JP2011022172A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色ずれの補正時間が短く且つ色ずれ補正時のトナー消費量が少ない画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転する複数の感光体ドラム上に形成された各色のトナー像を、中間転写体を介して用紙上に転写することによりカラー画像を形成する画像形成装置であって、画像形成装置の制御部２７は、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生するか否かを判断する判断部（ＣＰＵ８４）と、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生するとＣＰＵ８４が判断した場合、少なくとも主走査方向のずれ量を検出するための第１の色ずれ検出用マークを中間転写体上に形成する主／副マーク形成部８５と、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生しないとＣＰＵ８４が判断した場合、副走査方向のずれ量だけを検出するための第２の色ずれ検出用マークを中間転写体上に形成する副マーク形成部８６とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転する複数の感光体ドラムに対して露光及び現像をそれぞれ行うことにより各色のトナー像を形成し、各色のトナー像を中間転写体を介して用紙上に転写することによりカラー画像を形成する画像形成装置に関する。

この種の画像形成装置においては、様々な要因により各色のトナー像の重ね合わせにおける色ずれが発生するため、この色ずれを補正する必要がある。しかし、画像形成ジョブを中断した専用シーケンスにより色ずれを補正する場合、画像形成装置の生産性を低下させてしまう。

そこで、画像形成装置の生産性を低下させずに、機内の温度上昇などによる経時的な色ずれを補正するための「紙間カラーレジスト補正」と呼ばれる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、用紙間の搬送間隔を所定の間隔より広くし、中間転写体上の用紙間に相当する位置に色ずれ検出用マークを形成し、色ずれ検出用マークをセンサで検出し、センサで検出された色ずれ検出用マークの色ずれ量を算出することにより、画像形成ジョブを中断せずに通紙中において色ずれを精度良く補正することができるとされている。

また、露光走査用光ビームを光源から感光体ドラムまで導く光学素子の温度などを検出し、現在と過去の温度差が大きい場合に、コピー動作を中断して、光ビームの露光走査位置の補正を実行する画像安定化制御が知られている（特許文献２参照）。特許文献２では、画像安定化制御を適切なタイミングで実行して必要な画質を維持しつつ、ユーザの待ち時間を少なく済ませることができるとされている。

更に、用紙間に色ずれ検出用マークを形成するにあたり、色ずれの要因である画像形成装置の機内温度などに基づいて、色ずれ検出用マークのパターン長さを変更する考案が知られている（特許文献３参照）。特許文献３では、この考案により、色ずれ補正の際のトナー消費量を少なくでき、且つ、補正時間の短縮を実現できるとされている。

特開２００５−２９２７６０号公報（要約参照） 特開２００７−１９９２１１号公報（段落[００１２]、[００１３]参照） 特開２００８−１７５９６６号公報（要約参照）

ところで、各色のトナー像の重ね合わせにおける色ずれは、用紙の搬送方向（副走査方向）に対して平行な方向及び垂直な方向にそれぞれ発生するが、補正したい色ずれの方向によって、形成する色ずれ検出用マークの種類が異なる。

副走査方向の色ずれを補正するために形成する色ずれ検出用マークに対して、副走査方向に垂直な方向（主走査方向）の色ずれを補正するために形成する色ずれ検出用マークは、副走査方向にマークのサイズが大きく且つ必要なトナー量が多い。よって、主走査方向の色ずれを補正する際に必要な補正時間は副走査方向の色ずれ補正にかかる時間よりも長くなり、トナー量も多くなってしまう。

よって、主走査方向の色ずれが発生した場合に限って、主走査方向の色ずれを補正するために色ずれ検出用マークを形成し、主走査方向の色ずれが発生していない場合には、副走査方向の色ずれだけを補正するための色ずれ検出用マークを形成することが望ましい。

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、色ずれの補正時間が短く且つ色ずれ補正時のトナー消費量が少ない画像形成装置を提供することである。

本発明の特徴は、回転する複数の感光体ドラム上に形成された各色のトナー像を、中間転写体を介して用紙上に転写することによりカラー画像を形成する画像形成装置であって、画像形成装置が、複数の感光体ドラム上に静電潜像をそれぞれ形成する複数の露光部と、複数の露光部により形成された静電潜像を顕像化することにより各色のトナー像をそれぞれ形成する画像形成部と、画像形成部により形成された各色のトナー像を中間転写体上に重ね合わせて転写する中間転写部と、少なくとも複数の露光部の動作を制御する制御部とを備え、制御部が、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生するか否かを判断し、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生すると判断した場合、少なくとも主走査方向のずれ量を検出するための第１の色ずれ検出用マークを中間転写体上に形成し、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生しないと判断した場合、副走査方向のずれ量だけを検出するための第２の色ずれ検出用マークを中間転写体上に形成することである。

