JP2011164500A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】画像生産性の低下を抑制しつつ、高精度に色ずれ補正することを可能にする。
【解決手段】記録用紙上に2色以上のトナーからなるカラー画像を形成することができ、カラー画像形成のための駆動ユニットを有している画像形成装置であって、画像形成装置10は色ずれ補正にあたり用いる色ずれ量を、プリント中の記録用紙と記録用紙の間にレジストパターンを形成して該パターンから求めるようにし、かつ、該色ずれ量を、駆動ユニットの駆動むら〔例えばイメージングユニット(YH等)の感光体1の偏心による駆動むらや、中間転写ベルトを含むユニットにおける中間転写ベルト7の駆動むら等)による周期的な色ずれ量の変動を除いたものに補正して、該補正された色ずれ量を提供する。
【選択図】図1

Description

本発明は、記録紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等(以下、「記録用紙」或いは単に「用紙」と総称することがある。)に2色以上のトナーからなるカラー画像を形成することができ、カラー画像形成のために駆動される駆動ユニットを有しているカラー画像形成装置に関し、特にカラー画像形成装置における色ずれ補正に関係している。
カラー画像形成装置では、通常、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)等の複数色のトナーのうち2色以上のトナーを用いてカラー画像を形成することができる。このようなカラー画像形成装置では、所望のカラー画像を得るための各色トナー像がそれぞれ形成され、これらが最終的に記録用紙に重ねて転写され、その多重トナー像が加熱加圧下に記録用紙に溶融定着されてカラー画像が形成される。
しかし、多重トナー像形成において、多重トナー像を構成する各色トナー像間に色ずれが生じることがある。このような色ずれは、もともとは、各色トナー像を像担持体上に形成するときのタイミングのずれ等により生じる。
例えば電子写真方式のカラー画像形成装置では、感光体のような静電潜像担持体表面を所定電位に帯電させ、その帯電域に画像露光を施して、形成しようとるすカラー画像を構成する各色トナー像に対応する静電潜像を形成し、この潜像を対応色トナーで現像してトナー像を形成し、このようにして順次形成される各色トナー像を、一般的には、転写ベルト上に順次1次転写し、且つ、各色トナー像が重ねられるタイミングで1次転写し、この1次転写多重トナー像を記録用紙に2次転写し、これを該記録用紙に定着させるのである。
このようにカラー画像が形成される過程で、例えば、感光体上に各色トナー像に対応する静電潜像を画像露光により形成開始終了させるタイミングのずれ、感光体から転写ベルトに各色トナー像が1次転写されるときの、ベルトの伸びによる、ベルト上の転写位置ずれ等により、転写ベルト上の多重トナー像、ひいては記録用紙上のカラー画像に色ずれが生じることがある。
そのため、このような色ずれの補正処理が従来から試みられてきた。
従来の色ずれ補正処理では、色ずれ補正前に、カラー画像形成のための駆動ユニットの部材(例えば、回転駆動される感光体を含む駆動ユニットにおける該感光体)に色ずれ量を検出するためのレジスト(整合)パターンと呼ばれるトナーパターンを形成し、該レジストパターンを、通常は、中間転写ベルトに転写して、該ベルト上のレジストパターンから色ずれ量を検出している。
なお、色ずれ量の検出は、例えば、画像濃度調整のために画像濃度調整用のトナーパッチの濃度を読み取る光学式等の、それ自体既に知られている画像濃度(トナー濃度)センサを用いて、レジストパターンの存在及び位置を検出し、その検出情報等に基づいて把握される。
このようなレジストパターンは、例えば、図11に示すように、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色パターンからなるパターン組合せを1パターンユニットとして、1回の色ずれ補正(「レジスト補正」とも称される)に対して複数ユニットを集めた1ブロックが形成される。
このように形成されるレジストパターンは、例えば電子写真方式のカラー画像形成装置では、感光体等の静電潜像担持体や、静電潜像担持体上に形成されるトナー像が1次転写される転写ベルトを巻き掛けたローラなどの偏心によって、例えばレジストパターンを形成する駆動ユニット部材である感光体上の形成位置がずれてしまうことがある。このような位置ずれがあると、それが原因で、各パターンユニットから検出される色ずれ量は本来の色ずれ量からばらついた値になってしまう。
このバラツキはレジストパターンが形成される駆動ユニットの部材が例えば前記感光体のように回動駆動されるものであるとその部材上のレジストパターン形成位置によって周期的に変動する。
従来のレジスト補正では、この周期的な色ずれ量の変動(以下、「オフセット」ということがある。)をキャンセルして正確な色ずれ量を得るために、レジストパターンを形成する駆動ユニット部材1周分につき前記1ブロックのレジストパターンを形成して、該ブロックを構成する各パターンユニットでの色ずれ量を平均化して、ブロックの色ずれ量を算出している。
しかし、図11に示すような長い1ブロックを構成するレジストパターンを形成して色ずれ量を検出すると、プリントのダウンタイム(プリントが許可されない時間)が増し、また、トナー消費量が増加し、ひいては画像生産性がそれだけ低下する。
プリントのダウンタイムについては、例えば、レジスト補正をプリント前に行う場合には、プリント開始が遅れ、プリントを中断して行う場合には、プリントの全体時間が長びいてしまう。
この点、特開2004−251955号公報には、レジストパターン群の短縮のために、レジストパターンを形成する駆動ユニット部材上の位置に対応するオフセット量(色ずれのバラツキ)を記憶させておき、該駆動ユニット部材の周長よりも短い1ブロックのレジストパターンを形成し、該パターンから検出した色ずれ量に対して、パターンを形成した位置でのオフセット量(補正オフセット量:補正に用いるその位置でのバラツキ)を用いて、色ずれの周期的なばらつきを補正する技術が記載されている。
一方、プリント前やプリント中にプリントを中断してレジスト補正を行うと、プリントできない時間が発生する。そこで、プリントできない時間を発生させないことを目的として、プリント作業における記録用紙と記録用紙の間に短い範囲にわたるレジストパターンを形成して色ずれ検出を行う用紙間レジスト制御も提案されている。
しかし、用紙間レジストでは用紙の間隔にレジストパターンが形成されるので、レジストパターンが駆動ユニット部材上のどの位置に形成されるかがわからない。よって感光体等の像担持体や、転写ベルトなどを含む駆動ユニットの駆動ムラによる色ずれ量のオフセットを抑えることができない。
この点、特開2009−31739号公報には、周期性のある変動の影響を受けないように、感光体や転写ベルトのような周期変動を持つユニット部材の変動周期に基づいて、用紙を搬送する間隔とレジストパターンを形成する位置を変更することが記載されている。
特開2004−251955号公報 特開2009−31739号公報
前記の特開2004−251955号公報記載の技術を用いれば、レジストパターン群がレジストパターンを形成する駆動ユニット部材の周長よりも短くても、駆動ユニットの周期変動による色ずれ量のオフセットを補正することができる。
駆動ユニットの偏心による色ずれ量へのオフセット量は、特開2004−251955号公報の図9に示されるように周期的であり、パターンが形成されたユニット上の位置が変われば、予めとっておいたデータから、バラツキの程度は分かり、補正可能である。
