JP3799763B2

JP3799763B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3799763B2
Application number: JP22620997A
Authority: JP
Inventors: 猛南; 徹笠松; 剛佐竹; 哲河田
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2017-08-22
Also published as: JPH1165315A; US6061542A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像形成と単色画像形成との切り換えが可能なタンデム型のカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フルカラー画像形成装置の分野では、転写ベルトに沿って感光体ドラムを中核とする画像形成ユニットを複数個配列し、それぞれの画像形成ユニットで形成した各色のトナー像を、転写紙などの転写材上に重ね合わせて転写する、いわゆるタンデム型のものが主流となりつつある。
【０００３】
このようなタンデム型の画像形成装置は、一回の通紙でフルカラー画像を形成することができるためカラープリントを高速化することが可能であるが、その一方、モノクロ画像を形成する際にブラックの画像形成ユニットのみを使用するにもかかわらず、画像形成に関与しない他の感光体ドラムも同様に回転させておかなければならず、そのため当該他の感光体ドラムの感光面やその周辺に配設されるクリーナ部材、現像器内のトナー等に無駄な摩耗や消耗が生じ、それらの寿命を縮める結果となっていた。
【０００４】
このような不都合を避けるため、例えば、特開平６ー２５８９１４号公報に開示されているタンデム型画像形成装置においては、フルカラーの画像形成時には、転写紙を搬送する転写ベルトと全ての感光体ドラムとを接触させて画像形成を実行し（以下、このモードを「カラープリントモード」という。）、ブラックのみの画像形成時には、移動機構により転写ベルトを下方に傾けて、画像形成に関与しない感光体ドラムと転写ベルトとを離間させ、ブラックの画像形成ユニットのみを使用して画像形成を行い（以下、このモードを「単色プリントモード」という。）、この際、転写ベルトとの接触状態を解除された感光体ドラムの回転を停止させて、無駄な消耗を防止するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記感光体ドラムと転写ベルトとを接離させる機能を備える画像形成装置においては、当該接離動作によって、転写ベルトの張力に変動が生じたり、転写ベルトと駆動ローラに軸方向の位置ずれが生じ、さらには、移動機構による転写ベルト接触位置における正確な位置決めの困難性にも起因して、転写ベルトを移動機構によって接離させるたびに、各感光体ドラムの転写位置が微妙にずれ、カラー画像形成時において色ずれが発生するという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであって、単色画像形成時に画像形成に関与しない感光体を転写材搬送面から相対的に離間させて、無駄な消耗を防止しつつ、カラー画像の形成時には、当該転写ベルトの離間動作などに伴う色ずれの発生を防止して、質のよい再現画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、複数の像担持体のそれぞれに画像書き込み手段により画像を書き込んで各色の画像を形成し、これを転写ベルトもしくは当該転写ベルト上を搬送される転写材に転写することにより多重色画像の形成が可能な画像形成装置であって、カラー画像を形成する際には、転写ベルトと全ての像担持体とを接触させ、単色画像を形成する際には、画像形成に関与しない像担持体と前記転写ベルトとを相対的に離間させる接離手段と、転写ベルトもしくは転写材に各色のレジストマーク画像を形成し、その相対的な位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と、前記検出結果に基づき、それ以後のカラー画像の形成における前記画像書込み手段の像担持体への書込み位置を補正する画像書込み位置補正手段と、相対的に離間状態にあった像担持体と転写ベルトを前記接離手段によって接触状態にした後、次のカラー画像を形成する前であって、かつ、前記接離手段による像担持体と転写ベルトとの接触動作が完了して転写ベルトを駆動した状態で所定時間が経過した後にレジストマーク画像を形成して位置ずれ量検出動作を実行するように前記位置ずれ量検出手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前記制御手段が、前記位置ずれ量検出手段による位置ずれ量検出動作の実行後になされるカラー画像形成の回数を計数する計数手段を備え、当該カラー画像形成回数の計数値が所定値になったときにも、前記位置ずれ量検出手段による位置ずれ量検出動作を実行するように制御することを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明は、前記各色のレジストマーク画像が、転写ベルトの走行方向と直交する方向に延びる第１の直線部とこの第１の直線部に対して所定角度をなして延びる第２の直線部とを含み、前記位置ずれ量検出手段は、各レジストマークの第１の直線部の検出のタイミングに基づき副走査方向の位置ずれ量を検出し、各レジストマークにおける第１の直線部と第２の直線部の検出のタイミングに基づき主走査方向の位置ずれ量を検出することを特徴とする。
【００１０】
また、さらに本発明は、前記画像書込み位置補正手段が、前記位置ずれ量に基づき、入力された画像データの画素の位置を変更して補正画像を生成する補正画像生成手段と、前記補正画像を記憶する補正画像記憶手段とを備え、前記画像書込み手段は、前記補正画像記憶手段の画像データに従って像担持体に画像を形成することを特徴とする。
