JP2008107449A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】連続プリントを一時中止することなく各色トナー像の位置ズレ量を把握することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の記録紙Pに連続して画像を形成する連続プリント動作中にて、ズレ検知用画像として、所定の第1基準色のトナー像及び所定の第2基準色のトナー像だけからなるものを中間転写ベルト16の表面における記録紙間対応領域に形成し、光学センサユニットによる前記ズレ検知画像の検知結果に基づいて第1基準色のトナー像と第2基準色のトナー像との重ね合わせズレ量である基準色間ズレ量を検知し、この検知結果と、図示しないRAMに記憶しているアルゴリズムとに基づいて、第1基準色及び第2基準色の組合せとは異なる2色の組合せのトナー像間における重ね合わせズレ量である非基準色間ズレ量を求め、前記基準色間ズレ量及び非基準色間ズレ量に基づいて作像条件を補正する制御を実施させるように図示しない制御部を構成した。
【選択図】図1
【解決手段】複数の記録紙Pに連続して画像を形成する連続プリント動作中にて、ズレ検知用画像として、所定の第1基準色のトナー像及び所定の第2基準色のトナー像だけからなるものを中間転写ベルト16の表面における記録紙間対応領域に形成し、光学センサユニットによる前記ズレ検知画像の検知結果に基づいて第1基準色のトナー像と第2基準色のトナー像との重ね合わせズレ量である基準色間ズレ量を検知し、この検知結果と、図示しないRAMに記憶しているアルゴリズムとに基づいて、第1基準色及び第2基準色の組合せとは異なる2色の組合せのトナー像間における重ね合わせズレ量である非基準色間ズレ量を求め、前記基準色間ズレ量及び非基準色間ズレ量に基づいて作像条件を補正する制御を実施させるように図示しない制御部を構成した。
【選択図】図1
Description
本発明は、3つ以上の潜像担持体の表面にそれぞれ形成した可視像を中間転写ベルトなどの転写体に重ね合わせて転写して多色画像を形成する画像形成装置に関するものである。
この種の画像形成装置においては、転写体に対する各色の可視像の転写位置が相対的にずれると、カラー画像に色ズレが発生してしまう。かかる色ズレの1つとして、潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段の光学系が連続プリント動作中に昇温することで、潜像担持体に対する潜像書込位置が各色で相対的に副走査方向(潜像担持体の表面移動方向)にずれてしまうことが挙げられる。
このような色ズレを抑えるために、所定枚数のプリント毎に連続プリントを一時中止して重ね合わせズレ量を検知した後、その検知結果に基づいて作像条件を補正してから連続プリントを再開する画像形成装置が知られている(例えば特許文献1に記載のもの)。各色の可視像の重ね合わせズレ量については、次のようにして検知する。即ち、まず、複数の潜像担持体にそれぞれ形成した可視像を転写体に転写して重ね合わせズレ検知用画像を得る。そして、このズレ検知用画像内における各色の可視像を光学センサ等の像検知手段で検知した結果に基づいて、各色の可視像の相対的位置ズレ量を検知する。この検知結果に基づいて、複数の潜像担持体に対する潜像書込タイミングなどの作像条件を補正することで、副走査方向における各色の重ね合わせズレ量を低減することができる。
ところが、かかる構成では、ズレ検知用画像を形成するために連続プリントを一時中止することから、ユーザーの待ち時間を増やしてしまうという問題があった。
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、連続画像形成動作(連続プリント)を一時中止することなく各色の可視像の位置ズレ量を把握することができる画像形成装置を提供することである。
本発明者らは、実験により、同じ製品(画像形成装置)であれば、各色の可視像の重ね合わせズレ(互いに異なる2色の可視像の間で生ずる位置ズレ)が一定の関係になることを見出した。具体的には、連続プリント時においては、潜像書込手段の温度上昇に伴って各色の可視像の位置がそれぞれ正規位置からずれていく。そして、各色の可視像がそれぞれ異なる割合で正規位置からずれていくために、連続プリントに伴って各色の重ね合わせズレ量が大きくなっていく。このとき、ブラックとイエローとの間の重ね合わせズレ量が最も小さく、イエローとシアンとの間の重ね合わせズレ量が2番目に小さいなどといった重ね合わせズレ量の昇順は、部品位置精度のバラツキによって製品毎に異なってくる。但し、同じ製品であれば、その昇順は連続プリント枚数にかかわらず一定になることが実験によってわかった。更には、各色の重ね合わせズレ量のうち、最も大きな値となる最大重ね合わせズレ量に対するその他の重ね合わせズレ量の割合(以下、各色ズレ量割合という)も連続プリント枚数にかかわらず概ね一定になることがわかった。
このような一定の関係においては、各色ズレ量割合とを予め調べておけば、従来のような全ての色の可視像を含むズレ検知用画像を形成する必要がなくなる。重ね合わせズレ量が最大になる2色だけを含むズレ量検知用画像を形成してその2色間における重ね合わせズレ量を実際に検知すれば、その検知結果と、予め調べておいた各色ズレ量割合とに基づいて、その他の色の組合せについての重ね合わせズレ量も把握することができるからである。このようなズレ量検知用画像であれば、副走査方向の長さが従来よりも大幅に短くなる。このため、連続プリント中において、中間転写ベルトや紙搬送ベルトなどの転写体における紙間対応領域(先行する記録紙と後続の記録紙との間に対応する領域)に形成することが可能になる。
そこで、上記目的を達成するために、請求項1の発明は、3つ以上の潜像担持体にそれぞれ互いに異なる色の可視像を作像する作像手段と、それら可視像を搬送体に保持されながら搬送される記録部材に重ね合わせて転写するか、あるいは中間転写体に重ね合わせて転写した後に記録部材に一括する転写手段と、各色の可視像の副走査方向における重ね合わせズレを調べるために該中間転写体又は搬送体に形成したズレ検知用画像内における各色の可視像を像検知手段によって検知した結果に基づいて該作像手段の作像条件を補正する作像条件補正制御を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、複数の記録部材に連続して画像を形成する連続画像形成動作中にて、上記ズレ検知用画像として、所定の第1基準色の可視像及び所定の第2基準色の可視像だけからなるものを上記中間転写体又は搬送体の表面における記録部材間対応領域に形成し、上記像検知手段による検知結果に基づいて該第1基準色の可視像と該第2基準色の可視像との重ね合わせズレ量である基準色間ズレ量を検知し、該基準色間ズレ量と、データ記憶手段に記憶している所定の情報とに基づいて、第1基準色及び該第2基準色の組合せとは異なる2色の組合せの可視像間における重ね合わせズレ量である非基準色間ズレ量を求め、該基準色間ズレ量及び非基準色間ズレ量に基づいて上記作像条件を補正する制御を上記作像条件補正制御として実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記第1基準色や第2基準色とは異なる色の可視像も全て含む全色ズレ量検知用画像を上記中間転写体又は搬送体に形成し、上記像検知手段による該全色ズレ量検知用画像の検知結果に基づいて上記非基準色間ズレ量を実際に検知し、その検知結果に基づいて上記所定の情報を構築して上記データ記憶手段に記憶する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の画像形成装置であって、上記所定の情報として、上記非基準色間ズレ量の上記基準色間ズレ量に対する比率情報を含むもの、を用いることