JP3644923B2 - カラー画像形成方法及びカラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像形成方法及びカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー画像形成装置として、電子写真方式の複数の画像形成部を、用紙を搬送する搬送ベルトの搬送方向に沿って並設したタンデムタイプといわれるカラー画像形成装置の概略について説明する。
【０００３】
画像形成部は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の色ごとに設けられている。これらの画像形成部は、感光体ドラム、その周囲に配置された帯電器、露光器、現像器、感光体クリーナを具備する。すなわち、感光体の表面は帯電器により一様に帯電され、その帯電部分が露光器から出射されたレーザ光によって露光され、これにより感光体ドラム上に静電潜像が形成され、この静電潜像は現像器により現像される。
【０００４】
一方、給紙された用紙は搬送ベルトにより搬送され、第１の画像形成部（イエロー）に搬送され、ここで感光体ドラム上のトナー画像が用紙に転写される。用紙は順次下流側の他の画像形成部に搬送され、そこで他の色のトナー画像が重ねて転写される。転写が終わった感光体ドラムは表面に残った不要なトナーが感光体クリーナによってクリーニングされ、次の画像形成に備えることとなる。このように、各色のトナー画像が転写された用紙は搬送ベルトから剥離されて定着器に搬送され、ここで転写されたトナーが定着され、排紙される。
【０００５】
このようなカラー画像形成装置では、用紙の上に順次重ね転写される各色のトナー画像が本来位置すべき転写位置からずれると、各色のトナー画像が正しく重ならずに色ずれが発生し、形成されるカラー画像の画像品質が著しく低下するという問題がある。
【０００６】
各色のトナー画像の位置ずれとしては、各画像形成部に設けられている感光体ドラムの軸間間隔の誤差により生じる副走査レジストずれ、各画像形成部に設けられている感光体ドラムの主走査方向の傾きの不揃いや光学系の傾きが原因となって生ずる傾きずれ、画像の書き出し位置がずれることが原因となって生ずる主走査レジストずれ、各色ごとに走査線の長さが異なることが原因となって生ずる倍率ずれ、などが挙げられる。
【０００７】
このような各色のトナー画像の位置ずれに対処するため、従来から様々な位置ずれ調整方法が採られている。副走査レジストずれ、主走査レジストずれに対しては、露光器により静電潜像を書き込むときの走査タイミングを調整する方法などが採られ、傾きずれに対しては、各画像形成部の光路の途中に設けられている折り返しミラーなどの傾きを調整する方法などが採られ、倍率ずれに対しては、静電潜像を書き込むときの書込みクロックを変更する方法や折り返しミラーを変位させる方法などが採られている。
【０００８】
そして、上記のトナー画像のずれを検出するために、搬送ベルトの搬送方向（回転方向、副走査方向）と直交する主走査方向に少なくとも３個のセンサを配列し、搬送ベルトの表面における全てのセンサによって読み取られる複数位置に位置検出用トナーマークを各画像形成部によって作成し、これらの位置検出用トナーマークを各センサによって読み取り、そのときのセンサの出力を基にトナー画像の位置ずれを検出し、その位置ずれの状態に応じて画像形成部が感光体ドラム上に形成する画像の位置を補正するようにした提案がなされている。
【０００９】
画像品質は上記のトナー画像の位置ずれ以外にトナー画像の濃度のばらつきによっても影響するため、各色の濃度検出用トナーパッチを搬送ベルト上に作成し、その濃度検出用トナーパッチを濃度センサにより読み取り、そのときの濃度センサの出力を基にしてトナー画像の濃度を検出し、その画像濃度に応じて画像形成部が行う画像形成条件を設定することが知られている。ここで言う画像形成条件とは、感光体を帯電させるための帯電バイアス、その帯電部分を露光して静電潜像を形成するときのレーザ光のパワー、静電潜像を現像するときの現像バイアスなどである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、位置検出用トナーマークを読み取るセンサと、濃度検出用トナーパッチを読み取る濃度センサとは異なるため、部品及び回路の数が増えてしまいコストが高くなる。また、センサの数が多くなれば部品配置の自由度が制限される。このためにセンサを複数の基板に分けて支持しなければならない場合も生じ構造が複雑化する原因にもなる。
【００１１】