本発明の特徴によれば、主走査方向に倍率ずれが発生すると判断した場合に限り、第２の色ずれ検出用マークよりも副走査方向のパターン幅が広く、且つマーク形成に必要なトナー量が多い、第１の色ずれ検出用マークを形成し、それ以外の場合は、第２の色ずれ検出用マークを形成する。よって、第２の色ずれ検出用マークを形成する場合、副走査方向にマークのサイズを小さく且つ必要なトナー量を少なくすることができるので、カラーレジスト補正時間を短縮することができる。また、カラーレジスト補正時のトナー消費量を低減することができる。

本発明の特徴において、画像形成装置が、複数の感光体ドラム上に静電潜像を形成する複数の露光部の温度をそれぞれ測定する複数の温度センサを更に有し、制御部が、温度センサにより測定された複数の露光部の間の温度差が所定のしきい値以上である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生すると判断し、温度センサにより測定された複数の露光部の間の温度差が所定のしきい値未満である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生しないと判断してもよい。これにより、複数の露光部の間の温度差に基づいて、主走査方向に倍率ずれが発生するか否かを正確に判断することができる。

例えば、制御部が、複数の露光部のいずれか１つを基準露光部と設定し、他の総ての露光部と基準露光部との間の温度差のうち少なくとも１つが所定のしきい値以上である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生すると判断し、他の総ての露光部と基準露光部との温度差のいずれも所定のしきい値未満である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生しないと判断してもよい。

或いは、制御部が、各温度センサにより測定された露光部の温度の最大値及び最小値を求め、最大値と最小値との温度差が所定のしきい値以上である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生すると判断し、最大値と最小値との温度差が所定のしきい値未満である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生しないと判断しても構わない。

本発明の特徴において、第２のマーク形成部は、第２の色ずれ検出用マークを、中間転写体上の用紙間に相当する位置に形成し、第１のマーク形成部は、画像形成ジョブを中断した後に、第１の色ずれ検出用マークを形成してもよい。これにより、通紙中においても第２の色ずれ検出用マークを形成して色ずれ補正を行うことができるため、用紙間の距離を通常値よりも広げることなく、第２の色ずれ検出用マークを形成することができる。よって、プリント中の生産性を低下させることなく、カラーレジスト補正を実施することができる。

以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、色ずれの補正時間を短く且つ色ずれ補正時のトナー消費量を少なくすることができる。

本発明の実施の形態としての画像形成装置１２の構成例を示す概念図である。 図１のＹ色用の露光部２Ｙ及びそのスキュー調整手段９Ｙの構成例を示す概念図である。 図１の制御部２７の構成例を示すブロック図である。 図４（ａ）は、図３の主／副マーク形成部８５が形成する第１の色ずれ検出用マークＣＲ１の一例を示す平面図であり、図４（ｂ）は、図３の副マーク形成部８６が形成する第２の色ずれ検出用マークＣＲ２の一例を示す平面図である。 中間転写ベルト４１上に形成された第１の色ずれ検出用マークＣＲ１をカラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂが検出する様子を示す斜視図である。 カラーレジストセンサ４９ａが第１の色ずれ検出用マークＣＲ１を検出したときの画像検出信号Ｓ２の二値化処理について示す図である。 第１の色ずれ検出用マークＣＲ１とカラーレジストセンサ４９ａとの関係例を示す図である。 図８（ａ）は、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１の一部を拡大した平面図であり、図８（ｂ）は、第２の色ずれ検出用マークＣＲ２の一部を拡大した平面図である。 露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ間の温度差と主走査方向の倍率ずれとの関係を示すグラフである。 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１及び第２の色ずれ検出用マークＣＲ２の形状の他の例を示す平面図である。 図１の画像形成装置における、色ずれ検出用マークＣＲ１、ＣＲ２の形成制御方法の一例を示すフローチャートである。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

図１を参照して、本発明の実施の形態に関わる画像形成装置の全体構成を説明する。本発明の実施の形態に関わる画像形成装置１２は、複数の感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋを中間転写体の一例としての中間転写ベルト４１に対面させて縦方向に配列したフルカラーの画像を形成するタンデム型カラー画像形成装置と称されるものである。

画像形成装置１２は、その上部に自動原稿送り装置ＡＤＦを備えている。自動原稿送り装置ＡＤＦの原稿載置台１０３に載置された原稿Ｄは、一枚ずつに分離され原稿搬送路に送り出され、搬送ドラム１０２により搬送される。

原稿読取部１０１は、原稿画像読み取り位置ＲＰにおいて搬送中の原稿Ｄの画像を読み取る。第１搬送ガイドＧ１及び原稿排出ローラ１０５は、読み取りが終了した原稿Ｄを原稿排紙トレイ１０７に排出する。