しかし、オフセット量のデータに対応する位置と実際にレジストパターンが形成される位置は完全に一致しないので、補正に用いるオフセット量と実際に色ずれ量に上乗せされるオフセット量(実際のオフセット量)には誤差が生じる。レジストパターン群を大幅に短くすると、1ブロック内のパターンユニット数が少なくなり、補正オフセット(補正に用いるオフセット量)と実際のオフセットの差を平均化できない。結果としてバラツキの影響を受けた色ずれ量を検出してしまい、高精度の色ずれ検出を行えない。
また、特開2009−31739号公報に記載の技術によると、用紙間隔を広げてしまい、画像生産性を犠牲にしてしまうので、省エネ、高生産性が求められている今日の画像形成装置では実用的でない。
そこで本発明は、記録用紙上に2色以上のトナーからなるカラー画像を形成することができ、カラー画像形成のための駆動ユニットを有している画像形成装置であって、画像生産性の低下を抑制しつつ、高精度に色ずれ補正することを可能にする画像形成装置を提供することを課題とする。
本発明者は前記課題を解決するため次の画像形成装置を提供する。
記録用紙上に2色以上のトナーからなるカラー画像を形成することができ、カラー画像形成のための駆動ユニットを有している画像形成装置であり、
前記駆動ユニットの駆動ムラによる周期的な色ずれ量の変動のデータを作成する色ずれ量変動データ作成手段と、
前記色ずれ量変動データ作成手段により作成される色ずれ量変動データを記憶する第1の記憶手段と、
プリント中の記録用紙間隔に対応する駆動ユニット部材上の部位に色ずれ補正に用いるレジストパターンを形成するレジストパターン形成手段と、
前記レジストパターン形成手段により形成されるレジストパターンを読み込み、該レジストパターンから色ずれ量を求める色ずれ量検出手段と、
前記色ずれ量検出手段によって得られる色ずれ量と、該色ずれ量を求めるもとになった前記レジストパターンが形成された駆動ユニット部材上の位置とを関連付けた色ずれ量データを記憶する第2の記憶手段と、
前記第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データに関して、色ずれ量データ補正対象のデータと認め得る、予め定めた数のデータが記憶されているか否かに応じて、前記色ずれ量検出手段による色ずれ量検出の継続が不要か、要かを判断する色ずれ量検出継続要否判断手段と、
前記色ずれ量検出継続要否判断手段による判断にあたり、前記第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データのすべてに対して、色ずれ量データを取得した時点から現在までの間に色ずれ量が変化したか否かを判定する色ずれ量変化判定手段と、
前記色ずれ量変化判定手段により色ずれ量が変化していると判断された色ずれ量データを前記第2の記憶手段から削除する色ずれ量データ削除手段と、
前記色ずれ量検出継続要否判断手段において色ずれ量検出継続を行わないとの判断がなされたことを条件として、前記第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データの位置情報に基づく位置での色ずれ量変動値を前記第1の記憶手段から読み出し、該色ずれ量変動値を用いて前記第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データを補正する補正手段とを備えている画像形成装置である。
ここで、「カラー画像形成のための駆動ユニット」とは、カラー画像形成のために駆動されるユニットであり、例えば電子写真方式のカラー画像形成装置であれば、回転駆動される感光体を含むイメージングユニット、感光体上のトナー像が1次転写される中間転写ベルトを含む中間転写ベルトユニットなどを例示することができる。
「駆動ユニットの駆動ムラ」とは、例えば駆動ユニットの回転部材、例えば感光体や中間転写ベルトのような回転部材の偏心による周期的な駆動ムラなどである。
駆動ムラがないときでも発生する色ずれ量は、駆動ユニットに駆動ムラがあると、変動する。
「レジストパターン」とは、カラー画像を構成する各色トナー像の整合のための補正を行うにあたり、各色トナー像の正規位置からのずれ量検出等に用いるために、例えば感光体上に形成され、中間転写ベルト上に転写形成されるトナーパターンのことである。
前記第1の記憶手段としては第1の記憶部を含んでいるのもを、第2の記憶手段としては第2の記憶部を含んでいるものを例示できる。
前記色ずれ量検出手段は、例えば、レジストパターンを読み込む手段と、その読み込み情報に基づいて色ずれ量を算出できる手段とを含むものを例示できる。パターンを読み込む手段としては、画像形成装置において用いられることが多々ある、画像濃度調整のために画像濃度調整用のトナーパッチの濃度を読み取る光学式等の、それ自体既に知られている画像濃度(トナー濃度)センサを例示できる。そのような画像濃度センサによると、レジストパターンの存在及び位置を検出する等して色ずれ量を把握できる。
本発明に係る画像形成装置によると、色ずれ量変動データ作成手段により、レジストパターン形成対象の駆動ユニットについて、その駆動ムラによる周期的な色ずれ量の変動のデータが作成され、該データは第1の記憶手段に記憶される。
「色ずれ量変動データ」は、例えば、駆動ユニットのレジストパターンを形成する部材上の各部位を実質上カバーできる範囲にわたり、図11に示すようなレジストパターンユニット群を形成し、該パターンユニットから部材上の各部での色ずれ量を求め、それらと該各部での色ずれ量を平均した平均色ずれ量との差を求め、該差とその位置とをセットとして色ずれ量変動データとすることができる。
このように色ずれ量変動データが第1記憶手段に記憶されている状態で、画像生産性を低下させないために、例えばプリントを中断せずに色ずれ量検出が行われる。そのために、レジストパターン形成手段により、プリント中の記録用紙と記録用紙の間の駆動ユニット部材上の部位(例えば感光体や中間転写ベルト上の部位)にレジストパターンが形成される。
このように形成されるレジストパターンから前記色ずれ量検出手段が色ずれ量を検出する。色ずれ量検出手段により得られた色ずれ量はレジストパターンが形成された駆動ユニット部材上の位置と関連付けて第2の記憶手段に記憶される。
そして、前記補正手段により、第2記憶手段に記憶されている色ずれ量が補正されるのであるが、このとき、第2記憶手段に記憶されている色ずれ量データは補正対象とし得るデータであって、補正をかけるに十分な、予め定めた個数揃っていることが望ましい。
なお、そのようなデータ個数としては、例えば、予めの実験、過去の経験等のうち1又は2以上に基づいて、補正をかけるに足りる個数とみなし得る個数を採用できる。
ところが、本発明に係る画像形成装置では、実際の使用においては、連続プリントがされない場合や数ブロックのレジストパターンを読み込んでから、スリープモードに設定される場合が発生することがある。これらの場合、色ずれ量検出を始めてから十分なレジストパターン数の色ずれ量が揃うまでに時間がかかってしまう。色ずれ量検出を開始してから必要な色ずれ量データが揃う前に長時間経過してしまうと、レジストパターン形成環境(特に例えば温度)が変化して色ずれ量が変わってしまうことがある。そうすると早い時期に取得した古い色ずれ量データが現在の色ずれの度合いに一致しないものとなってしまうことがある。この古い色ずれ量データをそのまま使って色ずれ量を求めると、正しく色ずれ量を検出できない。そのため、それぞれの色ずれ量データが有効なものか(補正対象のデータとみなし得るものか)否かを判断する必要があり、色ずれ量データが有効でないと判断したら、その色ずれ量データは破棄するするのがよい。そうすることで、現状の色ずれの状況と一致しているデータのみを使い色ずれ量を算出することができる。
そこで、本発明に係る画像形成装置では、
色ずれ量検出継続要否判断手段が、第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データに関して、色ずれ量データ補正対象のデータと認め得る、予め定めた数のデータが記憶されているか否かに応じて、色ずれ量検出手段による色ずれ量検出の継続が不要か、要かを判断する。