また、感光体上の静電潜像は現像器が有するトナーカートリッジ内のトナーの付着によって顕像化されるものであるが、トナーカートリッジに補給されたトナーは、主走査方向の一端から他端に向けて搬送されるので、トナー補給後の暫らくの間、現像後のトナー画像の濃度は、主走査方向の一端では高く他端では低くなる傾向となる。このため、感光体の主走査方向における静電潜像の光学濃度を均一に制御しても、主走査方向におけるトナー画像の濃度が不均一になる。
【００１２】
本発明の目的は、トナー画像の位置ずれ及び濃度を簡素な構成にて検出することができるようにすることである。
【００１３】
本発明の目的は、さらに、主走査方向の画像形成領域全体においてトナーの付着量の平均的な中央領域でのトナー画像の濃度を検出して最適な画像形成条件の設定を可能にすることである。
【００１４】
本発明の目的は、さらに、センサを支持する基板の数を少なくして構造の簡略化を図ることである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、搬送ベルト上であってその搬送ベルトの搬送方向と直交する主走査方向の中央部と両端部とを含む少なくとも３箇所以上の複数位置に電子写真方式の複数の画像形成部によって各色の位置検出用トナーマークを作成するとともに、前記位置検出用トナーマークの中央部の一つと主走査方向の位置が同一であって副走査方向の位置が異なる前記搬送ベルト上の位置に前記画像形成部によって各色の濃度検出用トナーパッチを作成し、前記位置検出用トナーマークを主走査方向の前記中央部と両端部とに対応した位置を含めて配列された少なくとも３個以上のセンサにより光学的に読み取り、前記センサの出力によって検出された前記位置検出用トナーマークの検出結果に基づいて前記センサの位置ごとに基準色に対する他の色の位置ずれ量を検出し、検出された前記位置ずれ量に応じて前記画像形成部によって前記感光体上に形成する画像の位置を補正し、前記位置検出用トナーマークを読み取るための前記中央部に位置するセンサを用いて前記濃度検出用トナーパッチを読み取り、前記中央部に位置するセンサの出力によって検出された前記濃度検出用トナーパッチの濃度に応じて前記画像形成部の画像濃度に関する画像形成条件を設定するカラー画像形成方法である。
【００１６】
したがって、トナー画像の位置を補正するために主走査方向の複数箇所に作成された全ての位置検出用トナーマークを複数のセンサのそれぞれにより読み取るが、画像濃度に関する画像形成条件を設定するために濃度検出用トナーパッチを読み取る場合には、位置検出用トナーマークを読み取るセンサを利用することが可能となる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、搬送ベルトの搬送方向に沿って配列されてそれぞれ異なる色の画像を電子写真方式によって形成する複数の画像形成部と、前記搬送ベルトの搬送方向と直交する主走査方向の中央部と両端部とを含む位置に配列された少なくとも３個以上のセンサと、前記搬送ベルト上において全ての前記センサのそれぞれにより読み取られる位置に前記画像形成部によって各色の位置検出用トナーマークを作成するトナーマーク作成手段と、前記位置検出用トナーマークの中央部の一つと主走査方向の位置が同一であって副走査方向の位置が異なる前記搬送ベルト上の位置に前記画像形成部によって各色の濃度検出用トナーパッチを作成するトナーパッチ作成手段と、前記位置検出用トナーマークを読み取った前記センサの出力に基づいてそれらの各センサの位置ごとに基準色に対する他の色の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と、検出された前記位置ずれ量に応じて前記画像形成部によって感光体上に形成する画像の位置を補正する画像位置補正手段と、前記位置検出用トナーマークを読み取る前記中央部に位置するセンサを用いて前記濃度検出用トナーパッチを読み取った該センサの出力に基づいて前記濃度検出用トナーマークの濃度を検出する濃度検出手段と、検出された濃度に応じて前記画像形成部の画像濃度に関する画像形成条件を設定する画像形成条件設定手段と、を有するカラー画像形成装置である。
【００１８】
したがって、トナー画像の位置を補正するために主走査方向の複数箇所に作成された全ての位置検出用トナーマークを複数のセンサのそれぞれにより読み取るが、画像濃度に関する画像形成条件を設定するために濃度検出用トナーパッチを読み取る場合には、位置検出用トナーマークを読み取るセンサを利用することが可能となる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、それぞれ異なる色の画像を電子写真方式によって形成する複数の画像形成部と、回転駆動される過程で複数の前記画像形成部によって形成された画像が転写される中間転写体と、前記中間転写体上の画像を用紙に転写する転写手段と、前記中間転写体の回転方