JP2009229600A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置の色ずれ量の補正をより効果的なタイミングで行うと共に、色ずれ量の補正処理に起因する画像形成装置の使用制限を解消することを目的とする。
【解決手段】複数の基準色のトナー像を電子写真方式により所定の記録媒体に転写することにより当該記録媒体上にカラー画像を形成する画像形成装置であって、中間転写ベルト１２上のトナー像の色を検出する色検出部２０と、該色検出部２０が出力する色検出信号に基づいて中間転写ベルト１２の速度を取得し、当該速度に基づいて中間転写ベルト１２の速度を規定速度に調整する速度制御部３０とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

周知のように、電子写真方式によってカラー画像を形成する画像形成装置には、タンデム方式のものがある。また、下記特許文献１，２には、このような画像形成装置において、中間転写体上あるいは搬送ベルト上に色ずれ量測定用パターンを各色のトナーによって形成し、当該色ずれ量測定用パターンの位置に基づいて各色の画像（トナー像）の色ずれ量を補正する技術が開示されている。
特開平６−５１６０７号公報 特開２００３−３４５０９８号公報

ところで、上記画像形成装置は、色ずれ量測定用パターンを中間転写体上あるいは搬送ベルト上に形成して色ずれ量を補正するものであり、その補正処理は電源投入時や所定枚数の印刷が終了した時点等の画像形成装置が通常使用される合間のタイミングで専用のキャリブレーション処理として行われる。したがって、上記画像形成装置は、このキャリブレーション処理の間の通常使用時に色ずれが発生した場合には、この色ずれに対応することができない。
また、上記補正処理には一定の時間が占有され、ユーザは、補正処理中の間、画像形成装置を使用することができないため、画像形成装置の使い勝手が悪いという問題もある。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、色ずれ量の補正をより効果的なタイミングで行うと共に、色ずれ量の補正処理に起因する画像形成装置の使用制限を解消することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、画像形成装置に係る第１の解決手段として、複数の基準色のトナー像を電子写真方式により所定の記録媒体に転写することにより当該記録媒体上にカラー画像を形成する画像形成装置であって、前記記録媒体上あるいは中間転写ベルト上のトナー像の色を検出する色検出部と、該色検出部が出力する色検出信号に基づいて記録媒体あるいは中間転写ベルトの速度を取得し、当該速度に基づいて前記記録媒体あるいは前記中間転写ベルトの速度を規定速度に調整する速度制御部とを具備する、という手段を採用する。

本発明では、画像形成装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、色検出部は、記録媒体あるいは中間転写ベルトの移動方向に直行する方向に延在するラインセンサである、という手段を採用する。

本発明では、画像形成装置に係る第３の解決手段として、上記第１および２の解決手段において、色検出部は、記録媒体あるいは中間転写ベルトに照明光を照射し、当該照明光の反射光によってトナー像の色を検出する、という手段を採用する。

本発明によれば、記録媒体上あるいは中間転写ベルト上のトナー像の色を検出して得られた色検出信号に基づいて記録媒体あるいは中間転写ベルトの速度を取得し、当該速度に基づいて記録媒体あるいは中間転写ベルトの速度を規定速度に調整するので、通常の画像形成処理中において記録媒体あるいは中間転写ベルトの速度を取得することが可能であり、よって中間転写ベルトの速度の補正、つまりトナー像の色ずれの補正をより効果的なタイミングで行うことが可能であると共に、色ずれ量の補正処理に起因する画像形成装置の使用制限を解消することが可能である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、画像形成装置の１つであるタンデム方式のレーザカラープリンタに関する。

図１は、本レーザカラープリンタＡ（以下、単にプリンタＡという。）の要部構成を示す模式図である。この図に示すように、本プリンタＡは、周知の印刷機構部１０に加えて、特徴的な構成要件としての色検出部２０及び速度制御部３０を備えている。
印刷機構部１０は、各基準色（Ｃ：シアン、Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンダ、Ｋ：ブラック）に対応する４つの感光ドラム１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋが中間転写ベルト１２に沿って設けられたタンデム方式で構成されており、各感光ドラム１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋから中間転写ベルト１２にＣ、Ｙ、Ｍ、Ｋの各基準色のトナー像を転写し、中間転写ベルト１２上のトナー像を紙等の記録媒体に二次転写して定着装置（図示略）で溶融・定着させることによりに記録媒体上にカラー画像を印刷する。

