量の補正を高精度に実現することができる。

＜付着量補正タイミング：第２の実施例＞
次に、本発明における付着量の補正タイミングの第２の実施例について説明する。なお、以下に説明する付着量補正タイミングの第２の実施例は、トナーの付着量の検出結果に基づいて、レーザ光の露光量を設定するものである。

具体的には、第２の実施例は、画像形成部における付着量補正制御を感光部材１１上のトナー像の頁間が露光ユニット１３の直下（図５におけるレーザ露光開始位置１３ｓとレーザ露光終了位置１３ｅの間）にある場合、つまり、トナー像の頁間が露光ユニット１３の直下に到達するタイミングでレーザ光１の露光量を調整する。

ここで、図７は、トナー付着量補正方法の第２の実施例を説明するためのフローチャートである。まず、検出部１９による検出結果により印刷中に付着量補正処理が必要か否かを判断し（Ｓ２１）、付着量補正処理が必要である場合（Ｓ２１において、ＹＥＳ）、感光部材１１上のトナー像の頁間の位置情報の読み込みを行う（Ｓ２２）。なお、Ｓ２１の処理における付着量補正処理が必要か否かの判断は、例えば検出部１９による検出結果と予め設定された付着量等の補正条件との誤差が許容範囲を超える場合に補正処理が必要と判断される。

次に、トナー像の頁間が露光ユニット１３の直下にあるか否かを判断し（Ｓ２３）、頁間が露光ユニット１３の直下にある場合（Ｓ２３において、ＹＥＳ）、露光ユニット１３におけるレーザ光の露光量の調整を行う（Ｓ２４）。

なお、付着量補正処理が必要でない場合（Ｓ２１において、ＮＯ）、頁間が露光ユニット１３の直下にない場合（Ｓ２３において、ＮＯ）、又はＳ２４の処理を実行後、付着量補正処理を終了する。なお、上述した付着量補正処理は、各色（Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ）毎に実行する。

これにより、記録媒体への連続印刷中に安定して付着量を補正することができる。なお、本発明における付着量検出手法及び付着量補正タイミングについて上述した限りではなく、例えば、上述の付着量検出手法及び付着量補正タイミングは、それぞれ適宜組み合わせてもよい。

上述したように本発明によれば、記録媒体への連続印刷中において印刷を停止せずに付着量補正を行うことで、印刷パフォーマンスを落とすことなく印刷品質を向上させた画像形成装置を提供することができる。

＜実施例２＞
次に、実施例２として、本発明における画像形成装置において、像可視化剤の位置ずれ（色ずれ）の補正を好適に実施した形態について図を用いて説明する。なお、実施例２における画像形成装置は、上述した図１と同様の構成を用いることとし、ここでの各構成の概略説明は省略して、主に上述した実施例１との相違部分である検出部１９、及び補正制御部２４等における位置ずれ補正について具体的に説明する。

＜位置ずれ検出＞
まず、実施例２における位置ずれ検出について、図を用いて説明する。図８は、位置ずれ補正用の補正パターンの一例を示す図である。図８に示す補正用パターン画像５は、中間転写部材１７の移動方向（搬送方向）に対して垂直方向Ｘ、すなわち主走査方向に一定の長さの線画像と、中間転写部材１７の搬送方向Ｙ、すなわち副走査方向に一定の長さの画像との組合せからなり、主走査方向に所定の長さを有する線と、副走査方向に所定の長さを有する線との組からなるパターンである。

また、補正用パターン画像５は、各色（Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ）が所定間隔で連なるように所定の形状のパターンが形成されている。そして、補正用パターン画像５は、中間転写部材１７の搬送方向に対して主走査方向Ｘの両端部に転写され、更に画像形成装置１０が許容する最大用紙領域Ｐよりも外側に複数形成される。