画像形成装置１２は、上記した原稿読取部１０１、露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、画像形成部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、中間転写部１０４、定着部１１５、排紙反転部１０６、再給紙部１１７、給紙部１０８、制御部２７等から構成され、それらが一つの筐体内に収められている。

原稿読取部１０１は、原稿画像読み取り位置ＲＰにて原稿Ｄの画像をランプＬにて照射し、その反射光を第１ミラーユニット１１１、第２ミラーユニット１１２、レンズ１１３によって導き、撮像素子ＣＣＤの受光面に結像させる。撮像素子ＣＣＤは入射した光を光電変換して所定の画像信号を出力する。画像読取制御部１１４は、この画像信号に対して、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理を施し、制御部２７の記憶部に画像データとして格納する。記憶部に格納された画像データには、ユーザにより設定されている条件により適宜な画像処理が施されて、出力画像データが生成される。

露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、図示しない半導体レーザ光源、ポリゴンミラー、複数のレンズ等から構成され、レーザ光を生成する。露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、制御部２７から送られる出力画像データを基に出力される出力情報に対応して、主帯電部３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの表面をレーザ光により走査露光する。

例えば、露光部２Ｙにおいて、レーザ光は、Ｙ色用のポリゴンミラーを回転して偏向走査される。いわゆるＹ色画像データの主走査方向への書込みである。主走査方向は、感光体ドラム３１Ｙの回転軸に平行な方向である。感光体ドラム３１Ｙは、副走査方向に回転する。副走査方向は、感光体ドラム３１Ｙの回転軸に対して直交する方向である。この感光体ドラム３１Ｙが副走査方向に回転し、かつ、レーザ光を主走査方向へ偏向走査することによって、感光体ドラム３１ＹにはＹ色用の静電潜像が形成される。Ｍ色、Ｃ色、及びＢＫ色についても同様にして、回転する感光体ドラム３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの回転軸に平行な方向（主走査方向）にレーザ光を走査することにより、感光体ドラム３１Ｍ、３１Ｃ、３１ＫにはＭ色、Ｃ色、及びＢＫ色用の静電潜像が形成される。

画像形成部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙと、その周辺に配置されている、主帯電部３２Ｙ、現像部３３Ｙ、第１転写ローラ３４Ｙ、クリーニング部３５Ｙからなる。他の画像形成部３Ｍ，３Ｃ，３Ｋにおいても、画像形成部３Ｙと同様な構成であり、それぞれの感光体ドラム３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの周辺に、それぞれに対応して主帯電部３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ、現像部３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋ、第１転写ローラ３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ、クリーニング部３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋが配置されている。

現像部３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のトナーで現像することによって感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ上の潜像を顕像化する。これにより、各感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ上には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のトナー像が形成される。

中間転写部１０４の第１転写ローラ３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋは、感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト４１上の所定位置に重ね合わせて転写する。各色のトナー像が重ね合わされることにより中間転写ベルト４１上にカラー画像が形成される。クリーニング部３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋは、トナー像の転写を終えた感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの表面に残留するトナーを除去する。

一方、第２転写ローラ４２は、中間転写ベルト４１上に重ね合わされて転写されたカラー画像を、給紙部１０８のトレイＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３から搬送され、給紙ローラ８１によってタイミングが取られて送り出された用紙Ｐに転写する。ベルトクリーニング部４３は、カラー画像の用紙Ｐへの転写を終えた中間転写ベルト４１の表面を清掃し、清掃された中間転写ベルト４１は次の画像転写に供される。

トナー像を担持した用紙Ｐは定着部１１５に送られ、定着部１１５は用紙Ｐを加圧加熱することによって、トナー像を用紙Ｐへ定着させる。

排紙反転部１０６は、定着部１１５による定着処理を終えた用紙Ｐを搬送して排紙トレイ６１に排紙する。用紙Ｐを表裏反転して排紙する場合には、排紙ガイド６２が、一旦、用紙Ｐを下方に導き、排紙反転ローラ６３に用紙Ｐの後端を挟持させた後に反転搬送し、排紙ガイド６２が用紙Ｐを排紙ローラ６４へ導いて排紙する。

なお、用紙Ｐの裏面にも画像形成を行う場合、排紙ガイド６２は、表面のトナー像の定着処理を終えた用紙Ｐを下方にある再給紙部１１７に搬送し、再給紙反転ローラ７１により後端を挟持させた後、逆送することによって用紙Ｐを反転させて、再給紙搬送路７２に送り出し、裏面への画像形成に供する。

画像形成装置１２において、感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋは図１の矢印に示す方向に回転する。そして、無端状ベルトからなる中間転写ベルト４１は、ベルト駆動ローラ４４の駆動力によって図１の矢印に示す方向に回転しながら移動する。感光体ドラム３１Ｋと第２転写ローラ４２の間の中間転写ベルト４１に対して、カラーレジストセンサ４９が配置されている。カラーレジストセンサ４９は、色ずれを補正する為に中間転写ベルト４１上に形成される色ずれ検出用マークを検出する。色ずれ検出用マークの詳細については後述する。