また、このとき(色ずれ量検出継続要否判断手段による判断にあたり)、色ずれ量変化判定手段が、第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データのすべてに対して、色ずれ量データを取得した時点から現在までの間に色ずれ量が変化したか否か(換言すれば、色ずれ量データ補正対象のデータとは認められないデータになってしまっているか否か)を判定する。
そして、色ずれ量変化判定手段により色ずれ量が変化していると判断された色ずれ量データについては、色ずれ量データ削除手段が、これを第2の記憶手段から削除する。
前記補正手段は、前記色ずれ量検出継続判断手段において色ずれ量検出継続を行わないとの判断がなされたことを条件として、前記第2の記憶手段に記憶されている前記色ずれ量データの位置情報に基づく位置での色ずれ量変動値を前記第1の記憶手段から読み出し、該色ずれ量変動値を用いて該第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データを補正する。
このようにして補正された色ずれ量データに基づいてカラー画像形成における色ずれを補正して記録用紙上に2色以上のトナーからなる色ずれの抑制されたカラー画像を形成できる。
ここで「カラー画像における色ずれの補正」とは、カラー画像を構成する各色トナー像間のずれを、求めておいた色ずれ量(ここでは上記補正された色ずれ量)に応じて補正して、色ずれの抑制されたカラー画像を形成するための処理であり、電子写真方式の画像形成装置であれば、例えば色ずれ量に基づいて感光体上の各色トナー像形成位置の調整を行って色ずれを補正する処理である。
かくして本発明に係る画像形成装置によると、画像生産性の低下やトナー消費量が多くなる等のユーザーの利便性の低下を抑制しつつ、高精度に色ずれ補正することが可能になる。
前記第2記憶手段には、前記色ずれ量検出手段によって得られる色ずれ量と、該色ずれ量を求めるもとになった前記レジストパターンが形成された駆動ユニット部材上の位置のほか、さらに、該レジストパターンが形成された時点でのプリント枚数、該パターン形成時間及び該パターン形成環境条件を関連付けて、それらを色ずれ量データとして記憶させてもよい。
いずれにしても、前記色ずれ量検出継続要否判断手段としては、前記第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データが前記色ずれ量データ補正対象のデータと認め得るものか否かの判断を、該色ずれ量データのもとになったレジストパターンの前記駆動ユニット部材上での位置に応じた該色ずれ量データの信頼度に応じて行うものとしてもよい。
上記「判断を信頼度に応じて行う」にあたっては、例えば、レジストパターンが形成される駆動ユニット部材に複数のエリアを設定し、エリアに応じて、そのエリアでの色ずれ量変動の大きさが大きいもの(信頼性の低いもの)は重み付けを小さくし(本来のデータ個数より小さく数え)、小さいもの(信頼性の高いもの)は重み付けを大きくして(本来のデータ個数と同じか、それに近く数え)、その個数をもってその色ずれ量に関するデータ個数とする場合を挙げることができる。
前記色ずれ量変化判定手段としては、具体例として次のものを挙げることができる。
(1) 前記レジストパターンを形成した時点から所定時間以上経過すると色ずれ量が変わったと判定するもの、
(2) 前記レジストパターンを形成したときのプリント枚数から所定枚数以上プリントされると色ずれ量が変わったと判定するもの、
(3) レジストパターン形成環境温度が前記レジストパターンを形成したときの温度から予め定めた温度変化すると、色ずれ量が変わったと判定するもの。
(1) での「レジストパターンを形成した時点からの所定時間」、(2) での「所定プリント枚数」、(3) での「予め定めた温度変化」としては、例えば実験や経験で把握されている、色ずれ量が変わってしまうとみなし得る「時間」、「プリント枚数」、「温度変化」を採用できる。
本発明に係る画像形成装置における前記駆動ユニットが前記レジストパターンが形成される回転駆動される部材を含んでいる場合において、該部材の対角位置にそれぞれ形成されるレジストパターンから得られる色ずれ量データを把握できるときは、前記色ずれ変動値による色ずれ量データ補正を行わず、該対角位置の色ずれ量データだけで色ずれ量を算出する手段を有していてもよい。
以上説明したように本発明によると、
記録用紙上に2色以上のトナーからなるカラー画像を形成することができ、カラー画像形成のための駆動ユニットを有している画像形成装置であって、画像生産性の低下を抑制しつつ、高精度に色ずれ補正することを可能にする画像形成装置を提供することができる。
本発明に係る画像形成装置の1例の構成の概略を示す図である。 図1に示す画像形成装置の制御回路を概略的に示すブロック図である。 色ずれ量オフセットデータ取得に用いるロングレジストパターンの例を示す図である。 図3のロングレジストパターンにおける色ずれ量データの例を示す図である。 プリント中の用紙間に形成するレジストパターンを示す図である。 プリント中の用紙間に図5に示すレジストパターンを形成している様子を示す図である。 感光体を16個のエリアに分けてそれぞれのエリアの色ずれ量変動を示す図である。 図1に示す画像形成装置が起動してからの、エンジン制御部の、主にレジスト補正に関係する動作を示すフローチャートである。 エンジン制御部における色ずれ量データの有効性判断、同データの削除、同データ作成継続要否判断等の手順を示すフローチャートである。 エンジン制御部における色ずれ量補正手順を示すフローチャートである。 YMCKの各色パターンからなるパターン組合せを1パターンユニットとして、複数ユニットを集めた1ブロックを示す図である。
以下、図面を参照して本発明に係る画像形成装置の例について説明する。
図1は画像形成装置の1例10の構成の概略を示している。画像形成装置10はタンデム型のカラー画像形成装置であり、プリンタ部分PRと画像読み取り装置100を含むものであり、複写機、プリンタ、フアクシミリ機等として利用できる複合機である。
プリンタ部分PRは、駆動ローラ71とこれに対向するローラ72に巻き掛けられた無端の中間転写ベルト7を有している。転写ベルト7は、ベルト駆動部70により駆動される駆動ローラ71により図中反時計方向(図中矢印方向)CCWに回される。
ローラ72には転写ベルト7上の2次転写残トナー等を清掃するクリーニング装置73が臨んでおり、駆動ローラ71にはベルト7を介して2次転写ローラ8が臨んでいる。
2次転写ローラ8は図示省略の押圧手段にて駆動ローラ71に支持された中間転写ベルト7の部分に押圧され、中間転写ベルト7との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト7の回転に従動して、或いは後述するように該ニップ部に送り込まれる記録用紙Sの移動に従動して、又は図示省略の駆動部に駆動されて回転することができる。
2次転写ローラ8へは、図示省略の電源から2次転写バイアスを印加することができる。
中間転写ベルト7及び2次転写ローラ8の上方には定着装置9が配置されており、下方にはタイミングローラ対11が配置されており、さらにその下方に、記録用紙(記録紙、オーバーヘッドプロジェクタ用記録シート等)Sを収容した記録用紙収容カセット10Sが配置されている。
それとは限定されないが、本例では、定着装置9は熱源にて加熱される定着加熱ローラ91とこれに圧接される加圧ローラ92とを含むものであり、両ローラのニップ部に通される記録用紙に2次転写トナー像を加熱加圧下に溶融定着できる。なお、定着加熱ローラ91に代えて、熱ローラとそれに対向するローラに無端ベルトを巻き掛け、該ベルトと加圧ローラとの間にトナー像を保持した記録用紙を通す等してもよい。
記録用紙収容カセット10Sに収容された記録用紙Sは用紙供給ローラ101にて1枚ずつ引き出してタイミングローラ対11へ供給することができる。