向と直交する主走査方向の中央部と両端部とを含めた位置に配列された少なくとも３個以上のセンサと、前記中間転写体上において全ての前記センサのそれぞれにより読み取られる位置に前記画像形成部によって各色の位置検出用トナーマークを作成するトナーマーク作成手段と、前記中間転写体上において前記位置検出用トナーマークの中央部の一つと主走査方向の位置が同一であって副走査方向の位置が異なる位置に前記画像形成部によって各色の濃度検出用トナーパッチを作成するトナーパッチ作成手段と、前記位置検出用トナーマークを読み取った前記センサの出力に基づいてそれらの各センサの位置ごとに基準色に対する他の色の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と、検出された前記位置ずれ量に応じて前記画像形成部によって感光体上に形成する画像の位置を補正する画像位置補正手段と、前記位置検出用トナーマークを読み取る前記中央部に位置するセンサを用いて前記濃度検出用トナーパッチを読み取った該センサの出力に基づいて前記濃度検出用トナーマークの濃度を検出する濃度検出手段と、検出された濃度に応じて前記画像形成部の画像濃度に関する画像形成条件を設定する画像形成条件設定手段と、を有するカラー画像形成装置である。
【００２０】
したがって、トナー画像の位置を補正するために主走査方向の複数箇所に作成された全ての位置検出用トナーマークを複数のセンサのそれぞれにより読み取るが、画像濃度に関する画像形成条件を設定するために濃度検出用トナーパッチを読み取る場合には、位置検出用トナーマークを読み取るセンサを利用することが可能となる。
【００２５】
請求項４記載の発明は、請求項２ないし３記載のカラー画像形成装置において、前記トナーパッチ作成手段は、濃度検出用トナーパッチを各色ごとに作成し、前記画像形成条件設定手段は、各色ごとに画像形成条件を設定する。
【００２６】
したがって、各色の画像の濃度を所望の濃度に設定することが可能となる。
【００２９】
請求項５記載の発明は、請求項２ないし４記載のカラー画像形成装置において、全ての前記センサは同一基板上に配置されている。
【００３０】
したがって、センサを支持する基板の数を少なくして構造の簡略化を図ることが可能となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図３に基づいて説明する。図１はカラー画像形成装置の概略の内部構造を正面から示す説明図、図２は電気的接続構造を示すブロック図、図３は位置検出用トナーマーク及び濃度検出用トナーパッチとセンサとの関係を示す説明図である。
【００３２】
本実施の形態におけるカラー画像形成装置は、給紙トレイ１から給紙ローラ２と分離ローラ３とにより分離給紙される用紙４を搬送する搬送ベルト５に沿って、この搬送ベルト５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫが配列された、所謂、タンデムタイプといわれるものである。
【００３３】
これらの画像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部６Ｙはイエローの画像を、画像形成部６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部６Ｃはシアンの画像を、画像形成部６ＢＫはブラックの画像をそれぞれ形成する。
【００３４】
よって、以下の説明では、画像形成部６Ｙについて具体的に説明するが、他の画像形成部６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫは画像形成部６Ｙと同様であるので、画像形成部６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫの構成要素は、画像形成装置６Ｙの各構成要素に付したＹに代えて、Ｍ、Ｃ、ＢＫによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明は省略する。
【００３５】
搬送ベルト５は、回転駆動される駆動ローラ７と従動ローラ８とに巻回されたエンドレスのベルトである。図３に示す矢印は搬送ベルト５の搬送方向である。
【００３６】
画像形成に際して、給紙トレイ１に収納された用紙４は最上位のものから順に送り出され、静電吸着作用により搬送ベルト５に吸着されて回転駆動される搬送ベルト５により最初の画像形成部６Ｙに搬送され、ここで、イエローのトナー画像が転写される。
【００３７】