検出部１９は、少なくとも１つの発光部と受光部との組からなる光学系を有する。また検出部１９は、発光部からの光を中間転写部材１７上に順次形成された各色の位置ずれ検出用の補正用パターン画像５に照射し、その反射光を受光部で光学的に読み取る。また、検出部１９は、光学的に読み取った補正用パターン画像５の形成された各色パターン間の位置ずれ量を検出する機能（位置ずれ量検出部）を有し、更にその検出結果（補正用パターン画像５の位置情報及び各色パターン間の位置ずれ量）を補正制御部２４に出力する。

なお、実施例２における検出部１９は、中間転写部材１７における最大用紙領域Ｐの外側に各１個、合計２個（１９−１，１９−２）設置され、それぞれで位置ずれ検出を行う。このように、中間転写部材１７の両端で位置ずれを検出することで、主走査方向の幅のばらつきを検出することができると共に、更に頁全体の位置ずれを高精度に検出して最適に補正することができる。

補正制御部２４は、検出部１９−１，１９−２からの各色パターン間の位置ずれ量と予め設定された補正条件とを比較し、位置ずれ補正が必要か否かを判断し、補正が必要な場合に位置ずれ量の補正データを算出する。具体的には、例えば検出した補正用パターン画像５の位置と、予め設定されたパターン画像の位置とを比較し、その差分情報等から補正すべき主走査方向の書出し位置（タイミング）、主走査方向の走査倍率、副走査方向の書出し位置（タイミング）の補正データを算出する。

更に、補正制御部２４は、補正データに基づいて各色の露光ユニット１３を制御するための制御信号を生成し、その制御信号を露光ユニット１３に供給して所定のタイミングで照射されるレーザ光１の照射（書込み）開始タイミング等の補正を行う。

なお、上述の補正データは、露光ユニット１３から照射されるレーザ光の主走査方向の照射開始位置、前記主走査方向の主走査倍率、副走査方向の発光開始位置と言い換えることもできる。また、上述した位置ずれは、印刷処理を連続的に行うことによる温度上昇に起因しているため、所定の頁数毎に上述した位置ずれ補正処理を行うことが好ましい。

＜位置ずれ補正における制御例＞
次に、位置ずれ補正における制御例について図を用いて説明する。図９は、位置ずれ補正における補正制御部及び露光ユニットの一構成例を示す図である。図９における補正制御部２４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１と、走査／副走査位置制御部３２と、走査倍率制御部３３とを有するよう構成されている。

ここで、図９における補正制御部２４において、ＣＰＵ３１は、検出部１９−１，１９−２の検出信号を受け取り、位置ずれ量（色ずれ量）の算出及び補正データの算出等を行う。更に、ＣＰＵ３１は、制御部２３からの紙送り信号等を受信し、受信した紙送り信号から補正を行うタイミング（例えば、頁間情報等）を生成する。

また、走査／副走査位置制御部３２は、ＣＰＵ３１から得られる制御信号に基づいて主走査及び副走査方向のレーザ光の発光開始位置を制御し、レーザ光の照射指示信号を各色に対応する露光ユニット１３に出力する。また、走査／副走査位置制御部３２は、露光ユニット１３から得られる信号により正しく照射されているかを判断する。また、走査倍率制御部３３は、主走査方向の走査倍率を制御する。更に、補正制御部２４は、露光ユニット１３を制御するために制御信号を送信する。

ここで、図９に示す露光ユニット１３は、ドライバ部４１と、レーザ照射部４２と、ビーム検出部４３とを有するよう構成されている。ドライバ部４１は、走査／副走査位置制御部３２から得られた制御信号を受信し、受信した信号に基づいたレーザ光の照射タイミングと、照射するレーザ光の強度を設定し、レーザ照射部４２に出力する。

レーザ照射部４２では、ドライバ部４１により指示された制御信号に基づいて、所定の強さのレーザ光を所定のタイミングで照射する。また、ビーム検出部４３は、レーザ照射部４２から照射されたレーザ光の一部を検出し、検出したレーザ光から予め設定された照射基準を満たしているかを判断して、そのレーザ光に関する情報を走査／副走査位置制御部３２に出力する。これにより、補正制御部２４は、補正された内容を迅速に把握することができる。