図２を参照して、Ｙ色用の露光部２Ｙ及びそのスキュー調整手段９Ｙの構成例を説明する。図２に示すＹ色用の露光部２Ｙは、半導体レーザ光源５１、コリメータレンズ５２、補助レンズ５３、ポリゴンミラー５４、ポリゴンモータ５５、ｆ（θ）レンズ５６、ミラー面結像用のＣＹ１レンズ５７、ドラム面結像用のＣＹ２レンズ５８、反射板５９、ポリゴンモータ駆動基板６５及び、ＬＤ駆動基板６６を有している。

半導体レーザ光源５１は、Ｙ色用のＬＤ駆動基板６６に接続される。ＬＤ駆動基板６６には露光部２Ｙからの書込みデータＷｙが供給される。ＬＤ駆動基板６６では書込みデータＷｙがＰＷＭ変調され、ＰＷＭ変調後の所定のパルス幅のレーザ駆動信号ＳＬｙを半導体レーザ光源５１に出力する。半導体レーザ光源５１では、Ｙ色用のレーザ駆動信号ＳＬｙに基づいてレーザ光が発生される。半導体レーザ光源５１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ５２、補助レンズ５３及びＣＹ１レンズ５７によって所定のビーム光に整形される。

このビーム光は、ポリゴンミラー５４によって主走査方向に偏向される。例えば、ポリゴンミラー５４はポリゴンモータ５５により駆動される。ポリゴンモータ５５にはポリゴン駆動基板６５が接続され、先に述べた制御部２７からポリゴン駆動基板６５には、ＹポリゴンＣＬＫが供給される。ポリゴン駆動基板６５は、ＹポリゴンＣＬＫに基づき、ポリゴンモータ５５を所定の回転速度で回転させる。ポリゴンミラー５４によって偏向されるビーム光は、ｆ（θ）レンズ５６及びＣＹ２レンズ５８によって感光体ドラム３１Ｙの方へ結像される。この動作により、感光体ドラム３１Ｙに、原稿読取部１０１により読取られて適宜な画像処理が施された出力画像データに基づくＹ色のトナー像や、色ずれ検出用マークのトナー像等の静電潜像を形成される。

この露光部２Ｙにはスキュー調整手段９Ｙが設けられる。スキュー調整手段９Ｙは本体部に取り付けられる。この本体部には反射板５９が設けられ、この反射板５９に対峙した位置には、レーザインデックスセンサ６７が取り付けられる。レーザインデックスセンサ６７は、ポリゴンミラー５４によって偏向されるビーム光を検知して、Ｙ−ＩＮＤＥＸ信号を制御部２７に出力する。

スキュー調整手段９Ｙは、調整ギヤユニット２１及び調整用のモータ２２を有している。調整ギヤユニット２１にはＣＹ２レンズ５８が取り付けられている。調整ギヤユニット２１は、ＣＹ２レンズ５８に対して可動自在に取り付けられる。調整用のモータ２２は、スキュー調整信号ＳＳｙに基づいて調整ギヤユニット２１を垂直方向に移動調整する。

また、露光部２Ｙは、半導体レーザ光源５１から射出されたレーザ光を感光体ドラム３１Ｙまで導く光学部材の温度、或いは光学部材の周囲の温度を測定する温度センサ（図示せず）を備える。具体的に、温度センサは、コリメータレンズ５２、補助レンズ５３及びＣＹ１レンズ５７、ポリゴンミラー５４、ｆ（θ）レンズ５６及びＣＹ２レンズ５８の少なくとも１つ或いはその周囲の温度を測定するように配置されている。

なお、他の色用の露光部２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ及びそのスキュー調整手段も図２と同じ構成であるため、それらの説明は省略する。

図３を参照して、図１の制御部２７の構成例を説明する。制御部２７は、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生するか否かを判断する判断部として機能するＣＰＵ８４と、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生するとＣＰＵ８４が判断した場合、少なくとも主走査方向のずれ量を検出するための第１の色ずれ検出用マークを中間転写ベルト４１上に形成する主／副マーク形成部（第１のマーク形成部）８５と、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生しないとＣＰＵ８４が判断した場合、副走査方向のずれ量だけを検出するための第２の色ずれ検出用マークを中間転写ベルト４１上に形成する副マーク形成部（第２のマーク形成部）８６と、カラーレジストセンサ４９による色ずれ検出用マークの検出タイミングから主走査方向及び副走査方向の色ずれの補正量を算出する補正量算出部９３と、算出された補正量に基づいて主走査方向の画像形成タイミングを制御する主走査タイミング制御部５４と、算出された補正量に基づいて図２のポリゴンモータ駆動基板６５へ入力されるポリゴンＣＬＫを制御する主走査ＣＬＫ制御部８７と、算出された補正量に基づいて副走査方向の画像形成タイミングを制御する副走査タイミング制御部８８と、各色のポリゴンミラー５４の位相差を検出する位相差検出部９１と、位相差検出部９１が検出した位相差を補正する位相補正部８９とを備える。