画像形成部６Ｙは、感光体としての感光体ドラム９Ｙ、この感光体ドラム９Ｙの周囲に配置された帯電器１０Ｙ、露光器１１、現像器１２Ｙ、感光体クリーナ（図示せず）、除電器１３Ｙ等から構成されている。露光器１１は各画像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫが形成する画像色に対応する露光光（本実施の形態ではレーザ光）１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４ＢＫを照射するように構成されている。
【００３８】
画像形成に際し、感光体ドラム６Ｙの外周面は、暗中にて帯電器１０Ｙにより一様に帯電された後、露光器１１からのイエロー画像に対応したレーザ光１４Ｙにより露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１２Ｙにおいてイエロートナーにより可視像化され、感光体ドラム９Ｙ上にイエローのトナー画像が形成される。
【００３９】
このトナー画像は、感光体ドラム９Ｙと搬送ベルト５上の用紙４とが接する位置（転写位置）で転写器１５Ｙの働きにより用紙４上に転写され、用紙４上にイエローの画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム９Ｙは、感光体ドラム９Ｙの外周面に残留した不要なトナーが感光体クリーナにより払拭された後に除電器１３Ｙにより除電され、次の画像形成のために待機する。
【００４０】
このようにして、画像形成部６Ｙでイエローのトナー画像を転写された用紙４は、搬送ベルト５によって次の画像形成部６Ｍに搬送される。画像形成部６Ｍでは、画像形成部６Ｙでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が用紙４上に重ね転写される。用紙４はさらに次の画像形成部６Ｃ、６ＢＫに搬送され、同様にして、感光体ドラム９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像、感光体ドラム９ＢＫ上に形成された黒のトナー画像が用紙４上に重ね転写され、フルカラーの画像が得られる。こうしてフルカラーの重ね画像が形成された用紙４は、搬送ベルト５から剥離されて定着器１６にて定着された後、排紙される。
【００４１】
以上のような構成のカラー画像形成装置では、感光体ドラム９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９ＢＫの軸間距離の誤差、感光体ドラム９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９ＢＫの平行度誤差、露光器１１内でレーザ光を偏向する偏向ミラー（図示せず）の設置誤差、感光体ドラム９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９ＢＫへの静電潜像の書込みタイミング誤差等により、本来重ならなければならない位置に各色のトナー画像が重ならず、各色間で位置ずれが生ずるという問題がある。
【００４２】
そこで、トナー画像の位置ずれを補正する必要がある。以下、そのための構成について説明する。まず、図１に示すように、画像形成部６ＢＫの下流側において搬送ベルト５に対向するセンサ１７，１８，１９が設けられている。図３に示す矢印方向を搬送ベルト５の搬送方向（副走査方向）とすると、センサ１７，１８，１９は矢印方向と直交する主走査方向に沿うように同一の基板２０上に支持されている。
【００４３】
次に、図２に信号処理部２１の構成について説明する。センサ１７，１８，１９は、発光量制御部２２により制御される受光素子（図示せず）と受光素子（図示せず）とを有し、その出力側はＡＭＰ２３、フィルタ２４、Ａ／Ｄ変換器２５、ＦＩＦＯメモリ２７を介してＩ／Ｏポート３０に接続されている。
【００４４】
センサ１７，１８，１９から得られた検出信号はＡＭＰ２３によって増幅され、フィルタ２４を通過してＡ／Ｄ変換器２５によってアナログデータからデジタルデータへと変換される。データのサンプリングはサンプリング制御部２６によって制御され、サンプリングされたデータはＦＩＦＯメモリ２７に格納される。サンプリング制御部２６、ＦＩＦＯメモリ２７、バイアス制御部２８、書込制御基板２９はＩ／Ｏポート３０に接続されている。このＩ／Ｏポート３０、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３はデータバス３４とアドレスバス３５とにより接続されている。
【００４５】
ＲＯＭ３２には、トナー画像の種々の位置ずれ量を演算するためのプログラム、及び画像形成条件の最適化のための演算処理を行うためのプログラムを始め、各種のプログラムが格納されている。なお、アドレスバス３５によって、ＲＯＭアドレス、ＲＡＭアドレス、各種入出力機器の指定を行っている。
【００４６】