なお、図９では、ブラック（Ｋ）に対応した露光ユニット１３ｋを例に説明したが、同様に各色に対応する露光ユニット１３ｙ，１３ｍ，１３ｃにもドライバ部４１と、レーザ照射部４２と、ビーム検出部４３とを有している。つまり、補正制御部２４は、各色それぞれについて位置ずれ補正の制御信号を生成し、その対応する色に対して補正制御を行う。

＜位置ずれ補正制御処理手順＞
次に、上述の位置ずれ補正制御処理手順について、フローチャートを用いて説明する。図１０は、印刷中の位置ずれ（色ずれ）補正処理手順の一例を示すフローチャートである。連続印刷中に位置ずれ補正が開始されると、まず複数の補正用パターン画像を形成する（Ｓ３１）。次に、Ｓ３１の処理により形成された各色トナーの補正用パターン画像を検出し（Ｓ３２）、検出した補正用パターン画像から各色パターン間の位置ずれ量を算出する（Ｓ３３）。

次に、Ｓ３３の処理により算出された位置ずれ量に基づいて、位置ずれ補正処理が必要か否かを判断する（Ｓ３４）。なお、Ｓ３４の処理における位置ずれ補正処理が必要か否かの判断は、例えばＳ３３の処理で算出した位置ずれ量が、予め設定された所定の位置ずれ量を超える場合に補正処理が必要と判断される。

ここで、位置ずれ補正処理が必要な場合（Ｓ３４において、ＹＥＳ）、各色毎における位置ずれ量の補正データを算出する（Ｓ３５）。具体的には、検出した補正パターンの位置と、予め設定されたパターンの位置とを比較し、その差分情報等から補正すべき主走査方向の書出し位置（タイミング）、主走査方向の走査倍率、副走査方向の書出し位置（タイミング）の補正データを算出する。

次に、感光部材上における印刷頁間の位置情報を読み込み（Ｓ３６）、その頁間が露光領域内にあるか否かを判断する（Ｓ３７）。具体的には、例えば頁間の先端（前頁の最後）が露光ユニットからレーザ光を照射させて露光させる領域の直下にあり、その露光ポイントに到達しているか否かを判断する。

ここで、頁間が露光領域内にある場合（Ｓ３７において、ＹＥＳ）、レーザ光の主走査方向走査倍率の補正を実行する（Ｓ３８）。また、頁間が露光領域内にない場合（Ｓ３７において、ＮＯ）、Ｓ３６の処理に戻り回転している感光部材における頁間が露光領域内に到達するまで感光部材上の印刷頁間の位置情報の読み込みを行う。

また、Ｓ３８の処理において主走査方向走査倍率の補正を実行後、主走査方向書出し位置補正を実行し（Ｓ３９）、更にレーザ光の副走査方向書出し位置の補正を実行する（Ｓ４０）。

また、Ｓ３４の処理において、位置ずれ補正処理が必要でない場合（Ｓ３４において、ＮＯ）、又はＳ４０の処理が終了後、位置ずれ補正処理を終了する。これにより、連続紙等の記録媒体への連続印刷中において、所定のタイミングで位置ずれ補正動作を行うことができる。

なお、上述のＳ３８〜Ｓ４０の処理については、順序を入れ替えて処理してもよい。具体的には、まずＳ３９におけるレーザ光の主走査方向書出し位置の補正を行った後、レーザ光の主走査方向走査倍率の補正を行ってもよい。また、本発明においては、Ｓ３８〜Ｓ４０のうち、少なくとも１つを補正する制御を行ってもよい。

ここで、上述した位置ずれ補正制御を実行するタイミングについて図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、位置ずれ補正制御の動作を説明するための図である。また、図１２は、位置ずれ補正タイミングを説明するための図である。

図１１には、上述した画像形成部である感光部材１１と、帯電ユニット１２と、露光ユニット１３と、現像ユニット１４と、中間転写部材１７とを有している。

画像形成部における色ずれ補正制御は、図１２に示すように、感光部材１１上のトナー像の頁間に相当する先端位置が帯電ユニット１２と現像ユニット１４との間で、露光ユニット１３からのレーザ光の照射による露光領域の直下に到達するタイミングで、レーザ光１の主走査方向書出し位置（タイミング）、主走査方向走査倍率、副走査方向書出し位置の補正を行う。