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1又は2の画像形成装置であって、上記所定の情報として、上記基準色間ズレ量と上記比基準色間ズレ量との関係を示す関数式を含むもの、を用いることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかの画像形成装置において、3つ以上の上記潜像担持体としてそれぞれ表面を円軌道上で無端移動させるように回転駆動せしめられるものを用いるとともに、上記ズレ検知用画像として、該潜像担持体の周長に等しい長さ領域における前半領域と後半領域とにそれぞれ上記第1基準色の可視像と上記第2基準色の可視像との組合せを同数含むもの、を形成するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れかの画像形成装置において、上記非基準色間ズレ量が所定量を超えた場合には、上記作像条件の補正を実施せずに、所定量を超えた旨の履歴情報を上記データ記憶手段に記憶する制御を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の画像形成装置において、上記履歴情報に基づいて上記非基準色間ズレ量について上記所定量を超えたケースが所定回数連続したか否かを判定し、所定回数連続した場合には所定のエラー処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7の何れかの画像形成装置において、上記作像条件補正制御とは別に、副走査方向とは異なる方向の重ね合わせズレ量を調べるためのズレ検知用画像を形成して、該ズレ検知用画像の検知結果に基づいて作像手段による作像条件を補正する第2の作像条件補正制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記第1基準色や第2基準色とは異なる色の可視像も全て含む全色ズレ量検知用画像を上記中間転写体又は搬送体に形成し、上記像検知手段による該全色ズレ量検知用画像の検知結果に基づいて上記非基準色間ズレ量を実際に検知し、その検知結果に基づいて上記所定の情報を構築して上記データ記憶手段に記憶する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の画像形成装置であって、上記所定の情報として、上記非基準色間ズレ量の上記基準色間ズレ量に対する比率情報を含むもの、を用いることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1又は2の画像形成装置であって、上記所定の情報として、上記基準色間ズレ量と上記比基準色間ズレ量との関係を示す関数式を含むもの、を用いることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかの画像形成装置において、3つ以上の上記潜像担持体としてそれぞれ表面を円軌道上で無端移動させるように回転駆動せしめられるものを用いるとともに、上記ズレ検知用画像として、該潜像担持体の周長に等しい長さ領域における前半領域と後半領域とにそれぞれ上記第1基準色の可視像と上記第2基準色の可視像との組合せを同数含むもの、を形成するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れかの画像形成装置において、上記非基準色間ズレ量が所定量を超えた場合には、上記作像条件の補正を実施せずに、所定量を超えた旨の履歴情報を上記データ記憶手段に記憶する制御を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の画像形成装置において、上記履歴情報に基づいて上記非基準色間ズレ量について上記所定量を超えたケースが所定回数連続したか否かを判定し、所定回数連続した場合には所定のエラー処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7の何れかの画像形成装置において、上記作像条件補正制御とは別に、副走査方向とは異なる方向の重ね合わせズレ量を調べるためのズレ検知用画像を形成して、該ズレ検知用画像の検知結果に基づいて作像手段による作像条件を補正する第2の作像条件補正制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
これらの発明においては、第1基準色の可視像及び第2基準色の可視像だけからなるズレ検知用画像を中間転写体又は搬送体(例えば表面に保持した記録紙を搬送する搬送ベルト)の記録部材間対応領域に形成して基準色間ズレ量を検知し、この検知結果と、各色ズレ量割合などといった予め記憶しておいた所定の情報とに基づいて非基準色間ズレ量ズレ量を求めることで、連続画像形成動作を一時中止することなく各色の可視像の重ね合わせズレ量を把握することができる。なお、製品毎に異なる各色ズレ量割合については、工場出荷前の製品の試運転によって測定して記憶させておいてもよいし、工場出荷後のユーザーのもとにおいて所定のタイミングで従来と同様の全色の可視像を含むズレ検知用画像を装置に自動で形成させ、これの検知結果に基づいて測定させてもよい。この所定のタイミングとしては、初期運転時だけ、累積プリント枚数が所定枚数に達したときだけなどを採用することができる。また、所定の期間が経過する毎に、測定をやり直して上記所定の情報を更新してもよい。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を形成するための4つのプロセスユニット1Y,M,C,Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Kトナー像を形成するためのプロセスユニット1Kを例にすると、図2に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体2K、ドラムクリーニング装置3K、除電装置(不図示)、帯電装置4K、現像装置5K等を備えている。画像形成ユニットたるプロセスユニット1Kは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を形成するための4つのプロセスユニット1Y,M,C,Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Kトナー像を形成するためのプロセスユニット1Kを例にすると、図2に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体2K、ドラムクリーニング装置3K、除電装置(不図示)、帯電装置4K、現像装置5K等を備えている。画像形成ユニットたるプロセスユニット1Kは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
上記帯電装置4Kは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体2Kの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体2Kの表面は、レーザー光Lによって露光走査されてK用の静電潜像を担持する。このK用の静電潜像は、図示しないKトナーを用いる現像装置5KによってYトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト16上に中間転写される。ドラムクリーニング装置3Kは、中間転写工程を経た後の感光体2K表面に付着している転写残トナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体2Kの残留電荷を除電する。この除電により、感光体2Kの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色のプロセスユニット(1Y,M,C)においても、同様にして感光体(2Y,M,C)上に(Y,M,C)トナー像が形成されて、後述する中間転写ベルト16上に中間転写される。なお、感光体2Kにおける筒状のドラム部は、中空のアルミ素管のおもて面に有機感光層が被覆されたものである。このドラム部の軸線方向の両端部にそれぞれドラム軸を有するフランジが取り付けられて、感光体2Kを構成している。