色検出部２０は、ランプ２１、レフ板２２、ミラー２３、集光レンズ２４及びＣＣＤ部２５から構成されている。ランプ２１は、一定強度の照明光（白色光）をレフ板２２に照射するものであり、ミラー２３は、この照明光を中間転写ベルト１２上に形成された各基準色のトナー像に向けて反射するものである。集光レンズ２４は、上記中間転写ベルト１２から反射した反射光（各基準色のトナー像の色情報を含む光）をＣＣＤ部２５の受光面に集光させるものである。

図２は、ＣＣＤ部２５の詳細構成を示す模式図である。この図に示すように、ＣＣＤ部２５は、光の三原色（Ｒ：レッド、Ｇ：グリーン、Ｂ：ブルー）に各々対応した光のみを選択的に受光する３列のセンサ列によって構成されるラインセンサを３本平行に配置したものである。すなわち、１本目のラインセンサのセンサ列２５Ｒ，２本目のラインセンサのセンサ列２５Ｇ，３本目のラインセンサのセンサ列２５Ｂは、上記中間転写ベルト１２の回転方向（副走査方向）に直行する方向（主走査方向）、つまり中間転写ベルト１２上に形成された各基準色のトナー像のライン方向に延在すると共に、上記中間転写ベルト１２の回転方向（副走査方向）に４列分の間隔を隔てて配置されている。

このようなＣＣＤ部２５は、上記集光レンズ２４から入射した反射光を受光することにより、中間転写ベルト１２上に形成されたトナー像（カラー画像）の各基準色をそれぞれをセンサ列２５Ｒ、センサ列２５Ｇ及びセンサ列２５Ｂは検出し、各色の検出信号（色検出信号）を速度制御部３０に出力する。
速度制御部３０は、上記色検出信号に基づいて中間転写ベルト１２上における各基準色のトナー像の副走査方向における色ずれ量を演算し、当該色ずれ量を最小化するように中間転写ベルト１２の線速度を調節する。このような速度制御部３０は、印刷機構部１０を制御する印刷制御部の一部機能として実現される。

次に、このように構成されたプリンタＡの要部動作について、図３のフローチャート及び図４に示すトナーに応じたＣＣＤ部２５出力波形図を参照して詳しく説明する。

本プリンタＡは、周知のように外部から印刷ジョブを受信すると、当該印刷ジョブによって指示されたカラー画像（印刷対象画像）を印刷機構部１０によって記録媒体上に印刷する。すなわち、上記カラー画像（印刷対象画像）に基づいて各感光ドラム１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋが中間転写ベルト１２上に各基準色のトナー像をそれぞれ転写し、当該中間転写ベルト１２上の各基準色のトナー像を定着装置で溶融・定着させることによりに記録媒体上にカラー画像（印刷対象画像）が印刷される。

色検出部２０は、中間転写ベルト１２上に形成された各基準色からなるトナー像に照明光（白色光）を照射し（ステップＳ１）、この反射光をＣＣＤ部２５で受光することにより（ステップＳ２）、上記トナー像に基づくと共に光の三原色（Ｒ：レッド、Ｇ：グリーン、Ｂ：ブルー）に各々対応した色検出信号を速度制御部３０に出力する（ステップＳ３）。

すなわち、色検出部２０のセンサ列２５Ｒは、各基準色のトナーからなるトナー像のレッド（Ｒ）に相当する色検出信号を、センサ列２５Ｇはグリーン（Ｇ）に相当する色検出信号を、またセンサ列２５Ｂはブルー（Ｂ）に相当する色検出信号を、それぞれ速度制御部３０に出力する。

ここで、上記各センサ列２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂは副走査方向に４ライン分の固定間隔をあけて並んでいるので、各センサ列２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの色検出信号は、４ライン分の距離を中間転写ベルト１２の線速度で除した時間だけ位相が異なるものとなる。また、中間転写ベルト１２上に形成されたトナー像は周知のように主走査方向に延在すると共に副走査方向に所定間隔を開けて並ぶラインの集合体によって構成されるので、各ライン間には、トナー像の解像度に応じた微小な隙間が形成されている。この隙間にはトナーが付着していないので、当該隙間には中間転写ベルト１２が露出した状態になっている。