中間転写ベルト7を巻き掛けたローラ71、72の間には、転写ベルト7に沿って、ローラ72からローラ71に向けて、イエロー色担当イメージングユニットYH、マゼンタ色担当イメージングユニットMH、シアン色担当イメージングユニットCH及びブラック色担当イメージングユニットKHがこの順序で配置されている。
YH、MH、CH、KHの各イメージングユニットは、静電潜像担持体としてドラム型の感光体1を備えており、感光体1の周囲に帯電器2、現像器4及びクリーニング装置5がこの順序で配置されている。
各イメージングユニットの感光体1にはベルト7を間にして1次転写ローラ6が対向配置されている。各1次転写ローラ6は、本例では図示省略の押圧手段にて感光体1の方向へ押圧され、ベルト7に接触して従動回転するとともにベルト7を感光体1に接触させることができる。
1次転写ローラ6には、感光体1上に形成されるトナー像をベルト7へ1次転写するための1次転写バイアスを図示省略の電源から印加できる。
各イメージングユニットの感光体1には、露光ユニット3から画像露光を施して、各イメージングユニット担当の色に応じた静電潜像を形成することができる。 露光ユニット3は、図示省略のパーソナルコンピュータ、画像読取装置100等から提供される画像情報に応じて、各イメージングユニットの感光体1に画像露光を施せる。
図1において、3yは反射ミラーで、露光ユニット3からのイエロー用静電潜像形成のための光をイメージングユニットYHの感光体1へ向け反射する。同様に、反射ミラー3mはマゼンタ用静電潜像形成のための光をユニットMHの感光体1へ向け反射し、反射ミラー3cはシアン用静電潜像形成のための光をユニットCHの感光体1へ向け反射し、反射ミラー3kはブラック用静電潜像形成のための光をユニットKHの感光体1へ向け反射する。
各イメージングユニットにおける感光体1は、それとは限定されないが、本例では負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向に回転駆動できる。
各イメージングユニットにおける帯電器2は、本例ではスコロトロン帯電器であり、所定のタイミングで図示省略の電源から感光体帯電用の電圧が印加される。帯電器2は帯電ローラを用いるもの等であってもよい。
各イメージングユニットにおける現像器4は、トナーを主体とする現像剤を用い、図示省略の電源から現像バイアスが印加される現像ローラ41で感光体1上の静電潜像を反転現像できるものである。現像器4は、現像剤としてキャリアと、トナーを主成分とする所謂2成分現像剤を用いるものでも構わない。
中間転写ベルト7のイメージングユニットKHから駆動ローラ71へ至る部分にベルト7上に形成されるトナーパターンの濃度を検出できる濃度センサSEが臨んでいる。濃度センサSEは、形成しようとする画像の濃度を予め調整したり、各色トナー像をベルト7上で整合させる色ずれ補正(レジスト補正)のために形成されるレジストパターンの検出等のために用いられる。
さらに言えば、濃度センサSEは、後述するように、ベルト7上に色ずれ補正のためのレジストパターンが形成されると、その存在を検出することができる。その検出情報に基づいてベルト7上での該パターンの位置、ひいては各色トナー像間の色ずれ量を検出することに利用できる。また、感光体1の偏心や、ベルト7を巻き掛けたローラ71、72の偏心等による周期的な色ずれの変動量を、レジストパターンの感光体上の位置や、ベルト上の位置と関係づけて求めることにも利用できる。
画像読み取り装置100は、原稿画像の複写、原稿画像のファクシミリ送信、原稿画像の読み取りと記憶部への格納等のために画像を読み取るものであり、それ自体すでに知られているタイプのものである。
図2は画像形成装置10の制御回路の概略を示すブロック図である。
制御回路はエンジン制御部Cont1及び本例ではMFP制御部と称している制御部Cont2を含んでいる。
エンジン制御部Cont1はトナー画像形成にあたりイメージングユニット等の動作を制御するものである。制御部Cont1にはイメージングユニットYH、MH、CH及びKH、露光ユニット3、中間転写ベルト7の駆動部70、定着装置9等のプリンタ100の各部が接続されており、これらは制御部Cont1からの指示に基づいて所定のタイミングで動作する。制御部Cont1には画像形成装置内温度〔本例では実質上露光ユニットの温度(PH温度) 〕を検出する温度センサTSも接続されている。
MFP制御部Cont2は制御部Cont1に接続されており、制御部Cont2には操作パネルPA、画像読み取り装置100、パーソナルコンピュータ等の外部機器を接続するための通信インターフェース等が接続されている。操作パネルPAでは、、各種画像形成モード、画像形成枚数の設定、画像形成する記録用紙サイズの設定等を行える。
制御部Cont1及び制御部Cont2については後ほどさらに説明する。
画像形成装置10によると、制御部Cont1等の指示に基づいて、プリンタ部分PRの、YH、MH、CH、KHのイメージングユニットのうち1又は2以上を用いて画像を形成することができる。
全てのイメージングユニットを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー色担当イメージングユニットYHにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト7に1次転写する。
すなわち、イメージングユニットYHにおいて、感光体1が図中時計方向に回転駆動され、帯電器2にて表面が一様に所定電位に帯電され、該帯電域に露光ユニット3からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体1上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像器4の現像バイアスが印加された現像ローラ41にて現像されて可視イエロートナー像となる。該イエロートナー像は1次転写ローラ6にて転写ベルト7上に1次転写される。このとき、1次転写ローラ7には図示省略の電源から1次転写バイアスが印加される。
同様にして、イメージングユニットMHにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト7に転写され、イメージングユニットCHにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト7に転写され、イメージングユニットKHにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト7に転写される。
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト7上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト7上に形成された多重トナー像は転写ベルト7の回動により2次転写ローラ8へ向け移動する。
一方、記録媒体Sがカセット10Sから用紙供給ローラ101にて引き出され、タイミングローラ対11へ供給され、待機している。
このようにタイミングローラ対11のところで待機する記録用紙Sは、ベルト7にて送られてくる多重トナー像に合わせて、ベルト7と2次転写ローラ8とのニップ部に供給される。該多重トナー像は図示省略の電源から2次転写バイアスが印加された2次転写ローラ8にて記録用紙S上に2次転写される。
その後記録用紙Sは定着装置9に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録用紙Sに定着される。記録用紙Sはその後、排出ローラ対12にて排出トレイ13に排出される。
トナー像のベルト7への1次転写において感光体1上に残留する転写残トナー等はクリーニング装置5で清掃され、2次転写によりベルト7上に残留する2次転写残トナー等はクリーニング装置73で清掃される。これら清掃除去されたトナーはそれぞれ図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。