ＣＰＵ８４は、各色の温度センサ９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋにより検出された各露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの温度から、主走査方向に倍率ずれが発生するか否かを判断する。具体的には、各温度センサ９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋにより測定された複数の露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの間の温度差が所定のしきい値以上である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生すると判断し、温度センサ９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋにより測定された複数の露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの間の温度差が所定のしきい値未満である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生しないと判断する。ここで、「複数の露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの間の温度差」とは、複数の露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが備える光学部材の間の温度差を示す。

主走査ＣＬＫ制御部８７は、図２のポリゴンモータ駆動基板６５へ入力されるポリゴンＣＬＫを制御する。

主／副マーク形成部８５が形成する第１の色ずれ検出用マークは、各色のトナー像の重ね合わせにおける少なくとも主走査方向の倍率ずれを検出するためのマークであるが、実施の形態においては、主走査方向の倍率ずれ及び副走査方向の色ずれを同時に検出することができるマークである場合について説明する。一方、副マーク形成部８６が形成する第２の色ずれ検出用マークは、副走査方向の色ずれだけを検出するためのマークであり、主走査方向の倍率ずれを検出することはできない。

図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して、図３の主／副マーク形成部８５が形成する第１の色ずれ検出用マークＣＲ１及び図３の副マーク形成部８６が形成する第２の色ずれ検出用マークＣＲ２の構成例を説明する。

図４（ａ）に示すように、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１は、中間転写ベルト４１上に色ごとに形成される。図４の例ではＢＫ色、Ｃ色、Ｍ色、Ｙ色の順に形成されている。また、画像形成装置の前側及び後側の２列に形成される。第１の色ずれ検出用マークＣＲ１は、主走査方向に平行な線分と、主走査方向及び副走査方向に対して４５°を成す線分とが繰り返された形状を有する。図４の例では、１つの色について平行な線分と４５°を成す線分を５回繰り返した形状を有する。また、各色について第１の色ずれ検出用マークＣＲ１の形状は等しく形成されている。

図４（ｂ）に示すように、第２の色ずれ検出用マークＣＲ２は、主走査方向に平行な線分から成り、中間転写ベルト４１上に色ごとに形成される。図４（ｂ）の例では、ＢＫ色、Ｃ色、Ｍ色、Ｙ色の順に並べられている。また、画像形成装置の前側及び後側の２列に形成される。同じ列に形成された同じ色のマークＣＲ２の検出タイミングから色ずれ量を算出する。

図５は、中間転写ベルト４１上に形成された図４（ａ）に示した第１の色ずれ検出用マークＣＲ１をカラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂが検出する様子を示す。２つのカラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂは、中間転写ベルト４１に隣接して、画像形成装置の前側と後側にそれぞれ配置され、中間転写ベルト４１上に形成された第１及び第２の色ずれ検出用マークを検出する。

図６を参照して、カラーレジストセンサ４９ａが第１の色ずれ検出用マークＣＲ１を検出したときの画像検出信号Ｓ２の二値化処理について説明する。図６（ａ）に示すカラーレジストセンサ４９ａは、中間転写ベルト４１上の第１の色ずれ検出用マークＣＲ１の直線部(i)及び傾斜部(ii)のエッジを検出して画像検出信号Ｓ２を出力する。この例で、直線部(i)と傾斜部(ii)が成す角度θは４５°である。中間転写ベルト４１は、一定線速で副走査方向に移動する。カラーレジストセンサ４９ａは、図示しない発光素子から第１の色ずれ検出用マークＣＲ１へ光を照射し、その反射光を受光素子で検知する。

図６（ｂ）に示す画像検出信号Ｓ２はカラーレジストセンサ４９ａから得られ、この画像検出信号Ｓ２において、Ｌ１は中間転写ベルト４１面の検出レベルである。Ｌthは、画像検出信号Ｓ２を二値化するための閾値であり、Ｌ２は第１の色ずれ検出用マークＣＲ１に係るマーク検出レベルである。ａ点は、直線部(i)の前端エッジがカラーレジストセンサ４９ａにより検出され、その画像検出信号Ｓ２が閾値Ｌthをクロスした点であり、前端エッジ検出時刻ｔａを与える。この前端エッジ検出時刻ｔａに、図６（ｄ）に示す１個目の通過タイミングパルス信号Ｓｐが立ち上がる。