現像手段たる現像装置5Kは、図示しないKトナーを収容する縦長のホッパ部6Kと、現像部7Kとを有している。ホッパ部6K内には、図示しない駆動手段によって回転駆動されるアジテータ8K、これの鉛直方向下方で図示しない駆動手段によって回転駆動される撹拌パドル9K、これの鉛直方向で図示しない駆動手段によって回転駆動されるトナー供給ローラ10Kなどが配設されている。ホッパ部6K内のKトナーは、アジテータ8Kや撹拌パドル9Kの回転駆動によって撹拌されながら、自重によってトナー供給ローラ10Kに向けて移動する。トナー供給ローラ10Kは、金属製の芯金と、これの表面に被覆された発泡樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部6K内のKトナーをローラ部の表面に付着させながら回転する。
現像装置5Kの現像部7K内には、感光体2Kやトナー供給ローラ10Kに当接しながら回転する現像ローラ11Kや、これの表面に先端を当接させる薄層化ブレード12Kなどが配設されている。ホッパ部6K内のトナー供給ローラ10Kに付着したKトナーは、現像ローラ11Kとトナー供給ローラ10Kとの当接部で現像ローラ11Kの表面に供給される。供給されたKトナーは、現像ローラ11Kの回転に伴ってローラと薄層化ブレード12Kとの当接位置を通過する際に、ローラ表面上での層厚が規制される。そして、層厚規制後のKトナーは、現像ローラ11Kと感光体2Kとの当接部である現像領域において、感光体2K表面のK用の静電潜像に付着する。この付着により、K用の静電潜像がKトナー像に現像される。
図2を用いてK用のプロセスユニットについて説明したが、Y,M,C用のプロセスユニット1Y,M,Cにおいても、同様のプロセスにより、感光体2Y,M,C表面にY,M,Cトナー像が形成される。
先に示した図1において、プロセスユニット1Y,M,C,Kの鉛直方向上方には、光書込ユニット70が配設されている。潜像書込装置たる光書込ユニット70は、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光Lにより、プロセスユニット1Y,M,C,Kにおける感光体2Y,M,C,Kを光走査する。この光走査により、感光体2Y,M,C,K上にY,M,C,K用の静電潜像が形成される。かかる構成においては、光書込ユニット70と、プロセスユニット1Y,M,C,Kとにより、3つ以上の潜像担持体にそれぞれ互いに異なる色の可視像たるY,M,C,Kトナー像を作像する作像手段として機能している。
なお、光書込ユニット70は、光源から発したレーザー光(L)を、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。LEDアレイの複数のLEDから発したLED光によって光書込を行うものを採用してもよい。
プロセスユニット1Y,M,C,Kの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト16を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット15が配設されている。転写手段たる転写ユニット15は、中間転写ベルト16の他に、駆動ローラ17、従動ローラ18、4つの1次転写ローラ19Y,M,C,K、2次転写ローラ20、ベルトクリーニング装置21、クリーニングバックアップローラ22などを備えている。
中間転写ベルト16は、そのループ内側に配設された駆動ローラ17、従動ローラ18、クリーニングバックアップローラ22及び4つの1次転写ローラ19Y,M,C,Kによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ17の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。
4つの1次転写ローラ19Y,M,C,Kは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト16を感光体2Y,M,C,Kとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト16のおもて面と、感光体2Y,M,C,Kとが当接するY,M,C,K用の1次転写ニップが形成されている。
1次転写ローラ19Y,M,C,Kには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ1次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体2Y,M,C,Kの静電潜像と、1次転写ローラ19Y,M,C,Kとの間に転写電界が形成される。なお、1次転写ローラ19Y,M,C,Kに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。
Y用のプロセスユニット1Yの感光体2Y表面に形成されたYトナーは、感光体2Yの回転に伴って上述のY用の1次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体2Y上から中間転写ベルト16上に1次転写される。このようにしてYトナー像が1次転写せしめられた中間転写ベルト16は、その無端移動に伴ってM,C,K用の1次転写ニップを通過する際に、感光体2M,C,K上のM,C,Kトナー像が、Yトナー像上に順次重ね合わせて1次転写される。この重ね合わせの1次転写により、中間転写ベルト16上には4色トナー像が形成される。
転写ユニット15の2次転写ローラ20は、中間転写ベルト16のループ外側に配設されて、ループ内側の従動ローラ18との間に中間転写ベルト16を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト16のおもて面と、2次転写ローラ20とが当接する2次転写ニップが形成されている。2次転写ローラ20には、図示しない転写バイアス電源によって2次転写バイアスが印加される。この印加により、2次転写ローラ20と、アース接続されている従動ローラとの間には、2次転写電界が形成される。
転写ユニット15の鉛直方向下方には、記録紙Pを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット30がプリンタの筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット30は、紙束の一番上の記録紙Pに給紙ローラ30aを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙Pを給紙路31に向けて送り出す。
給紙路31の末端付近には、レジストローラ対32が配設されている。このレジストローラ対32は、給紙カセット30から送り出された記録紙Pをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Pを上述の2次転写ニップ内で中間転写ベルト16上の4色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Pを2次転写ニップに向けて送り出す。
2次転写ニップで記録紙Pに密着せしめられた中間転写ベルト16上の4色トナー像は、2次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙P上に一括2次転写され、記録紙Pの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Pは、2次転写ニップを通過すると、2次転写ローラ20や中間転写ベルト16から曲率分離する。そして、転写後搬送路33を経由して、後述する定着装置34に送り込まれる。