以上説明したように画像形成されるのであるが、カラー画像形成においては色ずれの抑制された高品質の画像を提供するために、色ずれ補正(レジスト補正)が実施されるようになっている。以下、この点について説明する。
以下に説明する画像形成装置10における色ずれ補正にあたっては、特に感光体1の回転中心の偏り(偏心)による周期的な色ずれ量変動、換言すれば周期的な色ずれ量のオフセットが考慮される。しかし、本発明は、例えば、中間転写ユニットにおけるローラ71及び(又は)72の回転中心の偏心による中間転写ベルト7の偏心による周期的な色ずれ量変動等の色ずれ変動を考慮しての色ずれ補正にも適用できる。
ここでは、画像形成装置10における色ずれ補正にあたって、感光体1の回転中心の偏り(偏心)による周期的な色ずれ量変動が考慮されるが、そのために、制御部Cont1には、感光体1上に形成される各色トナー像の周期的な色ずれ量の変動のデータを作成する色ずれ量変動データ作成部C1を含んでいる。色ずれ量変動データ作成部C1によるデータ作成手順については後述する。
制御部Cont1には不揮発性メモリMEがあり、そこには第1メモリme1の領域及び第2メモリme2の領域が含まれている。データ作成部C1で作成される色ずれ量変動データはその感光体上の位置と関連づけて両者セットでメモリme1に記憶される。
また、制御部Cont1には、既述の濃度センサSEとともに色ずれ量を検出する色ずれ量検出部C2も含まれている。
色ずれ量検出部C2は濃度センサSEにて取得されるレジストパターンのサンプリングデータに基づいて色ずれ量を求め、その色ずれ量を、レジストパターンを形成したときの時間、レジストパターンを形成するまでのプリント積算枚数、温度センサTSで検出される温度(PH温度) と関連付けて第2メモリme2に記憶させる。検出部C2による色ずれ量を求める手順については後述する。
制御部Cont1には、さらに、次のものが含まれている。
(1) 第2メモリme2に記憶されている色ずれ量データに関して、色ずれ量データ補正対象のデータと認め得る、予め定めた数のデータが記憶されているか否かに応じて、色ずれ量検出部C2による色ずれ量検出の継続が不要か、要かを判断する色ずれ量検出継続要否判断部C3、
(2) 前記色ずれ量検出継続要否判断部C3による判断にあたり、該2メモリme2に記憶されている色ずれ量データのすべてに対して、色ずれ量データを取得した時点から現在までの間に色ずれ量が変化したか否か(換言すれば、色ずれ量データ補正対象のデータとは認められないデータになってしまっているか否か)を判定する色ずれ量変化判定部C4、(3) 色ずれ量変化判定部C4により色ずれ量が変化していると判断された色ずれ量データを第2メモリme2から削除する色ずれ量データ削除部C5、
(4) 色ずれ量検出継続要否判断部C3において色ずれ量検出継続を行わないとの判断がなされたことを条件として、第2メモリme2に記憶されている色ずれ量データの位置情報に基づく位置での色ずれ量変動値を第1メモリme1から読み出し、該色ずれ量変動値を用いて第2メモリme2に記憶されている色ずれ量データを補正する補正部C6である。
制御部Cont1におけるこれら機能部C1〜C6は、その構成部品の少なくとも一部が他の機能部等の構成部品と共通であってもよい。
画像形成装置10では、制御部Cont1及び制御部Cont2の制御のもとに次ようにしてレジスト補正に用いるレジストパターンを感光体1上に形成させ、中間転写ベルト7上に転写させることができる。
エンジン制御部Cont1とMFP制御部Cont2との通信はシリアル通信であり、MFP制御部Cont2は、画像バスを通してプリント、画像安定化(プリント開始前のタイミング等における画像濃度安定化処理)、レジスト補正のためのパターンの画像データをエンジン制御部Cont1へ提供する。
レジストストパターンは制御部Cont1の指示のもとに画像生産性の低下を抑制するために画像形成されるべき記録用紙と記録用紙との間に相当する感光体1上の部位、ひいては中間転写ベルト7上の部位(以下、これらを「用紙間部位」ということがある。)に形成される。
このようにベルト7上の用紙間部位に形成されたレジストパターンは濃度センサSEで検出され、その検出情報が制御部Cont1に入力される。
さらに説明すると、制御部Cont1は、例えば温度センサTSで検出されるPH温度が2℃変化するなどの、色ずれ量データ補正処理が必要な要因を検出した場合は、第2メモリme2に記憶されている色ずれ量データに関して、色ずれ量データ補正対象のデータと認め得る、予め定めた数のデータが記憶されているか否かを判断して、データ数不足であると(このとき前記判断部C3が継続要と判断する、そうすると)、レジスト要求T2をMFP制御部Cont2に送信する。制御部Cont2はレジスト要求を受信したら、プリントの用紙の間でレジストコマンドT1をエンジン制御部Cont1に送信する。エンジン制御部1はレジストコマンドT1を受信したら、レジストパターンの画像データに応じてイメージングユニットに作像させ、該像を転写ベルト7上に転写させる。
但し、第2メモリme2に記憶されている色ずれ量データに関して、色ずれ量データ補正対象のデータと認め得る、予め定めた数のデータが記憶されていると(このとき前記判断部C3が継続不要と判断する、そうすると)、制御部Cont1は制御部Cont2へレジスト停止要求T2を送信する。制御部Cont2はレジスト停止要求を受信したら、プリント用紙間でのレジストコマンド送信を停止する。
この色ずれ量検出継続要否を判断するあたっては、(判定部C4が)第2メモリme2に記憶されている色ずれ量データのすべてに対して、色ずれ量データを取得した時点から現在までの間に色ずれ量が変化したか否か(換言すれば、色ずれ量データ補正対象のデータとは認められないデータになってしまっているか否か)を判定し、色ずれ量が変化していると判断された色ずれ量データは、(データ削除部C5により)第2メモリme2から削除する。
「色ずれ量が変化した色ずれ量データ」、換言すれば「色ずれ量データ補正対象のデータとは認められなくなったデータ」は、さらに言えば、現在の色ずれ量と一致しなくなっているデータである。
制御部Cont1(特にその補正部C6)は、色ずれ量検出継続を行わないとの判断がなされたことを条件として、第2メモリme2に記憶されている色ずれ量データの位置情報に基づく位置での色ずれ量変動値を第1メモリme1から読み出し、該色ずれ量変動値を用いて第2メモリme2に記憶されている色ずれ量データを補正する。
画像形成装置10はこのように補正された色ずれ量データに基づいて、それ自体すでに知られている手法で色ずれを補正して、記録用紙上に2色以上のトナーからなるカラー画像を形成できる。
次に、色ずれ量変動データ作成部C1による色ずれ量オフセットデータ(色ずれ量変動データ)の作成について説明する。
図3に色ずれ量オフセットデータ取得に用いるロングレジストパターンを示す。図3において、YはイメージングユニットYHを用いて形成されたイエローレジストパターンであり、MはイメージングユニットMHを用いて形成されたマゼンタレジストパターンであり、CはイメージングユニットCHを用いて形成されたシアンレジストパターンであり、KはイメージングユニットKHを用いて形成されたブラックレジストパターンである。
本例では、新品の、感光体を含むイメージングユニットの装着を図示省略の検出部により検出した時に、図3に示すロングレジストパターンを感光体1上に、ひいては中間転写ベルト7上に形成して、これを濃度センサSEで読み込み、読み込んだデータから色ずれ量オフセットデータを求める。
本例では各イメージングユニットの感光体1の直径は60mmであり、その周長は188.5mmである。色ずれ量のオフセットは感光体1周分のデータが必要であるので、ロングレジストパターンのパターン長も188.5mmとする。KCMYの4色のパターンを1ユニットとして、16ユニットを一つのパターンとする。