ｂ点は、直線部(i)の後端エッジが同様に検出され、その画像検出信号Ｓ２が閾値Ｌthをクロスした点であり、後端エッジ検出時刻ｔｂを与える。この後端エッジ検出時刻ｔｂには、図７（ｄ）に示した通過タイミングパルス信号Ｓｐが立ち下がる。

同様にして、ｃ点は、傾斜部(ii)の前端エッジがカラーレジストセンサ４９ａにより検出され、その画像検出信号Ｓ２が閾値Ｌthをクロスした点であり、前端エッジ検出時刻ｔｃを与える。この前端エッジ検出時刻ｔｃには、図７（ｄ）に示す２個目の通過タイミングパルス信号Ｓｐが立ち上がる。

ｄ点は、傾斜部(ii)の後端エッジが同様に検出され、その画像検出信号Ｓ２が閾値Ｌthをクロスした点であり、後端エッジ検出時刻ｔｄを与える。この後端エッジ検出時刻ｔｄには、図６（ｄ）に示した通過タイミングパルス信号Ｓｐが立ち下がる。この二値化後の通過タイミングパルス信号Ｓｐは、画像検出データＤｐとなる。画像検出データＤｐはＢＫ色の第１の色ずれ検出用マークＣＲ１の書込み位置に対するＹ色、Ｍ色、Ｃ色の書き込み位置のずれ量の算出に使用される。

ＶＴＯＰ信号は、感光体ドラム３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋに第１の色ずれ検出用マークＣＲ１の書込みを許可する信号（画像先端信号）である。経過時間Ｔ１は、図６（ｃ）に示す時刻ｔ０で書込み開始信号（ＶＴＯＰ信号）が立ち上がって、図示しないカウンタが起動され、その後、基準クロック信号のパルス数がカウントされ、前端エッジ検出時刻ｔａになったとき、そのカウンタから出力される出力値（経過時間情報Ｄ［Ｔ１］）によって得られる。同様にして、経過時間Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、カウンタが更に基準クロック信号のパルス数をカウントし、時刻ｔｂ、ｔｃ、ｔｄになったとき、そのカウンタから出力される出力値（経過時間情報Ｄ［Ｔ２］、Ｄ［Ｔ３］、Ｄ［Ｔ４］）によって得られる。これらの経過時間情報Ｄ［Ｔ１］〜Ｄ［Ｔ４］は、制御部２７内の記憶部に格納される。

なお、カラーレジストセンサ４９ｂについても、同様に機能するので、その説明を省略する。

図７に示すように、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１は、主走査方向に平行な線分と、主走査方向に対してθ＝４５°の角度を有した線分とで構成される。この例で、主走査方向に平行な線分の中央の点ｅから、副走査方向に平行な補助線を引いて、この４５°の角度を有した線分とこの補助線とが交わる点をｆとしたとき、この点ｅ−ｆ間の線分の長さをＬｂとする。この例では、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１の点ｅと点ｆとの検出時刻の差から点ｅ−ｆ間の線分の長さＬｂを算出することで、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１の主走査方向の倍率ずれを検出することができる。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１は主走査方向に平行な線分と主走査方向に対して傾斜した線分とを有し、第２の色ずれ検出用マークＣＲ２は主走査方向に平行な線分のみからなるため、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１の２つ分と同じ副走査方向の領域に、第２の色ずれ検出用マークＣＲ２を５つ配置することができる。したがって、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示したように、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１は、第２の色ずれ検出用マークＣＲ２に比べて副走査方向のサイズが大きいため、消費するトナー量が多くなる。よって、主走査方向の色ずれを補正する際に必要な補正時間が副走査方向の色ずれを補正する際に必要な補正時間よりも長くなり、且つ消費するトナー量が多くなってしまう。

そこで、主走査方向の色ずれが発生した場合に限って、主走査方向及び副走査方向の色ずれを同時に補正するために第１の色ずれ検出用マークＣＲ１を形成し、主走査方向の色ずれが発生していない場合には、副走査方向の色ずれだけを補正するための第２の色ずれ検出用マークＣＲ２を形成することが望ましい。

主走査方向の色ずれには、露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ間の温度差に応じて発生する主走査方向の倍率ずれが含まれる。図９に示すように、主走査方向の倍率ずれは、露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの温度差と共に大きくなる。そこで、図３のＣＰＵ８４は、各色の温度センサ９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋにより検出された各露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの温度から、主走査方向に倍率ずれが発生するか否かを判断することができる。

図１１のフローチャートを参照して、図１の画像形成装置における、色ずれ検出用マークＣＲ１、ＣＲ２の形成制御方法の一例を説明する。

（イ）先ずＳ０１段階において、各色の温度センサ９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋにより各露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの温度を検出する。Ｓ０３段階に進み、各色の温度センサ９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋにより検出された各露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの温度差から、主走査方向に倍率ずれが発生するか否かを判断する。