2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト16には、記録紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト16のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置21によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト16のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ22は、ベルトクリーニング装置21によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
定着装置34は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ34aと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ34bとによって定着ニップを形成している。定着装置34内に送り込まれた記録紙Pは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ34aに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。
定着装置34内から排出された記録紙Pは、定着後搬送路35を経由した後、排紙路36と反転前搬送路41との分岐点にさしかかる。定着後搬送路35の側方には、回動軸42aを中心にして回動駆動される切替爪42が配設されており、その回動によって定着後搬送路35の末端付近を閉鎖したり開放したりする。定着装置34から記録紙Pが送り出されるタイミングでは、切替爪42が図中実線で示す回動位置で停止して、定着後搬送路35の末端付近を開放している。よって、記録紙Pが定着後搬送路35から排紙路36内に進入して、排紙ローラ対37のローラ間に挟み込まれる。
図示しないテンキー等からなる操作部に対する入力操作や、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる制御信号などにより、片面プリントモードが設定されている場合には、排紙ローラ対37に挟み込まれた記録紙Pがそのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー50の上面であるスタック部にスタックされる。
一方、両面プリントモードに設定されている場合には、先端側を排紙ローラ対37に挟み込まれながら排紙路36内を搬送される記録紙Pの後端側が定着後搬送路35を通り抜けると、切替爪42が図中一点鎖線の位置まで回動して、定着後搬送路35の末端付近が閉鎖される。これとほぼ同時に、排紙ローラ対37が逆回転を開始する。すると、記録紙Pは、今度は後端側を先頭に向けながら搬送されて、反転前搬送路41内に進入する。
本プリンタの図1における右端部は、回動軸40aを中心に回動することで筐体本体に対して開閉可能な反転ユニット40になっている。排紙ローラ対37が逆回転すると記録紙Pがこの反転ユニット40の反転前搬送路41内に進入して、鉛直方向上側から下側に向けて搬送される。そして、反転搬送ローラ対43のローラ間を経由した後、半円状に湾曲している反転搬送路44内に進入する。更に、その湾曲形状に沿って搬送されるのに伴って上下面が反転せしめられながら、鉛直方向上側から下側に向けての進行方向も反転して、鉛直方向下側から上側に向けて搬送される。その後、上述した給紙路31内を経て、2次転写ニップに再進入する。そして、もう一方の面にもフルカラー画像が一括2次転写された後、転写後搬送路33、定着装置34、定着後搬送路35、排紙路36、排紙ローラ対37を順次経由して、機外へと排出される。
上述の反転ユニット40は、外部カバー45と揺動体46とを有している。具体的には、反転ユニット40の外部カバー45は、プリンタ本体の筺体に設けられた回動軸40aを中心にして回動するように支持されている。この回動により、外部カバー45は、その内部に保持している揺動体46とともに筺体に対して開閉する。図中点線で示すように、外部カバー45がその内部の揺動体46とともに開かれると、反転ユニット40とプリンタ本体側との間に形成されていた給紙路31、2次転写ニップ、転写後搬送路33、定着ニップ、定着後搬送路35、排紙路36が縦に2分されて、外部に露出する。これにより、給紙路31、2次転写ニップ、転写後搬送路33、定着ニップ、定着後搬送路35、排紙路36内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
また、揺動体46は、外部カバー45が開かれた状態で、外部カバー45に設けられた図示しない揺動軸を中心にして回動するように外部カバー45に支持されている。この回動により、揺動体46が外部カバー45に対して開かれると、反転前搬送路41や反転搬送路44が縦に2分されて外部に露出する。これにより、反転前搬送路41内や反転搬送路44内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
プリンタの筺体の上カバー50は、図中矢印で示すように、軸部材51を中心にして回動自在に支持されており、図中反時計回り方向に回転することで、筺体に対して開いた状態になる。そして、筺体の上部開口を大きく露出させる。
中間転写ベルト16の図中左側方には、中間転写ベルト16における駆動ローラ17への掛け回し箇所に対してそのおもて面側から所定の間隙を介して対向する光学センサユニット29が配設されている。この光学センサユニット29は、中間転写ベルト16上に形成された後述のズレ検知用画像内のパッチ像(矩形状のベタトナー像)を検知するものである。
図3は本プリンタの電気回路の要部を示すブロック図である。同図において制御部200は、演算手段たるCPU(Central Processing Unit)201、データ記憶手段たる不揮発性のRAM(Random Access Memory)202、データ記憶手段たるROM(Read Only Memory)203等を有している。この制御部200には、プロセスユニット1Y,M,C,K、光書込ユニット70、転写ユニット15、反転ユニット40、光学センサユニット29などが電気的に接続されている。そして、制御部200は、RAM202やROM203内に記憶している制御プログラムに基づいて、これらの各種の機器を制御するようになっている。
RAM202内には、制御プログラムの他に、プロセスユニット1Y,M,C,Kに対応するY,M,C,K用現像バイアス値のデータや、Y,M,C,K用ドラム帯電電位のデータなどが格納されている。
通常のプリントプロセスにおいて、制御部200は、プロセスユニット1Y,M,C,Kにおける各帯電装置に対して、RAM202内に記憶しているY,M,C,K用ドラム帯電電位に対応する値の帯電バイアスをそれぞれ個別に印加する制御を実施する。これにより、各色の感光体2Y,M,C,Kが、Y,M,C,K用ドラム帯電電位に一様帯電せしめられる。また、制御部200は、プリントプロセス中において、プロセスユニット1Y,M,C,Kにおける各現像ローラに、Y,M,C,K用現像バイアス値の現像バイアスを印加する制御を実施する。これにより、感光体2Y,M,C,Kの静電潜像と、現像スリーブとの間に、トナーをスリーブ表面側から感光体側に静電移動させる現像ポテンシャルを作用させて、静電潜像を現像する。