図4にロングレジストパターンにおけるブラックレジストパターンKに対するシアンレジストパターンの色ずれ量データの例を示す。ロングレジストパターンの最初のユニットが検出された位置を0として、それぞれのユニットが形成された位置での色ずれ量変動値のデータを取得する。このように取得されるデータを次表に示す。次表はK−C間の色ずれ量のテーブルである。
ロングレジストパターンの色ずれ量
i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
d(i) 116 133 145 149 146 135 119 100 80 64 53 50 55 66 84 100
そしてd(i)をi番目のユニットで実際に検出された色ずれ量、diをi番目のユニットでの色ずれ量の真値とする。ここで、色ずれ量の真値diは、次式に示すように、全ユニットでの色ずれ量の平均とする。
di=[d(0) +d(1)+d(2)+・・・・・・・d(n-1)+d(n)] /n (n:ユニット数)
従って各ユニットでの色ずれ変動量O(i)は、検出色ずれ量d(i)と色ずれ量真値diとの差となる。すなわち、O(i)=d(i)−diとなる。
図4のような場合、色ずれ量真値diは99.7μmとなり、各ユニットでの色ずれ変動量O(i)は次表のようになる。
各ユニットの色ずれ変動量
i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
O(i) 16.3 33.3 45.3 49.3 46.3 35.3 19.3 0. 3 -20 -36 -47

i 11 12 13 14 15
O(i) -50 -45 -34 -16 -0.3
同様にマゼンタ、イエローについても色ずれ量変動値を求める。
次に、図5及び図6を参照して色ずれ量検出部C2による色ずれ量検出について説明する。図5はプリント中の用紙間に形成するレジストパターンを示しており、図6はプリント中の用紙間にそのようなレジストパターンを形成している様子を示している。
図6に示すようにプリント中の用紙間に短いレジストパターンを形成して色ずれ量の検出を行う。
レジスト制御が必要な条件(本例では温度センサTSで検出される、実質上露光ユニット温度示すPH温度が±2℃以上の変化)を満たしたら、図6に示すように、レジストパターンを形成する。各レジストパターンを濃度センサSEで読み取り、色ずれ量を算出する。本例では、算出した色ずれ量、レジストパターンが形成された感光体上の位置、その時の温度センサTSによる検出温度を一つの色ずれ量データとして第2メモリme2に記憶する。
n番目に形成されたレジストパターンから得られた色ずれ量データ内の色ずれ量をG(n)、感光体上のパターン形成位置をpc(n)、温度センサTSの検出温度をT(n)と表記する。複数のレジストパターンを形成して、各々のレジストパターンごとに色ずれ量データを持つ。
色ずれ量検出に必要な数の色ずれ量データが揃ったら、プリント用紙間へのレジストパターンの形成を終了して(図6の最後の用紙間隔を参照)、色ずれ量変動を除去した色ずれ量を算出する。
「色ずれ量変動を除去した色ずれ量Gx(n)」は算出した色ずれ量G(n)から第1メモリme1に格納してある色ずれ量変動値O(pc(n))分を差し引く補正を行ったものである。すなわち、補正色ずれ量Gx(n)=G(n)−O(pc(n))である。
例えば、1 番目に形成されたレジストパターンが形成された感光体上の位置pc(1)がエリア0であったとする。前記「色ずれ変動量」の表を参照すると、エリア0での色ずれ量変動値O(エリア0)は16.3μmである。算出した色ずれ量G(1)が150μmならば、色ずれ量変動を除去した色ずれ量Gx(1)は略133μmとなる。
このような色ずれ量変動を除去した補正色ずれ量取得を全ての色ずれ量データについて行う。そして、全ての「色ずれ量変動を除去した色ずれ量Gx(n)」の平均を取って、平均色ずれ量を算出する。この平均色ずれ量を最終的な補正色ずれ量として用いて、色ずれ補正( レジスト補正)処理を行えばよい。
次に図7を参照して、色ずれ量検出継続要否判断部C2による判断について説明する。 図7は、感光体1を16個のエリアに分けてそれぞれのエリアの色ずれ量変動値を示している。
本例では検出した色ずれ量データの個数をカウントして、その個数が所定の値に達したら、「検出終了」と判断する。ただし、色ずれ量変動値のばらつきはレジストパターンが形成された感光体上の位置によって異なるので、パターンが形成された位置に応じて重み付けをして色ずれ量データの個数をカウントする。
図7に示すように感光体1を16個のエリアに分けて、それぞれのエリアでの色ずれ量変動値を色ずれ量の補正に使う。エリア内の色ずれ変動値のバラツキの幅に応じて三つのグループに分ける。バラツキの幅が大きいグループは、実際の色ずれ量変動と補正で用いる色ずれ量変動の誤差を平滑化するために多くのデータ数が必要である。そのため重みを小さくする。逆にバラツキの幅が小さいエリアではデータ点数が少なくても平滑化することが可能なので、重みは大きくなる。
本例では、次のように重みのグループを分けた。エリア内のバラツキの幅が大きいグループをグループA、バラツキの幅が普通のグループをグループB、エリア内のバラツキの幅が小さいグループをグループCとする。各グループに重み付けをして、重み付けした点の総和が所定値に達するまでベルト7上の紙間相当部位にレジストパターンを形成して色ずれ量を検出する。次表にこれらを示す。
エリア内のバラツキ幅によるグループ
グループ エリア 重みW
グループA 0,5,6,7,8,13,14,15 0.5
グループB 1,4,9,12 0.8
グループC 2,3,10,11 1.0
次に色ずれ量変化判定部C4による色ずれ量変化の判定について説明する。
この判定では、色ずれ量データが現在の色ずれの程度と一致しているか否かを判断して判定する。
連続プリントがされない場合や数ブロックのレジストパターンを読み込んでからスリープモードに設定される場合では、色ずれ検出を開始してから必要なデータが揃うまでに時間がかかってしまう。その間に色ずれの程度が変化して、第2メモリme2に記憶している色ずれ量データが現状の色ずれ状態と一致しなくなる場合がある。その場合は、その色ずれ量データを破棄する。
本例では、レジストパターンを形成したときの積算プリント枚数と、温度センサTSによる検出温度(実質上露光ユニットの温度であり、レジストパターン形成環境温度)及びレジストパターンを形成した時間を色ずれ量とセットで色ずれ量データとして第2メモリme2に記憶しておき、レジストパターン形成時から
(1) 2000枚以上プリントされた場合、
(2) センサTSによる検出温度が2℃以上変化した場合、
(3) 20分以上経過している場合
のうち、予め定めた少なくとも一つに該当する色ずれ量データは、もはや現在の色ずれの程度と一致していないと判断し、色ずれ量が変化してしまったと判定する。
なお、このあと図8〜図10のフローチャートを参照して説明する例では、位置と温度を色ずれ量とセットで記憶させる。
このように判定された色ずれ量データは色ずれ量データ削除部C5により第2メモリme2から削除される。
図8は、画像形成装置10が起動してからのエンジン制御部Cont1の動作を示すフローチャートである。
制御部Cont1は、画像形成装置10が起動すると、ステップS000でプロセスの初期動作を開始する。なお、以下の説明においては、フローチャート上の各ステップは「ステップ」の文字を省略して「S 」の文字とそれに続くステップ番号だけを示すことがある。
S000では装置10におけるデバイスの初期位置復帰などを行う。プロセス初期動作が完了したら、S001で交換可能な部品について新品のもの(図8で「新品ユニット」と記載しているもの)が装置10に装着されたか否かを判断し、新品ユニットの装着が検出されると、S002で、図3及び図4を参照して説明したように、色ずれ量変動値データを作成し、第1メモリme1に記憶させる。本例での新品ユニットは感光体を含む新品のイメージングユニットである。