ＣＰＵ３１は、センサ１７，１８，１９からの検知信号を定められたタイミングでモニタし、搬送ベルト５及びセンサ１７，１８，１９の発光素子の劣化等が起こっても確実にトナー画像の検出が行えるように、センサ１７，１８，１９の発光素子の発光量を発光量制御部２２によって制御し、受光素子からの受光信号の出力レベルが常に一定となるようにする。
【００４７】
また、ＣＰＵ３１は、後述する位置検出用トナーマークＢの検知結果から求めた補正量に基づき、主、副レジストの変更および倍率誤差に基づき画周波数を変更するために書込制御基板２９に対してその設定を行う。書込制御基板２９には、出力周波数を非常に細かく設定できるデバイス、例えばＶＣＯ（voltage controlled oscillator）を利用したクロックジェネレータ等を、基準色を含め各色に対して備えている。この出力を画像クロックとして用いている。
【００４８】
さらに、ＣＰＵ３１は、後述する濃度検出用トナーパッチＡの検知結果から求めた画像形成条件に基づき、書込制御基板２９に対して露光器１１のレーザー露光パワーの設定を行うとともに、Ｉ／Ｏポート３０を介して、バイアス制御部２８に対して現像器１２の現像バイアス、帯電器１０の帯電バイアスの設定を行う。
【００４９】
ここで、用紙４に画像を出力前に、感光体ドラム９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９ＢＫ上に形成する画像位置の検出及びその補正処理と、画像濃度の検出及び画像形成条件の設定処理について説明する。
【００５０】
ＣＰＵ３１は画像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫを駆使し、搬送ベルト５上に各色の濃度検出用トナーパッチＡ（図３参照）を作成（トナーパッチ作成手段としての機能）するとともに、搬送ベルト５上に各色の位置検出用トナーマークＢ（図３参照）を作成（トナーマーク作成手段としての機能）する。
【００５１】
濃度検出用トナーパッチＡはＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの色別に作成されている。これらの濃度検出用トナーパッチＡは、それぞれ一つの色で階調レベルを複数段階に変えた複数の濃度検出用トナーパッチＡ１ないしＡ５の群であり、各色別の濃度検出用トナーパッチＡ１ないしＡ５は、副走査方向に沿う直線上に配列されて搬送ベルト５上において中央のセンサ１８により読み取られる位置に作成される。
【００５２】
位置検出用トナーマークＢは、搬送ベルト５上において全てのセンサ１７，１８，１９のそれぞれにより読み取られる位置に作成される。これらの位置検出用トナーマークＢは、主走査方向に平行なライン状のトナーマーク（以下、横線マークともいう）と、この横線マークに対して斜めに傾斜したライン状のトナーマーク（以下、斜め線マークとも言う）とにより構成されている。また、一つの位置検出用トナーマークＢの単位で横線マーク及び斜め線マークの本数はそれぞれブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の４本である。
【００５３】
ＣＰＵ３１は、濃度検出用トナーパッチＡを読み取ったときのセンサ１８の検出信号を定められたタイミングでＦＩＦＯメモリ２７からＲＡＭ３３にロードし、そのロードしたセンサ１８の出力に基づいて濃度検出用トナーマークＡの濃度を検出（濃度検出手段としての機能）し、検出された濃度に応じて画像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫの画像濃度に関する画像形成条件を設定（画像形成条件設定手段）。この画像形成条件の設定とは、書込制御基板２９が駆動する露光器１１のレーザ光のパワーの設定、バイアス制御部２８が出力する現像バイアス及び帯電バイアスの設定である。
【００５４】
続いてＣＰＵ３１は、位置検出用トナーマークＢを読み取ったときのセンサ１７，１８，１９の検出信号を定められたタイミングでＦＩＦＯメモリ２７からＲＡＭ３３にロードし、それらのセンサ１７，１８，１９の出力に基づいてそれらの各センサ１７，１８，１９の位置ごとに基準色（この例ではブラック）に対する他の色の位置ずれ量を検出（位置ずれ量検出手段としての機能）し、検出された位置ずれ量に応じて画像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫによって感光体ドラム９Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫ上に形成する画像の位置を補正（画像位置補正手段として機能）する。
【００５５】