また、制御部200は、図示しない主電源が投入された直後に60[℃]以下の加熱ローラ温度(定着温度)を検知したときや、所定枚数のプリントを実施する毎などに、プロセスコントロールと呼ばれる作像条件補正制御を実施する。そして、このプロセスコントロールにおいて、各色の現像装置における現像バイアスを補正する現像バイアス補正処理と、各色のトナー像のスキューズレや倍率ズレを検知して各種設定の補正による位置合わせを行うための位置合わせ処理とを実施する。なお、上記主電源が投入された直後であっても、60[℃]を超える加熱ローラ温度を検知したときには、プロセスコントロールを実施しない。よって、上記主電源のOFFからONまでの時間が数分〜数十分と比較的短い場合にはプロセスコントロールを省略し、過剰に試験によってユーザーを無駄に待機させたり、電力やトナーを無駄に消費したりといった事態を解消する。
プロセスコントロールにおける現像バイアス調整処理では、まず、先に図1に示した感光体2Y,M,C,Kを回転させながら一様帯電せしめる。このときの帯電電位については、プリントプロセスにおける一様なドラム帯電電位とは異なり、値を徐々に大きくする。そして、レーザー光の走査によって階調パターン像を形成するための10個のパッチ静電潜像を感光体2Y,M,C,Kにそれぞれ形成せしめながら、それらをY,M,C,K用の現像装置によって現像する。この現像の際、制御部200は、Y,M,C,K用の現像スリーブに印加される現像バイアスの値を徐々に大きくしていく。このような現像により、感光体2Y,M,C,K上にはY,M,C,K階調パターン像が形成される。これらは、ベルト移動方向下流側から上流側に向けてK,C,M,Yという順で並ぶように中間転写ベルト16上に1次転写される。これにより、K,C,M,Yという4つの階調パターン像が順に並ぶトナー付着量検知用のテストパターン画像が形成される。
図4は、中間転写ベルト16上に形成されるトナー付着量検知用のテストパターン画像を示す平面模式図である。同図に示す矢印は、図示しない中間転写ベルト(16)の表面移動方向を示している。テストパターン画像Pt1は、ベルト移動方向下流側から上流側に向けて順に並ぶK階調パターン像Pk、C階調パターン像Pc、M階調パターン像Pm、Y階調パターン像Pyを具備している。更に、それぞれの階調パターン像は、ベルト移動方向に所定のピッチで並ぶ10個のパッチ像(500K、C、M、Y)を具備している。
Y,M,C,Kの各色において、それぞれ階調パターン像(Py,m,c,k)内の10個のパッチ像(500Y,M,C,K)は、それぞれ異なるドラム帯電電位及び現像バイアスの組合せで現像されたものであり、単位面積あたりのトナー付着量(画像濃度)が徐々に多くなっている。このトナー付着量は、ドラム帯電電位と現像バイアスとの差である現像ポテンシャルと相関関係にあるため、両者の関係は2次元座標上でほぼ直線グラフとなる。よって、各パッチ像におけるトナー付着量を検知した結果に基づいてその直線グラフを示す関数(y=ax+b)を回帰分析によって計算することで、所望の画像濃度(トナー付着量)が得られる現像バイアス値を求めることが可能である。
図5は、本プリンタの中間転写ベルト16を示す斜視図である。上述したように、中間転写ベルト16の左側方には、光学センサユニット29が配設されている。この光学センサユニット29は、中間転写ベルト16の幅方向の一端側に形成されたパッチ像を検知する一端側センサ29aと、幅方向の中央部に形成されたパッチ像を検知する中央センサ29bと、幅方向の他端側に形成されたパッチ像を検知する他端側センサ29cとを有している。これらセンサは、何れも発光素子から発した光をベルト表面で反射させて得た反射光を受光素子で検知するものである。ベルトの無垢の表面とパッチ像とでは光反射率が大きく異なるため、受光量の変化に基づいて、各パッチ像を検知することが可能である。また、パッチ像の光反射率はトナー付着量に応じて異なってくるため、受光量に基づいてトナー付着量を検知することが可能である。各センサ(29a,b,c)は、受光量に応じた出力信号を出力し、この出力信号は図示しないA/Dコンバータを介して制御部(200)に入力される。
トナー付着量検知用のテストパターン画像Pt1は、図示のように、中間転写ベルト16のおもて面におけるベルト幅方向の中央部に形成される。テストパターン画像Pt1の各階調パターン像(Pk,c,m,y)における各パッチ像(500K,C,M,Y)は、中間転写ベルト16の無端移動に伴って、中央センサ29bとの対向位置を通過する。この際、中央センサ29cは、そのパッチ像に対する単位面積あたりのトナー付着量に応じた量の光を受光する。このため、中央センサ29cからの出力信号がデジタル信号として入力される制御部は、そのデジタル信号に基づいて各パッチ像に対する単位面積あたりのトナー付着量を把握することができる。
制御部(200)は、中央センサ29cから順次送られてくる各パッチ像に対応する出力信号に基づいて、各パッチ像の画像濃度(トナー付着量)を順次演算してRAM(201)に記憶していく。そして、Y,M,C,Kの各色について、各現像バイアス値と、10個のパッチ像における画像濃度データとを用いて回帰分析を行い、2次元座標上で直線グラフを示す関数(回帰式)を求める。更に、この関数に画像濃度の目標値を代入することで適切な現像バイアス値を演算し、Y、M、C、K用の補正現像バイアス値としてRAMに記憶する。
RAM(201)内には、数十通りの現像バイアス値と、それぞれに個別に対応する適切なドラム帯電電位とが予め関連付けられている作像条件データテーブルが格納されている。制御部は、プロセスユニット1Y,M,C,Kについて、それぞれこの作像条件テーブルの中から、上記補正現像バイアス値に最も近い現像バイアス値を選び出し、これに関連付けられたドラム帯電電位を特定する。特定したドラム帯電電位については、Y、M、C、K用の補正ドラム帯電電位としてRAMに格納する。そして、全ての補正現像バイアス値及び補正ドラム帯電電位をRAM200bに格納し終えると、Y,M,C,K用現像バイアス値のデータを、それぞれ対応する補正現像バイアス値と同等の値に補正して格納し直す。また、Y,M,C,K用ドラム帯電電位についても、それぞれ対応する補正ドラム帯電電位と同等の値に補正して格納し直す。このような補正により、プリントプロセス時におけるトナー像形成手段100Y,M,C,Kの作像条件が、それぞれ所望の画像濃度のトナー像を形成し得る条件に補正される。
なお、ベルトの無端移動に伴って第2光学センサ70との対向位置を通過した後のトナー付着量検知用のテストパターン画像Pt1は、先に図1に示したベルトクリーニング装置160によってベルトおもて面から除去される。
制御部(200)は、上述の現像バイアス調整処理によって各色用の現像バイアスを補正すると、次に、各色のトナー像の位置ズレを検知して位置合わせを行う位置合わせ処理を実施する。
なお、先に示した図1において、光書込ユニット70は、Y、M、C、K用の光源から発せられたレーザー光を反射させて感光体2Y,M,C,Kに導くための反射ミラーをそれぞれ個別に備えている。また、感光体2Y,M,C,Kと平行になるように配設される反射ミラーを、それぞれ個別に傾けるための図示しないミラー傾斜手段も備えている。
ここで、本実施形態に係るプリンタで行われる位置合わせ処理を説明する前に、従来の画像形成装置で行われる位置合わせ処理について説明する。
従来の位置合わせ処理では、図6に示すような位置ズレ検知用のテストパターン画像Pt2を中間転写ベルト16上に形成する。この位置ズレ検知用のテストパターン画像Pt2は、ベルト移動方向に沿って並ぶ4つの直延パッチ像501K,C,M,Yと、これに続いて並ぶ4つの傾斜パッチ像502K,C,M,Yとを具備する8つのパッチ像からなるパターンが所定回数だけ繰り返し並べられたものである。かかる構成のテストパターン画像Pt2は、図7に示すように、中間転写ベルト16のベルト幅方向における一端部、中央部、他端部にそれぞれ形成される。そして、一端部に形成されたテストパターン画像Pt2は、ベルトの無端移動に伴って一端側センサ29aによって検知される。また、中央部に形成されたテストパターン画像Pt2は、中央部センサ29bによって検知される。また、他端部に形成されたテストパターン画像Pt2は、他端側センサ29cによって検知される。