S003では前回の、色ずれ量変動を考慮した色ずれ量補正からセンサTS検出温度が2℃以上変化したかを監視し、S003でその温度変化を検出しなかったら、色ずれ量補正を行う必要はないので、センサTS検出温度が2℃以上変化するまで監視を続ける(S003で「なし」の場合)。
S003で前記の温度変化を検出した場合は、色ずれが発生する可能性が高いので以下のステップでレジスト制御を行う。
S004でこれまでに取得した色ずれデータが、現在の色ずれ度合いと−致したデータであるかを判定する。S004の詳細については図9を参照して後で説明する。
本例ではプリント中の用紙間隔にレジストパターンを形成するので、S005で、プリント中の紙間でMFP制御部Cont2からレジストコマンドが送信されるのを待つ。レジストコマンドを受信したら、S006で紙間に図5に示すレジストパターンを転写ベルト7上に形成する。次いでS007で、S006で形成したレジストパターンを濃度センサSEで読み取り、そのパターンの入力データから色ずれ量G(n)を算出し、第2メモリme2に保存する。
S008でその色ずれ量G(n)とその算出のもとになったレジストパターンの感光体上位置( 換言すれば、その位置に相当するベルト7上の位置) pc(n)を色ずれ量G(n)に関連付けて第2メモリme2に保存し、さらにS009で、そのときの温度センサTSによる検出温度(実質上露光ユニットの温度:PH温度)T(n)も色ずれ量G(n)に関連付けて第2メモリme2に保存する。
かくして、このように色ずれ量G(n)と、位置pc(n)と、検出温度T(n)とをセットとした色ずれ量データが第2メモリme2に記憶される。
S010以降で十分な点数の色ずれ量データを取得したかを判断する。取得した色ずれ量データ点数をカウントするカウンタCntをカウントアップする。S010でパターンが形成された位置を判定する。本例では前記の「エリア内のバラツキ幅によるグループ」表に示すように、グループAなら重みWは0.5(S011)、グループBなら重みWは0.8(S012)、グループCなら重みWは1.8(S013)とする。
S014でカウンタCntに、S010〜S013で決定した重みWを加算して、カウントアップをする。S015で十分な点数の色ずれ量データを取得したかを判定する。カウンタCntが2以上ならば、実際の色ずれ量変動と補正で用いる色ずれ量変動の誤差を平滑化するのに十分なデータが揃ったと判断して、「紙間レジストのパターン形成終了」とする。しかし、カウンタCntが2に達していない場合は、データ量が不十分と判断して、プリント紙間にパターンを形成して、色ずれ量データの取得を継続する。
S015でパターン形成終了とした場合は、S016で、検出した色ずれ量を用いて平均の色ずれ量の算出を行う。S016の詳細は図10を参照して後ほど説明する。
平均色ずれ量を検出したら、S017で、前回レジスト( 色ずれ量補正) 時のセンサTSの検出温度(実質上露光ユニットの温度:PH温度)T(n)を「現在の温度」に更新する。
図9を参照して、第2メモリme2に記憶された色ずれ量データが有効か否かの判断と、有効でない場合のデータの削除(図8でのステップS004)を説明する。この判断は、前記色ずれ量変化判定部C4による判断であり、データ削除は前記色ズレ量データ削除部C5によるデータ削除である。
本例では、具体的には、センサTSによる検出温度がパターンを形成したときのPH温度から±2℃以上変化すると、その色ずれデータを消去する。本例では、PH温度をもとに判断しているが、時間、積算プリント枚数などが所定値以上変化していたら、色ずれ量データを消去する方法でもよい。
S100で現在のPH温度Tnowを取得する。以下の制御フローを、記憶している全ての色ずれ量データについて実行する。
S101で色ずれ量データを取得したパターン(i 番目)が形成された時のPH温度T(i)を第2メモリme2から取得する。
S102で二つのPH温度を比較する。二つのPH温度の差の絶対値が2℃未満なら、その色ずれ量データは残しておき、次の色ずれ量データの判定に進む(S109) 。温度差が2℃以上の場合は、その色ずれ量データは、現在の色ずれの度合いと一致しないデータと判断して、消去する(S108)。
消去した色ずれ量データの点数を差し引く必要があるので、S103で消去した色ずれ量データのパターンが形成された位置がどのグループに属するかを判断する。
既述の「エリア内のバラツキ幅によるグループ」表に示す
グループAなら重みWは0.5(S104) 、
グループBなら重みWは0. 8(S105) 、
グループCなら重みWは1.0(S106) とする。
S107でカウンタCntからS104〜106 で決定した重みWを引く。
S108で色ずれ量データを消去をしたら、次の色ずれ量データの判定に進む(S109) 。
次に色ずれ量補正部C6による、検出した色ずれ量の補正を図10を参照して説明する。図10に示すようにS200でレジストパターンが形成された感光体上の位置pc(n)を第2メモリme2から取得する。S200で取得した位置をもとに、その場所での色ずれ量変動値O(pc(n))を第1メモリme1から取得する(S201) 。S202で検出色ずれ量G(n)(図8のステップS008も参照)から同じ位置での色ずれ量変動値O(pc(n))を差し引いて色ずれ量変動を除去した色ずれ量を得る。
以上のステップS200〜S202を第2メモリme2に記憶されている色ずれ量データに対して繰り返す(S2021)。全ての色ずれ量データに対して色ずれ量変動の除去が終了すると、ステップS203で変動値が除去された色ずれ量の平均値を算出し、それを色ずれ量( 補正された色ずれ量) と決定する。
画像形成装置10によると、レジストパターンの形成を、感光体や中間転写ベルトといった駆動ユニットの記録用紙間に相当する部位に形成するようにしてそれだけ画像生産性の低下を抑制して、しかも、駆動ユニットの偏心の影響を補正して高精度に色ずれ補正することが可能になる。
画像形成装置10では、感光体1における対角位置(感光体表面における中心角度180度間隔の対位置、例えば図4において、感光体上の位置「0」と「8」)にそれぞれ形成されるレジストパターンから得られる色ずれ量データを把握できるので、制御部Cont1に、前記色ずれ変動値による色ずれ量データ補正を行わず、該対角位置の色ずれ量データだけで色ずれ量を算出する手段を設けておいてもよい。そして、そのような色ずれ量算出と既述の色ずれ量算出とを例えば操作パネルPA等において適宜選択できるようにしておいてもよい。
図1を参照して説明した画像形成装置10はタンデム型のフルカラー画像形成装置であったが、本発明は例えば所謂サイクル型のカラー画像形成装置にも適用できる。
サイクル型のカラー画像形成装置とは、例えば、感光体のごとき静電潜像担持体上に露光ユニットで静電潜像を形成し、該静電潜像を、静電潜像現像域に移動可能の複数の現像器のうち該静電潜像に応じた担当色トナーを保持した現像器で現像してトナー像を形成し、該トナー像を中間転写ベルトに1次転写することで、該中間転写ベルト上にモノクロトナー像又は2色以上のトナー像からなる多重トナー像を形成し、該中間転写ベルト上のトナー像を記録用紙へ2次転写し、定着させることができるものである。
このような画像形成装置も、感光体等を共通にする複数のイメージングユニットを備えたものとみることができる。
本発明は、カラー画像形成装置において色ずれ補正処理を行うにあたり、画像生産性の低下を抑制して、しかも、駆動ユニットの偏心の影響を補正して高精度に色ずれ補正を可能とすることに利用できる。
10 画像形成装置
100 画像読み取り装置
PR プリンタ部分
YH イエローイメージングユニット
MH マゼンタイメージングユニット
CH シアンイメージングユニット
KH ブラックイメージングユニット
1 感光体
2 帯電器
3 露光ユニット
4 現像器
41 現像ローラ
5 クリーニング装置
6 1次転写ローラ