以上のように、画像の位置ずれを検出するためのセンサ１７，１８，１９のうちの一つのセンサ１８を利用して濃度検出用トナーパッチＡの濃度を検出することができるため、濃度検出のために別個に濃度センサを用意する必要がなく、これによりコストダウンを図ることができる。
【００５６】
この場合、搬送ベルト５上において主走査方向の中央に近い一つのセンサ１８によりトナー濃度検出用トナーパッチＡの濃度を求めることができるので、現像器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫ内の主走査方向におけるトナーの補給量が不均一である場合でも、トナーの付着量が平均的な領域での濃度検出用トナーパッチＡが読み取られることになる。これにより、主走査方向の画像形成領域全体においてトナーの付着量の平均的な中央領域でのトナー画像の濃度を検出して最適な画像形成条件を設定することができる。
【００５７】
さらに、濃度検出用トナーパッチＡを各色ごとに作成して画像形成条件を色ごと設定することにより、各色の画像の濃度を所望の濃度に設定することができる。
【００５８】
さらに、全てのセンサ１７，１８，１９は同一の基板２０上に配置されているので、センサ１７，１８，１９を支持する基板２０の数を少なくして構造の簡略化を図ることができる。
【００５９】
次に、本発明の第二の実施の形態を図４ないし図６に基づいて説明する。前記実施の形態と同一部分は同一符号を用い説明も省略する。図４は濃度検出用トナーパッチＡとセンサ１７，１８，１９との関係を示す説明図、図５は濃度検出用トナーパッチＡ及び位置検出用トナーマークＢを作成する信号のタイムチャート、図６は画像形成条件設定処理のフローチャートである。
【００６０】
本実施の形態において、ＣＰＵ３１は、図４に示すように、搬送ベルト５上において複数のセンサ（この例では全てのセンサ１７，１８，１９）によりそれぞれ読み取られる複数位置に画像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫによって各色の濃度検出用トナーパッチＡを作成する。複数位置に作成されたこれらの濃度検出用トナーパッチＡは、一つの色で階調レベルを複数段階に変えた複数の濃度検出用トナーパッチＡ１ないしＡ５を直線上に配列した群であり、階調レベルを同じくする濃度検出用トナーパッチＡ１〜Ａ５は同一濃度である。
【００６１】
主走査方向の複数位置に濃度検出用トナーパッチＡを作成した後に、全てのセンサ１７，１８，１９により読み取られる位置に、前記実施の形態と同様に位置検出用トナーマークＢを形成する。
【００６２】
図４では主走査方向の複数位置に何れか一色の濃度検出用トナーパッチＡを作成した状態を示したが、図５に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各書込領域信号により、▲１▼の期間で濃度検出用トナーパッチＡが形成され、次にそれぞれの濃度検出用トナーパッチＡの濃度に応じて画像形成条件が設定され、次の▲２▼の期間に位置検出用トナーマークＢが形成される。
【００６３】
ここで、図６に示すフローチャートを参照し、本実施の形態における画像形成条件設定処理について説明する。前述のように濃度検出用トナーパッチＡを形成した後（Ｓ１）、センサ１７，１８，１９の光量設定などのパッチ検出準備を行い（Ｓ２）、センサ１７，１８，１９の検出信号によりトナーパッチＡ１の濃度検出を行い（Ｓ３）、そのトナーパッチＡ１の濃度検出結果の平均化を行う（Ｓ４）。同様にして次に濃い階調レベルの濃度検出用トナーパッチＡ２の濃度検出（Ｓ５）、そのトナーパッチＡ２の濃度検出結果の平均化（Ｓ６）、濃度検出用トナーパッチＡ３の濃度検出（Ｓ７）、そのトナーパッチＡ３の濃度検出結果の平均化（Ｓ８）、濃度検出用トナーパッチＡ４の濃度検出（Ｓ９）、そのトナーパッチＡ４の濃度検出結果の平均化（Ｓ１０）、濃度検出用トナーパッチＡ５の濃度検出（Ｓ１１）、そのトナーパッチＡ５の濃度検出結果の平均化（Ｓ１２）を順次実行し、平均処理後のデータから濃度検出用トナーパッチＡの色に一致する色の画像形成条件の算出を行い（Ｓ１３）、メインルーチンにリターンする。各色とも画像形成条件を算出した後、その算出結果に対応して露光器１１のレーザ光のパワー、現像器１２の現像バイアス、帯電器１０の帯電バイアスなどの画像形成条件の設定を行う。この図６に示す画像形成条件設定処理は、各色ごとに実行する。
【００６４】
以上、センサ１７，１８，１９全てに対応させて濃度検出用トナーパッチＡを形成し平均化処理を行い画像形成条件を求める例を示したが、濃度検出用トナーパッチＡのパターンの形成方法はこれに限ったものではなく、例えば主走査方向の両端のセンサ１７，１９に対応させて濃度検出用トナーパッチＡを形成して平均化処理を行い、画像形成条件を求めても同様の効果が得られるが、図４に示すように、主走査方向の各位置に配置された全てのセンサ１７，１８，１９に対応させて濃度検出用トナーパッチＡを作成し、それらの濃度検出結果を平均化することにより、主走査方向に濃度が違ってしまうといった不具合を解消することができる。