また、図１２は、具体的には図１１における感光部材１１上のトナー像の頁間に相当する位置を中間転写部材１７上で示したものであり、記録媒体２は、破線部で囲まれた領域に相当する。

ここで、本実施例において、連続紙を使用する場合、カット紙のように用紙と用紙との間に隙間は存在しない。したがって、連続紙においてトナー像が転写される領域は、図１２に示すような印刷可能領域（連続紙において印刷禁止領域を除いた領域）とする。つまり、Ｎ頁のトナー像とＮ＋１頁のトナー像間の印刷禁止領域（例えば、１／３インチ）が頁間に相当する。

このように、上述した頁間に相当するタイミングで位置ずれ補正を行うことにより、連続紙等の記録媒体への連続印刷中において、所定のタイミングで位置ずれ補正動作を高精度に行うことができる。具体的には、連続印刷中であっても印刷を停止させることなく、
印刷開始位置や横幅等のずれを補正することができる。したがって、パフォーマンスを落とすことなく良好な印刷品質を実現することができる。

なお、本発明では、上述した実施例１における像可視化剤の付着量補正と、上述した実施例２における位置ずれ補正とを組み合わせて補正処理を行ってもよく、これにより高精度な画像形成を実現することができる。

上述したように本発明によれば、印刷動作を継続させた状態で像可視化剤の付着量補正や位置ずれ補正を高精度に実現することができる。したがって、高精度な画像形成を実現することができる。

なお、本発明における画像形成装置は、連続紙だけでなく、カット紙であっても上述した補正動作を高精度に行うことができる。また、本発明の画像形成装置、及び画像形成方法は、高速で印刷を行う電子写真方式のプリンタ、複写機等の静電記録装置の分野に適用することができる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施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本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

本発明における画像形成装置の概略構成の一例を示す図である。 付着量検出手法の第１の実施例を説明するための図である。 付着量検出手法の第２の実施例を説明するための図である。 付着量検出手法の第３の実施例を説明するための図である。 補正タイミングを説明するための現像ユニットの一構成例を示す図である。 トナー付着量補正方法の第１の実施例を説明するためのフローチャートである。 トナー付着量補正方法の第２の実施例を説明するためのフローチャートである。 位置ずれ補正用の補正パターンの一例を示す図である。 位置ずれ補正における補正制御部及び露光ユニットの一構成例を示す図である。 印刷中の位置ずれ補正処理手順の一例を示すフローチャートである。 位置ずれ補正制御の動作を説明するための図である。 位置ずれ補正タイミングを説明するための図である。

符号の説明

１ レーザ光
２ 記録媒体
３，４，５ 補正用トナー画像
１０ 画像形成装置
１１ 感光部材（感光ドラム）
１２ 帯電ユニット
１３ 露光ユニット
１４ 現像ユニット
１５ 第１転写ユニット
１６ 第１クリーナ
１７ 中間転写部材（中間転写ベルト）
１８ 第２転写ユニット
１９ 検出部
２０ 搬送装置
２１ 定着装置
２２ 第２クリーナ
２３ 制御部
２４ 補正制御部
２５ 画像形成部
３１ ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）
３２ 走査／副走査位置制御部
３３ 走査倍率制御部
４１ ドライバ部
４２ レーザ照射部
４３ ビーム検出部

Claims (13)