図４は、上記各センサ列２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの色検出信号の波形を示す波形図である。この図に示すように、センサ列２５Ｒの色検出信号は、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のトナーパタン（ライン）でＬ（ロー）レベル、イエロー（Ｙ）及びマゼンダ（Ｍ）のトナーパタン（ライン）でＨ（ハイ）レベルとなる。センサ列２５Ｇの色検出信号は、マゼンダ（Ｍ）及びブラック（Ｋ）のトナーパタン（ライン）でＬ（ロー）レベル、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）のトナーパタン（ライン）でＨ（ハイ）レベルとなる。また、センサ列２５Ｂの色検出信号は、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）のトナーパタン（ライン）でＬ（ロー）レベル、シアン（Ｃ）及びマゼンダ（Ｍ）のトナーパタン（ライン）でＨ（ハイ）レベルとなる。

また、各センサ列２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの色検出信号には、上記各トナーパタン（ライン）を示すＬ（ロー）レベルあるいはＨ（ハイ）レベルの間に、中間転写ベルト１２の色であるグレーを示す中間レベルが配置される。この中間レベルは、中間転写ベルト１２の色が固定のグレーであるため固定レベルとなるが、各トナーパタン（ライン）はトナーの色に応じて変化するものとなる。

速度制御部３０は、このような各色検出信号の性質を利用することにより、固定レベルである中間レベル（つまり中間転写ベルト１２の色）の繰り返し周期から中間転写ベルト１２の線速度を計算し、この線速度が中間転写ベルト１２の規定線速度と一致するかどうかを判断することにより、色ずれの発生の有無を判断する（ステップＳ４）。
中間転写ベルト１２の線速度が上記規定線速度と一致する場合、印刷機構部１０は、記録媒体上へ印刷を実行する（ステップＳ５）。一方、中間転写ベルト１２の線速度が上記規定線速度と一致しない場合には、速度制御部３０は、中間転写ベルト１２の線速度が上記規定線速度と一致するように中間転写ベルト１２の線速度を調整し（ステップＳ６）、その後に印刷を実行する。

このような本実施形態によれば、各センサ列２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの色検出信号に基づいて中間転写ベルト１２の線速度を規定線速度に調整するので、トナー像の色ずれを容易に補正することが可能である。
また、従来技術は、キャリブレーション処理の際に特殊な色ずれ量測定用パターンを印刷することによってトナー像の色ずれ量を検出するが、本実施形態では、通常のカラー画像の印刷時に各センサ列２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂによってトナー像の色検出信号を取得することができるので、本実施形態によれば、ユーザが通常行う印刷の過程で色ずれ量を補正することが可能であり、よって色ずれ量の補正処理に起因する画像形成装置の使用制限を解消することが可能である。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、中間転写ベルト１２上の色を検出することによって中間転写ベルト１２の線速度を取得したが、中間転写ベルト１２から転写された記録媒体上のトナー像の色を検出することによって中間転写ベルト１２の線速度を取得しても良い。
（２）上記実施形態では、３本のセンサ列２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂから出力される色検出信号に基づいて中間転写ベルト１２の線速度を取得したが、検出を行うセンサ列の本数はこれに限定されない。
（３）上記実施形態では、色検出部２０に使用する受光センサとしてＣＣＤを例にあげて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＣＣＤの代わりに、ＣＭＯＳを用いて適用することが可能である。

本発明の一実施形態に係るプリンタＡの構成要素を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るプリンタＡのＣＣＤ部２５の詳細構成を示す模式図である。である。 本発明の一実施形態に係るプリンタＡの要部動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るプリンタＡのラインセンサ２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの色検出信号の波形を示す波形図である。

符号の説明

Ａ…プリンタ、１０…印刷機構部、１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ…感光ドラム、１２…中間転写ベルト、２０…色検出部、２１…ランプ、２２…レフ板、２３…ミラー、２４…集光レンズ、２５…ＣＣＤ部、３０…速度制御部

Claims (3)

1. 複数の基準色のトナー像を電子写真方式により所定の記録媒体に転写することにより当該記録媒体上にカラー画像を形成する画像形成装置であって、
   前記記録媒体上あるいは中間転写ベルト上のトナー像の色を検出する色検出部と、
   該色検出部が出力する色検出信号に基づいて記録媒体あるいは中間転写ベルトの速度を取得し、当該速度に基づいて前記記録媒体あるいは前記中間転写ベルトの速度を規定速度に調整する速度制御部と
   を具備すること特徴とする画像形成装置。
2. 色検出部は、記録媒体あるいは中間転写ベルトの移動方向に直行する方向に延在するラインセンサであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 色検出部は、記録媒体あるいは中間転写ベルトに照明光を照射し、当該照明光の反射光によってトナー像の色を検出することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
   

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