（ロ）具体的には、露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの内で１の露光部（例えば、露光部２Ｋ）を基準露光部とし、他の総ての露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃと基準露光部２Ｋとのそれぞれの温度差を求め、これらの温度差のうち少なくとも１つが所定のしきい値以上である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生すると判断し（Ｓ０３でＹＥＳ）、Ｓ０５段階に進む。なお、倍率ずれの発生の判断は、上記に限らず、例えば、露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの温度の内で最大値と最小値とを求め、最大値と最小値との温度差が所定のしきい値以上であるか否かに基づいて行ってもよい。

（ハ）一方、上記したこれらの温度差のいずれも所定のしきい値未満である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生しないと判断して（Ｓ０３でＮＯ）、Ｓ０７段階に進む。

（ニ）Ｓ０５段階において、主走査方向及び副走査方向の色ずれを同時に検出することができる第１の色ずれ検出用マークＣＲ１を中間転写ベルト４１上に形成し、Ｓ０７段階において、副走査方向の色ずれのみを検出することができる第２の色ずれ検出用マークＣＲ２を中間転写ベルト４１上に形成する。

（ホ）Ｓ０９段階に進み、カラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂを用いて、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１或いは第２の色ずれ検出用マークＣＲ２を検出する。Ｓ１１段階に進み、レジストセンサ４９ａ、４９ｂが検出した色ずれ検出用マークＣＲ１、ＣＲ２のタイミングから主走査方向或いは副走査方向の色ずれの補正量を算出する。

（へ）Ｓ１３段階に進み、算出された補正量に基づいて主走査方向の画像形成タイミング、図２のポリゴンモータ駆動基板６５へ入力されるポリゴンＣＬＫ、副走査方向の画像形成タイミングを制御する。また同時に、各色のポリゴンミラー５４の位相差を検出し、当該位相差を補正する。

（ト）具体的に、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１を形成した場合、算出された主走査方向の色ずれの補正量に基づいて、主走査方向の画像形成タイミング及びポリゴンＣＬＫを調整する。各色のポリゴンＣＬＫを調整することにより主走査方向の倍率ずれを補正することができる。一方、第２の色ずれ検出用マークＣＲ２を形成した場合、算出された副走査方向の色ずれの補正量に基づいて、副走査方向の画像形成タイミング及び各色のポリゴンミラー５４の位相差を調整する。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。

主走査方向に倍率ずれが発生するとＣＰＵ８４が判断した場合に限り、第２の色ずれ検出用マークＣＲ２よりも副走査方向のパターン幅が広く、且つマーク形成に必要なトナー量が多い、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１を形成し、それ以外の場合は、第２の色ずれ検出用マークＣＲ２を形成する。よって、第２の色ずれ検出用マークＣＲ２を形成する場合、副走査方向のサイズを小さく且つ必要なトナー量を少なくすることができるので、カラーレジスト補正時間を短縮することができる。また、カラーレジスト補正時のトナー消費量を低減することができる。

ＣＰＵ８４は、各温度センサ９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋにより測定された各色の露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの間の温度差が所定のしきい値以上である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生すると判断し、各温度センサ９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋにより測定された各色の露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの間の温度差が所定のしきい値未満である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生しないと判断する。これにより、各色の露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの間の温度差に基づいて、主走査方向に倍率ずれが発生するか否かを正確に判断することができる。

上記のように、本発明は、１つの実施形態及びその変形例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

副マーク形成部８６は、第２の色ずれ検出用マークＣＲ２を、中間転写ベルト４１上の用紙間に相当する位置に形成し、主／副マーク形成部８５は、画像形成ジョブを中断した後に、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１を形成してもよい。これにより、通紙中においても第２の色ずれ検出用マークＣＲ２を形成して副走査方向の色ずれ補正を行うことができるため、用紙間の距離を通常値よりも広げることなく、第２の色ずれ検出用マークＣＲ２を形成することができる。よって、プリント中の生産性を低下させることなく、副走査方向のカラーレジスト補正を実施することができる。

第１の色ずれ検出用マークＣＲ１の形状は、図４（ａ）及び図８（ａ）に示した形状に限らない。例えば、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１を、直線部と傾斜部とで分離してもよい。すなわち、ＢＫ色、Ｃ色、Ｍ色及びＹ色の直線部を順番に隣接して配置し、その後に、ＢＫ色、Ｃ色、Ｍ色及びＹ色の傾斜部を順番に隣接して配置してもよい。これにより、図４（ａ）及び図８（ａ）に示した形状に比べて、副走査方向のパターン長を短くすることができる。よって、カラーレジスト補正時間を更に短縮することができる。また、カラーレジスト補正時のトナー消費量を更に低減することができる。