従来の位置合わせ処理では、図6に示すような位置ズレ検知用のテストパターン画像Pt2を中間転写ベルト16上に形成する。この位置ズレ検知用のテストパターン画像Pt2は、ベルト移動方向に沿って並ぶ4つの直延パッチ像501K,C,M,Yと、これに続いて並ぶ4つの傾斜パッチ像502K,C,M,Yとを具備する8つのパッチ像からなるパターンが所定回数だけ繰り返し並べられたものである。かかる構成のテストパターン画像Pt2は、図7に示すように、中間転写ベルト16のベルト幅方向における一端部、中央部、他端部にそれぞれ形成される。そして、一端部に形成されたテストパターン画像Pt2は、ベルトの無端移動に伴って一端側センサ29aによって検知される。また、中央部に形成されたテストパターン画像Pt2は、中央部センサ29bによって検知される。また、他端部に形成されたテストパターン画像Pt2は、他端側センサ29cによって検知される。
位置ズレ検知用のテストパターン画像Pt2における直延パッチ像501K,C,M,Yは、図6に示したように、ベルトおもて面における移動方向と直交する方向(ベルト幅方向)に真っ直ぐに延びる形状をしている。そして、これら4つの直延パッチ像501K,C,M,Yは、距離dのピッチで並ぶような条件で形成され、ベルト移動方向の長さはそれぞれWになる。但し、各パッチ像に副走査方向の位置ズレがあると、距離dにはそれぞれ誤差が生じてくる。
テストパターン画像Pt2における傾斜パッチ像502K,C,M,Yは、ベルト幅方向から45[°]傾いた方向に延在する形状をしている。そして、これらはそれぞれ、ベルト移動方向の長さがAで、且つ延在方向の長さがA×√2になっている。ベルト移動方向における配設ピッチは直延パッチ像と同様に距離dである。これら長さA、A×√2、距離dは、光書込ユニットの光学系の傾きが温度上昇によって変化すると誤差が生じてくる。各パッチ像がスキューズレや主走査方向の倍率誤差を引き起こしているからである。
図7に示したように、中間転写ベルト16上には、かかる構成のテストパターン画像Pt2がベルト幅方向に3つ並べて形成されるが、各パターンのパッチ像は副走査方向(ベルト移動方向)の位置ズレがなければベルト幅方向に一直線上に並ぶように形成される。また、1つのテストパターン画像Pt2内においては、直延パッチ像501K,C,M,Yや傾斜パッチ像502K,C,M,Yがベルト移動方向に一直線上に並ぶように形成される。このため、本来であれば、3つのセンサ(29a〜c)は、直延パッチ像501K,C,M,Yや傾斜パッチ像502K,C,M,Yを互いに同じタイミングで検知する。同じタイミングで検知できない場合には、パッチ像の副走査方向の位置ズレが発生していたり、スキューズレや倍率誤差が発生していたりすることになる。
従来の画像形成装置は、各パッチ像の検知タイミングのズレに基づいて、各色についての副走査方向の位置ズレ、スキューズレ及び倍率誤差を例えば特開平2003−29546号公報に記載されている方法などによって求める。そして、スキューズレについては、光書込ユニット70の反射ミラーの角度を上述したミラー傾斜手段で調整することによって抑える。また、副走査方向への位置ズレについては、光書込ユニット70の書込開始タイミングを各色で補正することで抑える。また、ポリゴンミラーの駆動タイミングを補正したり、反射ミラーの角度を変更したりすることで、主走査方向(感光体軸線方向)の倍率誤差を抑える。
このような位置合わせ処理を含むプロセスコントロールは、上述したように、主電源が投入された直後に行われ、そのときにベルト上に形成されるテストパターン画像Pt1とテストパターン画像Pt2とのベルト移動方向における総長が約650mmになる機種もある。このようにかなり長いパターン画像を形成すると、ユーザーの待ち時間を大きく増やしてしまう。しかも、位置合わせ処理については、主電源投入直後だけでなく、連続プリント時において所定枚数の連続プリント毎にも行われる。比較的多量の枚数のプリントを連続して行う連続プリント時においては、光書込ユニット70の昇温によって位置ズレが徐々に大きくなっていくからである。従来の画像形成装置においては、位置ズレ検知用のテストパターン画像Pt2を形成するために連続プリントを一時中止していたため、連続プリント動作においてもユーザーの待ち時間を増やしていた。
次に、本プリンタにおける特徴的な構成について説明する。
本プリンタの制御部(200)は、数千枚〜数万枚などといったプリントが行われる毎であって、且つ所定時間停止後(本例では30分)に所定枚数以上の連続プリントの実施命令がなされたタイミングで、所定の情報である副走査ズレ傾向情報を構築するデータ構築処理を実施する。このデータ構築処理では、まず、各色の主走査方向の重ね合わせズレを検知するためのズレ検知用画像を形成する。このズレ検知用画像は、先に図6に示した従来のテストパターン画像Pt2における直延パッチ像501K,C,M,Yだけを含むものである。即ち、全色ズレ量検知用画像である。かかるズレ検知用画像内における各色の直延パッチ像の検知タイミングに基づいて、各色の副走査方向の重ね合わせズレ量(副走査方向)を実際に検知して、RAM(201)に記憶する。そして、各色の重ね合わせズレ量に基づいて、重ね合わせズレ量が最大になる2色(図8の例ではMとC)を特定し、何れか一方を第1基準色、他方を第2基準色としてRAMに記憶する。
本プリンタの制御部(200)は、数千枚〜数万枚などといったプリントが行われる毎であって、且つ所定時間停止後(本例では30分)に所定枚数以上の連続プリントの実施命令がなされたタイミングで、所定の情報である副走査ズレ傾向情報を構築するデータ構築処理を実施する。このデータ構築処理では、まず、各色の主走査方向の重ね合わせズレを検知するためのズレ検知用画像を形成する。このズレ検知用画像は、先に図6に示した従来のテストパターン画像Pt2における直延パッチ像501K,C,M,Yだけを含むものである。即ち、全色ズレ量検知用画像である。かかるズレ検知用画像内における各色の直延パッチ像の検知タイミングに基づいて、各色の副走査方向の重ね合わせズレ量(副走査方向)を実際に検知して、RAM(201)に記憶する。そして、各色の重ね合わせズレ量に基づいて、重ね合わせズレ量が最大になる2色(図8の例ではMとC)を特定し、何れか一方を第1基準色、他方を第2基準色としてRAMに記憶する。
次いで、連続プリントを開始した後、プリント枚数が所定数に達した時点(本例では30枚、約2分)で、連続プリントを一時中止する。そして、先と同様のズレ検知用画像を形成した後、各色の直延パッチ像の検知タイミングに基づいて、各色の重ね合わせズレ量をもう一度検知して、RAM(201)に記憶する。連続プリント開始直前と開始後とでは、各色の重ね合わせズレ量が異なっているものの、各色の重ね合わせズレ量の昇順は同じである。これは、例えば図8に示すように、連続プリント枚数にかかわらず、各色の重ね合わせズレ量の昇順が一定だからである。なお、図8では、便宜上、各色の正規位置をズレ量0として、Y,M,C,Kの各色の正規位置からのズレ量を示しているが、位置合わせ処理においては、何れか1色を基準位置とみなして、その一色と、他色との重ね合わせズレ量を検知している。以降、便宜上、Kを基準位置とみなす例について説明する。
次に、制御部は、その後、30枚プリント後において、Y,M,Cについて、連続プリント開始直前におけるKとの重ね合わせズレ量と、開始後(30枚プリント後)におけるKとの重ね合わせズレ量(MK、YK、CKの重ね合わせズレ量)との差をそれぞれ演算して、連続プリント時の光書込ユニット(70)の温度上昇による重ね合わせズレ量とする。そして、この温度上昇による重ね合わせズレ量に基づいて、温度上昇による最大重ね合わせズレ量(例えば図8ではMK+MC)と、これに対する他色間での重ね合わせズレ量(例えば図8ではMK/MC、MY/MC)との割合を算出して比率情報(例えばMK/MC=28/58μm、MY/MC=39/58μm)としてRAMに記憶する。ここまでで記憶した第1基準色の情報、第2基準色の情報、及び比率情報が副走査ズレ傾向情報である。なお、第1基準色や第2基準色の特定については、初期運転開始後の初めのデータ構築処理で行えば、以降は必要なくなる。