1. 中間転写部材と、前記中間転写部材の移動方向に沿って配置された複数の感光部材と、前記複数の感光部材表面を均一に帯電させる複数の帯電ユニットと、帯電した感光部材表面に像露光し静電潜像を形成する複数の露光ユニットと、静電潜像を保持した感光部材に像可視化剤を供給し、前記複数の感光部材上に可視像を形成する複数の現像ユニットと、前記複数の感光部材上に形成された可視像を前記中間転写部材上に転写させる複数の第１転写ユニットと、前記中間転写部材上に転写された可視像を記録媒体に転写させる第２転写ユニットとを備えた画像形成装置において、
   前記中間転写部材は、移動方向と直交する方向で予め設定された前記記録媒体の最大領域よりも外側の領域に補正用パターン画像を形成するための領域を有し、
   前記中間転写部材における前記補正用パターン画像と対向する位置に前記補正用パターン画像を検出する検出部と、
   前記検出部により得られる検出結果に基づいて、前記帯電ユニット、前記露光ユニット、及び前記現像ユニットのうち、少なくとも１つのユニットの設定値を、前記感光部材上に形成される可視像の頁間に相当する領域が前記ユニットの直下を通過している期間に補正する補正制御部とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記検出部は、
   前記複数の第１転写ユニットにより前記中間転写部材上に形成された補正用パターン画像から前記像可視化剤の付着量を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記補正制御部は、
   前記検出部により得られる前記像可視化剤の付着量に基づいて、前記帯電ユニットの帯電電圧、又は前記現像ユニットの現像バイアス電圧を補正することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記補正制御部は、
   前記検出部により得られる前記像可視化剤の付着量に基づいて、前記露光ユニットの露光量を補正することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記検出部は、
   前記複数の第１転写ユニットにより前記中間転写部材上に形成された補正用パターン画像から可視像間の位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記補正制御部は、
   前記検出部により得られる前記位置ずれ量に基づいて、前記露光ユニットから照射されるレーザ光の前記感光部材に対する走査方向書き出し位置、走査倍率、及び副走査方向書き出し位置のうち、少なくとも１つを補正することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記記録媒体は、ウェブ状の記録媒体であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
8. 中間転写部材と、前記中間転写部材の移動方向に沿って配置された複数の感光部材と、前記複数の感光部材表面を均一に帯電させる複数の帯電ユニットと、帯電した感光部材表面に像露光し静電潜像を形成する複数の露光ユニットと、静電潜像を保持した感光部材に像可視化剤を供給し、前記複数の感光部材上に可視像を形成する複数の現像ユニットと、前記複数の感光部材上に形成された可視像を前記中間転写部材上に転写させる複数の第１転写ユニットと、前記中間転写部材上に転写された可視像を記録媒体に転写させる第２転写ユニットとを備えた画像形成装置における画像形成方法において、
   前記中間転写部材における移動方向と直交する方向で予め設定された前記記録媒体の最大領域よりも外側の領域に形成される補正用パターン画像を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップにより得られる検出結果に基づいて、前記帯電ユニット、前記露光ユニット、及び前記現像ユニットのうち、少なくとも１つのユニットの設定値を、前記感光部材上に形成される可視像の頁間に相当する領域が前記ユニットの直下を通過している期間に補正する補正制御ステップとを有することを特徴とする画像形成方法。
9. 前記検出ステップは、
   前記複数の第１転写ユニットにより前記中間転写部材上に形成された補正用パターン画像から前記像可視化剤の付着量を検出することを特徴とする請求項８に記載の画像形成方法。
10. 前記補正制御ステップは、
    前記検出ステップにより得られる前記像可視化剤の付着量に基づいて、前記帯電ユニットの帯電電圧、又は前記現像ユニットの現像バイアス電圧を補正することを特徴とする請求項９に記載の画像形成方法。
11. 前記補正制御ステップは、
    前記検出ステップにより得られる前記像可視化剤の付着量に基づいて、前記露光ユニットの露光量を補正することを特徴とする請求項９に記載の画像形成方法。
12. 前記検出ステップは、
    前記複数の第１転写ユニットにより前記中間転写部材上に形成された補正用パターン画像から可視像間の位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項８に記載の画像形成方法。
13. 前記補正制御ステップは、
    前記検出ステップにより得られる前記位置ずれ量に基づいて、前記露光ユニットから照射されるレーザ光の前記感光部材に対する走査方向書き出し位置、走査倍率、及び副走査方向書き出し位置のうち、少なくとも１つを補正することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成方法。

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