また、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１の傾斜部の主走査方向に対する傾斜角度を４５°としたが、当該傾斜角度はこれに限定されず、その他の角度であっても構わない。

第１の色ずれ検出用マークＣＲ１が、主走査方向の倍率ずれ及び副走査方向の色ずれを同時に検出する為のマークである場合について説明したが、第１の色ずれ検出用マークＣＲ１は、主走査方向の倍率ずれだけを検出する為のマークであっても構わない。

本発明の画像形成装置は、カラー用の複写機の他に、カラー用のプリンタやファクシミリ装置、これらの複合機等に適用してもよい。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。

２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ 露光部
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ 画像形成部
９Ｙ スキュー調整手段
１２ 画像形成装置
２１ 調整ギヤユニット
２２ 調整用のモータ
２７ 制御部
３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ 感光体ドラム
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ 主帯電部
３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋ 現像部
３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ 第１転写ローラ
３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋ クリーニング部
４１ 中間転写ベルト（中間転写体）
４２ 第２転写ローラ
４３ ベルトクリーニング部
４４ ベルト駆動ローラ
４９、４９ａ、４９ｂ カラーレジストセンサ
５１ 半導体レーザ光源
５２ コリメータレンズ
５３ 補助レンズ
５４ ポリゴンミラー
５５ ポリゴンモータ
５６ ｆ（θ）レンズ
５７ ＣＹ１レンズ
５８ ＣＹ２レンズ
５９ 反射板
６１ 排紙トレイ
６２ 排紙ガイド
６３ 排紙反転ローラ
６４ 排紙ローラ
６５ ポリゴンモータ駆動基板
６６ ＬＤ駆動基板
６７ レーザインデックスセンサ
７１ 再給紙反転ローラ
７２ 再給紙搬送路
８１ 給紙ローラ
８４ ＣＰＵ（判断部）
８５ 主／副マーク形成部（第１のマーク形成部）
８６ 副マーク形成部（第２のマーク形成部）
８７ 主走査ＣＬＫ制御部
８８ 副走査タイミング制御部
８９ 位相補正部
９０ 主走査タイミング制御部
９１ 位相差検出部
９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋ 温度センサ
９３ 補正量算出部
１０１ 原稿読取部
１０２ 搬送ドラム
１０３ 原稿載置台
１０４ 中間転写部
１０５ 原稿排出ローラ
１０６ 排紙反転部
１０７ 原稿排紙トレイ
１０８ 給紙部
１１１ 第１ミラーユニット
１１２ 第２ミラーユニット
１１３ レンズ
１１４ 画像読取制御部
１１５ 定着部
１１７ 再給紙部
ＣＲ１ 第１の色ずれ検出用マーク
ＣＲ２ 第２の色ずれ検出用マーク

Claims (5)

1. 回転する複数の感光体ドラム上に形成された各色のトナー像を、中間転写体を介して用紙上に転写することによりカラー画像を形成する画像形成装置であって、
   前記複数の感光体ドラム上に静電潜像をそれぞれ形成する複数の露光部と、
   前記複数の露光部により形成された静電潜像を顕像化することにより各色のトナー像をそれぞれ形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により形成された各色のトナー像を前記中間転写体上に重ね合わせて転写する中間転写部と、
   少なくとも前記複数の露光部の動作を制御する制御部とを備え、
   当該制御部は、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生するか否かを判断し、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生すると判断した場合、少なくとも主走査方向のずれ量を検出するための第１の色ずれ検出用マークを前記中間転写体上に形成し、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生しないと判断した場合、副走査方向のずれ量だけを検出するための第２の色ずれ検出用マークを前記中間転写体上に形成する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記複数の露光部の温度をそれぞれ測定する複数の温度センサを更に有し、
   前記制御部は、前記温度センサにより測定された複数の露光部の間の温度差が所定のしきい値以上である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生すると判断し、前記温度センサにより測定された複数の露光部の間の温度差が所定のしきい値未満である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生しないと判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第２のマーク形成部は、前記第２の色ずれ検出用マークを、前記中間転写体上の用紙間に相当する位置に形成し、前記第１のマーク形成部は、画像形成ジョブを中断した後に、前記第１の色ずれ検出用マークを形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記複数の露光部のいずれか１つを基準露光部と設定し、他の総ての露光部と前記基準露光部との間の温度差のうち少なくとも１つが所定のしきい値以上である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生すると判断し、他の総ての露光部と前記基準露光部との温度差のいずれも所定のしきい値未満である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生しないと判断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. 前記制御部は、各温度センサにより測定された前記露光部の温度の最大値及び最小値を求め、最大値と最小値との温度差が所定のしきい値以上である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生すると判断し、最大値と最小値との温度差が所定のしきい値未満である場合、各色のトナー像の重ね合わせにおいて主走査方向に倍率ずれが発生しないと判断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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