このようにして副走査ズレ傾向情報を構築して連続プリントを終えた後、再び所定枚数以上の連続プリント命令があると、制御部は、従来とは異なる特徴的な位置合わせ処理である短時間位置合わせ処理を行う。
作像条件補正制御たるこの短時間位置合わせ処理では、先に特定しておいた第1基準色及び第2基準色だけからなる短長ズレ検知用画像を、中間転写ベルト(16)における紙間領域である30枚目プリント領域と31枚目プリント領域との間の領域に形成する。この短長ズレ検知用画像は、図9に符号Pt3で示すように、第1基準色(図示の例ではC)のパッチ像504cと、第2基準色(図示の例ではM)のパッチ像504mとの組合せが副走査方向に4つ並べられたものである。このような短長ズレ検知用画像Pt3であれば、紙間領域に形成することが可能である。
次いで、制御部は、短長ズレ検知用画像Pt3内における各パッチ像の検知タイミングに基づいて、第1基準色と第2基準色との重ね合わせズレ量である基準色間ズレ量の平均値を算出する。そして、この平均値と、RAM内に記憶しておいた比率情報とに基づいて、非基準色間ズレ量(例えばMK、YK、CKの重ね合わせズレ量)を算出する。更に、この算出結果に基づいて、各色の感光体(1Y,M,C,K)に対する光書込開始タイミングを補正して、各色の副走査方向における重ね合わせズレ量を低減する。
図9において、Ar0は、図示しない中間転写ベルトの副走査方向(ベルト移動方向)における紙間対応領域を示している。図示のように、短長ズレ検知用画像Pt3は、紙間対応領域Ar0内に収まっている。この紙間対応領域Ar0は、感光体の周長と同じになっている。
短長ズレ検知用画像Pt3は、感光体の周長に等しい長さ領域(Ar0)における前半領域Ar1と後半領域Ar2とにそれぞれ第1基準色であるMのパッチ像504mと第2基準色であるCのパッチ像504cとの組合せを同数含んでいる。そして、前半領域Ar1に形成される各パッチ像と、後半領域Ar2に形成される各パッチ像とは互いに相対的に同じ位置になるように形成される。
このような短長ズレ検知用画像Pt3を形成することで、感光体の偏心による基準色間ズレ量の検知精度の低下を抑えることができる。具体的には、感光体が微妙に偏心していると、1次転写ニップにおいては、その偏心に起因して感光体の表面の速度変動が感光体1周あたりでサインカーブ状の波を描くような変動特性(縦軸が速度変動量、横軸が周期)で現れる。このような変動特性があると、光書込開始タイミングが適切であっても、副走査方向の重ね合わせズレが僅かに起こってしまうため、上述の温度上昇による重ね合わせズレ量の検知結果に僅かな誤差が発生する。そこで、図示のような短長ズレ検知用画像Pt3を形成して、感光体の回転の半周期毎に同じ色のパッチ像を同期させるのである。こうすることで、感光体の回転の前半周期における速度変動量による重ね合わせズレ量検知誤差を、後半周期における速度変動量による重ね合わせズレ量検知誤差で打ち消して(サインカーブの前半を後半で打ち消す)、検知誤差を小さくするのである。
また、本プリンタの制御部は、上述の非基準色間ズレ量が予め定められた所定量を超えた場合には、作像条件である光書込開始タイミングの補正を実施せずに、所定量を超えた旨の履歴情報をRAMに記憶する。非基準色間ズレ量が予め定められた所定量を超えた場合には、突発的に発生するパッチ像誤検知(例えばベルトの汚れなどによるもの)を引き起こしている可能性が高いからである。
また、本プリンタの制御部は、上記履歴情報に基づいて非基準色間ズレ量について上記所定量を超えたケースが所定回数連続したか否かを判定し、所定回数連続した場合には所定のエラー処理を実施するようになっている。所定のエラー処理としては、「ベルトを交換してください」というメッセージを操作表示部に表示したり、短時間位置合わせ処理に代えて、従来のプロセスコントロール内における位置合わせ処理と同様の処理を行ったりすることが挙げられる。
また、本プリンタの複写機は、作像条件補正制御たる短時間位置合わせ処理とは別に、副走査方向とは異なる方向の重ね合わせズレ量であるスキューズレや主走査方向の倍率誤差を調べるためのズレ検知用画像を形成し、これの検知結果に基づいて作像条件である反射ミラーの角度などを補正する第2の位置合わせ処理を実施する。この第2の位置合わせ処理については、電源投入直後などに行えばよい。また、この第2の位置合わせ処理にて形成するズレ検知用画像は、例えば従来のテストパターン画像Pt2から直延パッチ像501K,C,M,Yを除いたものを作成すればよい。
次に、本実施形態に係るプリンタの変形例装置について説明する。なお、以下に特筆しない限り、この変形例装置における構成は実施形態に係るプリンタと同様である。この変形例装置は、上述した比率情報の代わりに、上記基準色間ズレ量と上記非基準色間ズレ量との関係を示す関数式(近似関数)を用いるようになっている。初期運転時の1回だけテスト連続プリントを実施し、その間に30枚毎、60枚毎・・・・・などといった複数回に渡って、それぞれ全色を含むズレ検知用画像を形成しながら、各色の重ね合わせズレ量を実際に検知していく。こうすると、検知される重ね合わせズレ量が徐々に大きくなっていくので、図8に示したようなグラフが得られる。このグラフに基づいて、各色について、上記基準色間ズレ量と上記非基準色間ズレ量との関係を示す関数式を回帰分析によって構築すれば、以降の短時間色合わせ処理において、実際に検知した基準色間ズレ量と、この関数式とに基づいて非基準色間ズレ量を求めることができる。このようにすることで、比率情報を用いる場合に比べて非基準色間ズレ量をより高精度に調べることができる。
これまで、磁性キャリアを含まずにトナーを主成分とする一成分現像剤を用いて潜像を現像する一成分現像方式を採用したプリンタの例について説明したが、磁性キャリアとトナーとを含有する二成分現像剤を用いる二成分現像方式を採用した画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。
また、各感光体から中間転写ベルトにトナー像を重ね合わせて転写した後、記録紙に一括2次転写するプリンタについて説明したが、各感光体から、紙搬送ベルト(搬送体)の表面に保持される記録紙にトナー像を直接重ね合わせて転写する画像形成装置にも本発明の適用が可能である。このような画像形成装置の場合には、短長ズレ検知用画像Pt3を紙搬送ベルトに形成すればよい。
以上、実施形態に係るプリンタにおいては、第1基準色であるMや第2基準色とは異なる色であるY,M,Cのパッチ像も全て含む全色ズレ量検知用画像たるを中間転写体たる中間転写ベルト16に形成し、像検知手段たる光学センサユニット29による全色ズレ量検知用画像の検知結果に基づいて非基準色間ズレ量を実際に検知している。そして、その検知結果に基づいて所定の情報としての上記比率情報を構築してデータ記憶手段たるRAMに記憶する制御を制御部が実施する。かかる構成では、かかる構成では、各製品を工場から出荷するのに先立ってそれぞれに特有の各色ズレ量割合を測定してRAMやROMに記憶させておくという煩雑な作業を省略して、製品の製造コストを低減することができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、所定の情報として、非基準色間ズレ量の基準色間ズレ量に対する比率情報を含むもの、を用いている。かかる構成では、基準色間ズレ量に比率を乗ずるという簡単な演算により、非基準色間ズレ量を求めることができる。