【００６５】
次に、本発明の第三の実施の形態を図７に基づいて説明する。前記実施の形態と同一部分は同一符号を用い説明も省略する。本実施の形態は、図１に示す搬送ベルト５に代えて中間転写体としての中間転写ベルト３６を設け、画像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫにより形成された画像を一旦中間転写ベルト３６の上に転写した後に、中間転写ベルト３６上の画像を転写手段としての転写ベルト３７により用紙に転写するように構成されている。この転写ベルト３７は用紙を定着器１６に搬送する機能も備えている。また、中間転写ベルト３６上のトナーをクリーニングするクリーニング装置３８が設けられている。
【００６６】
本実施のトナーマーク作成手段が各色の位置検出用トナーマークを作成する対象は中間転写ベルト３６である。また、トナーパッチ作成手段が各色の濃度検出用トナーパッチを作成する対象は中間転写ベルト３６である。このため、前記実施の形態と同様のセンサ１７，１８，１９が中間転写ベルト３６の回転方向と直交する主走査方向に配列されている。図３及び図４を参照して説明すれば、矢印方向が中間転写ベルト３６の回転方向に相当し、この矢印方向と直交する方向がセンサ１７，１８，１９の配列方向となる主走査方向である。位置検出用トナーパッチＢは全てのセンサ１７，１８，１９によって検出される位置に作成され、濃度検出用トナーパッチＡは、図３に示すように中央のセンサ１８によって検出される位置に作成され、或いは、図４に示すように全てのセンサ１７，１８，１９によって検出される位置に作成される。
【００６７】
このような構成により、本実施の形態においても、中間転写ベルト３６上の位置検出用トナーマークＢの位置を検出して感光体ドラム９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９ＢＫ上に形成する画像の位置を補正することができ、また、中間転写ベルト３６上の濃度検出用パッチＡの濃度を検出して画像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫの画像濃度に関する画像形成条件を設定することができる。この例においても、位置検出用トナーマークＢを検出するセンサ１７，１８，１９のうちの少なくとも一つを利用して濃度検出用トナーパッチＡを検出することができる。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１、２及び３記載の発明によれば、トナー画像の位置を補正するために主走査方向の複数箇所に作成された全ての位置検出用トナーマークを複数のセンサのそれぞれにより読み取るが、画像濃度に関する画像形成条件を設定するために濃度検出用トナーパッチを読み取る場合には、位置検出用トナーマークを読み取るセンサを利用することができる。これにより、センサの数を少なくしてコストダウンを図ることができる。
【００７１】
請求項４記載の発明によれば、請求項２ないし３記載の発明と同様の効果を得ることができ、さらに、各色の画像の濃度を所望の濃度に設定することが可能となる。
【００７３】
請求項５記載の発明によれば、請求項２ないし４記載の発明と同様の効果を得ることができ、さらに、センサを支持する基板の数を少なくして構造の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態におけるカラー画像形成装置の概略の内部構造を正面から示す説明図である。
【図２】電気的接続構造を示すブロック図である。
【図３】位置検出用トナーマーク及び濃度検出用トナーパッチとセンサとの関係を示す説明図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態における濃度検出用トナーパッチとセンサとの関係を示す説明図である。
【図５】濃度検出用トナーパッチ及び位置検出用トナーマークを作成する信号のタイムチャートである。
【図６】画像形成条件設定処理のフローチャートである。
【図７】本発明の第三の実施の形態におけるカラー画像形成装置の概略の内部構造を正面から示す説明図である。
【符号の説明】
５ 搬送ベルト
６Ｙ，６Ｍ，６ｃ，６ＢＫ 画像形成部
１７〜１９ センサ
２０ 基板
３６ 中間転写体
３７ 転写手段
Ａ 濃度検出用トナーパッチ
Ｂ 位置検出用トナーマーク

Claims (5)