7 中間転写ベルト
71 駆動ローラ
72 対向ローラ
73 クリーニング装置
8 2次転写ローラ
9 定着装置
10S 記録用紙供給カセット
101 記録用紙供給ローラ
11 タイミングローラ対
12 記録用紙排出ローラ対
13 記録媒体排出トレイ
S 記録媒体
SE 画像濃度センサ
TS 温度センサ
Cont1 エンジン制御部
Cont2 MFP制御部
C1 色ずれ量変動データ作成部
C2 色ずれ量検出部
C3 色ずれ量検出継続要否判断部
C4 色ずれ量変化判定部
C5 色ずれ量データ削除部
C6 補正部

Claims (8)

  1. 記録用紙上に2色以上のトナーからなるカラー画像を形成することができ、カラー画像形成のための駆動ユニットを有している画像形成装置であり、
    前記駆動ユニットの駆動ムラによる周期的な色ずれ量の変動のデータを作成する色ずれ量変動データ作成手段と、
    前記色ずれ量変動データ作成手段により作成される色ずれ量変動データを記憶する第1の記憶手段と、
    プリント中の記録用紙間隔に対応する駆動ユニット部材上の部位に色ずれ補正に用いるレジストパターンを形成するレジストパターン形成手段と、
    前記レジストパターン形成手段により形成されるレジストパターンを読み込み、該レジストパターンから色ずれ量を求める色ずれ量検出手段と、
    前記色ずれ量検出手段によって得られる色ずれ量と、該色ずれ量を求めるもとになった前記レジストパターンが形成された駆動ユニット部材上の位置とを関連付けた色ずれ量データを記憶する第2の記憶手段と、
    前記第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データに関して、色ずれ量データ補正対象のデータと認め得る、予め定めた数のデータが記憶されているか否かに応じて、前記色ずれ量検出手段による色ずれ量検出の継続が不要か、要かを判断する色ずれ量検出継続要否判断手段と、
    前記色ずれ量検出継続要否判断手段による判断にあたり、前記第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データのすべてに対して、色ずれ量データを取得した時点から現在までの間に色ずれ量が変化したか否かを判定する色ずれ量変化判定手段と、
    前記色ずれ量変化判定手段により色ずれ量が変化していると判断された色ずれ量データを前記第2の記憶手段から削除する色ずれ量データ削除手段と、
    前記色ずれ量検出継続要否判断手段において色ずれ量検出継続を行わないとの判断がなされたことを条件として、前記第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データの位置情報に基づく位置での色ずれ量変動値を前記第1の記憶手段から読み出し、該色ずれ量変動値を用いて前記第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データを補正する補正手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記色ずれ量検出継続要否判断手段は、前記第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データが前記色ずれ量データ補正対象のデータと認め得るものか否かの判断を、該色ずれ量データのもとになったレジストパターンの前記駆動ユニット部材上での位置に応じた該色ずれ量データの信頼度に応じて行う請求項1記載の画像形成装置。
  3. 記録用紙上に2色以上のトナーからなるカラー画像を形成することができ、カラー画像形成のための駆動ユニットを有している画像形成装置であり、
    前記駆動ユニットの駆動ムラによる周期的な色ずれ量の変動のデータを作成する色ずれ量変動データ作成手段と、
    前記色ずれ量変動データ作成手段により作成される色ずれ量変動データを記憶する第1の記憶手段と、
    プリント中の記録用紙間隔に対応する駆動ユニット部材上の部位に色ずれ補正に用いるレジストパターンを形成するレジストパターン形成手段と、
    前記レジストパターン形成手段により形成されるレジストパターンを読み込み、該レジストパターンから色ずれ量を求める色ずれ量検出手段と、
    前記色ずれ量検出手段によって得られる色ずれ量と、該色ずれ量を求めるもとになった前記レジストパターンが形成された駆動ユニット部材上の位置と、該レジストパターンが形成された時点でのプリント枚数、該パターン形成時間及び該パターン形成環境条件とを関連付けた色ずれ量データを記憶する第2の記憶手段と、
    前記第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データに関して、色ずれ量データ補正対象のデータと認め得る、予め定めた数のデータが記憶されているか否かに応じて、前記色ずれ量検出手段による色ずれ量検出の継続が不要か、要かを判断する色ずれ量検出継続要否判断手段と、
    前記色ずれ量検出継続要否判断手段による判断にあたり、前記第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データのすべてに対して、色ずれ量データを取得した時点から現在までの間に色ずれ量が変化したか否かを判定する色ずれ量変化判定手段と、
    前記色ずれ量変化判定手段により色ずれ量が変化していると判断された色ずれ量データを前記第2の記憶手段から削除する色ずれ量データ削除手段と、
    前記色ずれ量検出継続要否判断手段において色ずれ量検出継続を行わないとの判断がなされたことを条件として、前記第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データの位置情報に基づく位置での色ずれ量変動値を前記第1の記憶手段から読み出し、該色ずれ量変動値を用いて前記第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データを補正する補正手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
  4. 前記色ずれ量検出継続要否判断手段は、前記第2の記憶手段に記憶されている色ずれ量データが前記色ずれ量データ補正対象のデータと認め得るものか否かの判断を、該色ずれ量データのもとになったレジストパターンの前記駆動ユニット部材上での位置に応じた該色ずれ量データの信頼度に応じて行う請求項3記載の画像形成装置。
  5. 前記色ずれ量変化判定手段は、前記レジストパターンを形成した時点から所定時間以上経過すると色ずれ量が変わったと判定する請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記色ずれ量変化判定手段は、前記レジストパターンを形成したときのプリント枚数から所定枚数以上プリントされると色ずれ量が変わったと判定する請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置.
  7. 前記色ずれ量変化判定手段は、レジストパターン形成環境温度が前記レジストパターンを形成したときの温度から予め定めた温度変化すると、色ずれ量が変わったと判定する請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 前記駆動ユニットが前記レジストパターンが形成される回転駆動される部材を含んでおり、
    該部材の対角位置にそれぞれ形成されるレジストパターンから得られる色ずれ量データを把握できるときは、前記色ずれ変動値による色ずれ量データ補正を行わず、該対角位置の色ずれ量データだけで色ずれ量を算出できる手段を有している請求項1から7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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