また、変形例装置においては、所定の情報として、基準色間ズレ量と比基準色間ズレ量との関係を示す関数式を含むもの、を用いている。かかる構成では、上述したように、比率情報を用いる場合に比べて、より高精度に非基準色間ズレ量を求めることができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、3つ以上の潜像担持体としてそれぞれ表面を円軌道上で無端移動させるように回転駆動せしめられる感光体2Y,M,C,Kを用いるとともに、短長ズレ検知用画像Pt3として、感光体の周長に等しい長さ領域における前半領域Ar1と後半領域Ar2とにそれぞれ第1基準色のパッチ像と第2基準色のパッチ像との組合せを同数含むもの、を形成するように、制御部を構成している。かかる構成では、上述したように、各感光体2Y,M,C,Kの偏心に起因する重ね合わせズレ量の検知誤差を低減することができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、非基準色間ズレ量が所定量を超えた場合には、作像条件たる光書込開始タイミングの補正を実施せずに、所定量を超えた旨の履歴情報をRAMに記憶する制御を実施するように、制御部を構成している。かかる構成では、上述したように、ベルトの汚れなどによって突発的に発生するパッチ像誤検知を引き起こしている可能性が高い場合に、それを連続プリントに起因するものとして補正してしまうといった事態を回避することができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、履歴情報に基づいて非基準色間ズレ量について所定量を超えたケースが所定回数連続したか否かを判定し、所定回数連続した場合には所定のエラー処理を実施するように、制御部を構成している。かかる構成では、突発的に発生するパッチ像誤検知が解消されない場合に、その旨をユーザーに知らせたり、従来と同様の位置合わせ処理に変更してパッチ誤検知を低減したりすることができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、短時間位置合わせ処理とは別に、副走査方向とは異なる方向の重ね合わせズレ量であるスキューズレ量や主走査方向の倍率誤差量を調べるためのズレ検知用画像を形成して、このズレ検知用画像の検知結果に基づいて作像手段による作像条件を補正する第2の作像条件補正制御である第2の位置合わせ処理を実施させるように、制御部を構成している。かかる構成では、ユーザーを待機させることがない空き時間を利用して、スキュー補正や倍率補正を行うことができる。
1Y,M,C,K:プロセスユニット(作像手段の一部)
2Y,M,C,K:感光体(潜像担持体)
4K:帯電装置(帯電手段)
5K:現像装置(現像手段)
15:転写ユニット(転写手段)
16:中間転写ベルト(中間転写体)
29:光学センサユニット(像検知手段)
34:定着装置(定着手段)
70:光書込ユニット(作像手段の一部)
200:制御部(制御手段)
P:記録紙(記録部材)
Pt3:短長ズレ検知用画像(ズレ検知用画像)
Ar0:紙間領域(記録部材間対応領域)
2Y,M,C,K:感光体(潜像担持体)
4K:帯電装置(帯電手段)
5K:現像装置(現像手段)
15:転写ユニット(転写手段)
16:中間転写ベルト(中間転写体)
29:光学センサユニット(像検知手段)
34:定着装置(定着手段)
70:光書込ユニット(作像手段の一部)
200:制御部(制御手段)
P:記録紙(記録部材)
Pt3:短長ズレ検知用画像(ズレ検知用画像)
Ar0:紙間領域(記録部材間対応領域)
Claims (8)
- 3つ以上の潜像担持体にそれぞれ互いに異なる色の可視像を作像する作像手段と、それら可視像を搬送体に保持されながら搬送される記録部材に重ね合わせて転写するか、あるいは中間転写体に重ね合わせて転写した後に記録部材に一括する転写手段と、各色の可視像の副走査方向における重ね合わせズレを調べるために該中間転写体又は搬送体に形成したズレ検知用画像内における各色の可視像を像検知手段によって検知した結果に基づいて該作像手段の作像条件を補正する作像条件補正制御を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、
複数の記録部材に連続して画像を形成する連続画像形成動作中にて、上記ズレ検知用画像として、所定の第1基準色の可視像及び所定の第2基準色の可視像だけからなるものを上記中間転写体又は搬送体の表面における記録部材間対応領域に形成し、上記像検知手段による検知結果に基づいて該第1基準色の可視像と該第2基準色の可視像との重ね合わせズレ量である基準色間ズレ量を検知し、該基準色間ズレ量と、データ記憶手段に記憶している所定の情報とに基づいて、第1基準色及び該第2基準色の組合せとは異なる2色の組合せの可視像間における重ね合わせズレ量である非基準色間ズレ量を求め、該基準色間ズレ量及び非基準色間ズレ量に基づいて上記作像条件を補正する制御を上記作像条件補正制御として実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
上記第1基準色や第2基準色とは異なる色の可視像も全て含む全色ズレ量検知用画像を上記中間転写体又は搬送体に形成し、上記像検知手段による該全色ズレ量検知用画像の検知結果に基づいて上記非基準色間ズレ量を実際に検知し、その検知結果に基づいて上記所定の情報を構築して上記データ記憶手段に記憶する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は2の画像形成装置であって、
上記所定の情報として、上記非基準色間ズレ量の上記基準色間ズレ量に対する比率情報を含むもの、を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は2の画像形成装置であって、
上記所定の情報として、上記基準色間ズレ量と上記比基準色間ズレ量との関係を示す関数式を含むもの、を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4の何れかの画像形成装置において、
3つ以上の上記潜像担持体としてそれぞれ表面を円軌道上で無端移動させるように回転駆動せしめられるものを用いるとともに、上記ズレ検知用画像として、該潜像担持体の周長に等しい長さ領域における前半領域と後半領域とにそれぞれ上記第1基準色の可視像と上記第2基準色の可視像との組合せを同数含むもの、を形成するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至5の何れかの画像形成装置において、
上記非基準色間ズレ量が所定量を超えた場合には、上記作像条件の補正を実施せずに、所定量を超えた旨の履歴情報を上記データ記憶手段に記憶する制御を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6の画像形成装置において、
上記履歴情報に基づいて上記非基準色間ズレ量について上記所定量を超えたケースが所定回数連続したか否かを判定し、所定回数連続した場合には所定のエラー処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至7の何れかの画像形成装置において、
上記作像条件補正制御とは別に、副走査方向とは異なる方向の重ね合わせズレ量を調べるためのズレ検知用画像を形成して、該ズレ検知用画像の検知結果に基づいて作像手段による作像条件を補正する第2の作像条件補正制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
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2006
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