1. 搬送ベルト上であってその搬送ベルトの搬送方向と直交する主走査方向の中央部と両端部とを含む少なくとも３箇所以上の複数位置に電子写真方式の複数の画像形成部によって各色の位置検出用トナーマークを作成するとともに、
   前記位置検出用トナーマークの中央部の一つと主走査方向の位置が同一であって副走査方向の位置が異なる前記搬送ベルト上の位置に前記画像形成部によって各色の濃度検出用トナーパッチを作成し、
   前記位置検出用トナーマークを主走査方向の前記中央部と両端部とに対応した位置を含めて配列された少なくとも３個以上のセンサにより光学的に読み取り、
   前記センサの出力によって検出された前記位置検出用トナーマークの検出結果に基づいて前記センサの位置ごとに基準色に対する他の色の位置ずれ量を検出し、
   検出された前記位置ずれ量に応じて前記画像形成部によって前記感光体上に形成する画像の位置を補正し、
   前記位置検出用トナーマークを読み取るための前記中央部に位置するセンサを用いて前記濃度検出用トナーパッチを読み取り、
   前記中央部に位置するセンサの出力によって検出された前記濃度検出用トナーパッチの濃度に応じて前記画像形成部の画像濃度に関する画像形成条件を設定するカラー画像形成方法。
2. 搬送ベルトの搬送方向に沿って配列されてそれぞれ異なる色の画像を電子写真方式によって形成する複数の画像形成部と、
   前記搬送ベルトの搬送方向と直交する主走査方向の中央部と両端部とを含む位置に配列された少なくとも３個以上のセンサと、
   前記搬送ベルト上において全ての前記センサのそれぞれにより読み取られる位置に前記画像形成部によって各色の位置検出用トナーマークを作成するトナーマーク作成手段と、
   前記位置検出用トナーマークの中央部の一つと主走査方向の位置が同一であって副走査方向の位置が異なる前記搬送ベルト上の位置に前記画像形成部によって各色の濃度検出用トナーパッチを作成するトナーパッチ作成手段と、
   前記位置検出用トナーマークを読み取った前記センサの出力に基づいてそれらの各センサの位置ごとに基準色に対する他の色の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と、
   検出された前記位置ずれ量に応じて前記画像形成部によって感光体上に形成する画像の位置を補正する画像位置補正手段と、
   前記位置検出用トナーマークを読み取る前記中央部に位置するセンサを用いて前記濃度検出用トナーパッチを読み取った該センサの出力に基づいて前記濃度検出用トナーマークの濃度を検出する濃度検出手段と、
   検出された濃度に応じて前記画像形成部の画像濃度に関する画像形成条件を設定する画像形成条件設定手段と、
   を有するカラー画像形成装置。
3. それぞれ異なる色の画像を電子写真方式によって形成する複数の画像形成部と、
   回転駆動される過程で複数の前記画像形成部によって形成された画像が転写される中間転写体と、
   前記中間転写体上の画像を用紙に転写する転写手段と、
   前記中間転写体の回転方向と直交する主走査方向の中央部と両端部とを含めた位置に配列された少なくとも３個以上のセンサと、
   前記中間転写体上において全ての前記センサのそれぞれにより読み取られる位置に前記画像形成部によって各色の位置検出用トナーマークを作成するトナーマーク作成手段と、
   前記中間転写体上において前記位置検出用トナーマークの中央部の一つと主走査方向の位置が同一であって副走査方向の位置が異なる位置に前記画像形成部によって各色の濃度検出用トナーパッチを作成するトナーパッチ作成手段と、
   前記位置検出用トナーマークを読み取った前記センサの出力に基づいてそれらの各センサの位置ごとに基準色に対する他の色の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と、
   検出された前記位置ずれ量に応じて前記画像形成部によって感光体上に形成する画像の位置を補正する画像位置補正手段と、
   前記位置検出用トナーマークを読み取る前記中央部に位置するセンサを用いて前記濃度検出用トナーパッチを読み取った該センサの出力に基づいて前記濃度検出用トナーマークの濃度を検出する濃度検出手段と、
   検出された濃度に応じて前記画像形成部の画像濃度に関する画像形成条件を設定する画像形成条件設定手段と、
   を有するカラー画像形成装置。
4. 前記トナーパッチ作成手段は、濃度検出用トナーパッチを各色ごとに作成し、前記画像形成条件設定手段は、各色ごとに画像形成条件を設定する請求項２ないし３の何れか一記載のカラー画像形成装置。
5. 全ての前記センサは同一基板上に配置されている請求項２ないし４の何れか一記載のカラー画像形成装置。

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