さらに、本発明は、前記制御手段が、相対的に接触状態にあった像担持体と転写ベルトを前記接離手段によって離隔状態にしたときには、前記位置ずれ量検出手段による位置ずれ量検出動作を実行しないように制御することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタル複写機（以下、単に「複写機」という。）について説明する。
（１）複写機全体の構成
図１は、複写機１の全体の構成を示す図である。同図に示すように複写機１は、原稿画像を読み取るイメージリーダ部１０と、読み取った画像を記録シート上にプリントして再現するプリンタ部２０とから構成されている。
【００１２】
イメージリーダ部１０は、原稿ガラス板（不図示）に載置された原稿の画像をスキャナを移動させて読み取る公知のものであって、スキャナに設置された露光ランプの照射により得られた原稿画像は、集光レンズにより結像され、さらに分光器によりレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３種類の波長の光に分光されて、それぞれレッド用ＣＣＤイメージセンサ、グリーン用ＣＣＤイメージセンサ、ブルー用ＣＣＤイメージセンサに入射される。各ＣＣＤイメージセンサ（以下、「ＣＣＤセンサ」という。）からの出力信号は、ＡＤ変換され、これにより原稿のＲ、Ｇ、Ｂの画像データが得られる。
【００１３】
このイメージリーダ部１０で得られた各色成分毎の画像データは、制御部３０において各種のデータ処理を受け、更にシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データに変換される（以下、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各再現色をＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを添字として付加する）。
【００１４】
画像データは、制御部３０内の画像メモリ３３（図４参照）に各再現色ごとに格納され、位置ずれ補正のための必要な画像補正を受けた後、記録シートの供給と同期して１走査ラインごとに読み出されてレーザダイオードの駆動信号となる。
プリンタ部２０は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであって、転写ベルト４１が張架されてなる記録シート搬送部４０と、転写ベルト４１に対向して記録シート搬送方向上流側（以降、単に「上流側」という）から搬送方向下流側（以降、単に「下流側」という）に沿って所定間隔で配置されたＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋの各色の画像プロセス部５０Ｍ〜５０Ｋと、感光体ドラム上を露光走査するため各画像プロセス部ごとに設けられた露光走査部６０Ｍ〜６０Ｋと、記録シート搬送部４０の上流側に記録シートを給送する給紙部７０と、下流側に配置された公知の定着部８０とからなる。
【００１５】
露光走査部６０Ｍ〜６０Ｋは、それぞれ上記制御部３０から出力された駆動信号を受けてレーザ光を発するレーザダイオードや、このレーザ光を偏向して感光体ドラム５１Ｍ〜５１Ｋ上を主走査方向に露光走査させるためのやポリゴンミラー等を備える。
画像プロセス部５０Ｍ〜５０Ｋは、感光体ドラム５１Ｍ〜５１Ｋと、その周囲に配設された帯電チャージャ５２Ｍ〜５２Ｋ、現像器５３Ｍ〜５３Ｋおよび転写チャージャ５４Ｍ〜５４Ｋなどからなり、交換などのメンテナンスが容易なようにユニット化され１個のケーシング内に収納されている。
【００１６】
給紙部７０は、サイズの異なる記録シートを収納する給紙カセット７１〜７４と、この記録シートを各給紙カセットから繰り出すためのピックアップローラ７５〜７８や、転写ベルト４１に送り出すタイミングをとるためのレジストローラ７９などからなる。
感光体ドラム５１Ｍ〜５１Ｋは、前記露光を受ける前に不図示のクリーナで表面の残存トナーが除去され、同じく不図示のイレーサランプに照射されて除電された後、帯電チャージャ５２Ｍ〜５２Ｋにより一様に帯電されており、このように一様に帯電した状態で上記レーザ光による露光を受けると、感光体ドラム５１Ｍ〜５１Ｋの表面に静電潜像が形成される。
【００１７】
各静電潜像は、それぞれ各色の現像器５３Ｍ〜５３Ｋにより現像され、これにより感光体ドラム５１Ｍ〜５１Ｋ表面にＭ，Ｃ，Ｙ，Ｋのトナー像が形成され、各転写位置において転写ベルト４１の裏面側に配設された転写チャージャ５４Ｍ〜５４Ｋの静電的作用により、記録シート搬送部４０により搬送されてくる記録シート上に順次転写されていく。
【００１８】
この際、各色の作像動作は、そのトナー像が搬送されてくる記録シートの同じ位置に重ね合わせて転写されるように、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
各色のトナー像が多重転写された記録シートは、転写ベルト４１により定着部８０にまで搬送されて、ここで高熱で加圧されて記録シート表面のトナー粒子がシート表面に融着して定着し、その後、排紙トレイ８１上に排出される。
【００１９】
従動ローラ４３のほぼ下方の位置には、転写ベルト４１表面に当接して、後述する位置ずれ量検出時に転写ベルト４１に転写されたレジストマークのトナーを除去するクリーニングブレード４９が配設されている。
なお、イメージリーダ部１０の前面の操作しやすい位置には、操作パネル９０が設けられており、ここから操作者がコピー開始の指示やコピー枚数の設定、プリントモードの指定などのキー入力ができるようになっている。
【００２０】
図２は、上記記録シート搬送部４０の要部を示す拡大図である。同図に示すように記録シート搬送部４０は、転写ベルト４１と、同ベルトが張架される駆動ローラ４２，従動ローラ４３、テンションローラ４４および補助ローラ４５などからなる。
駆動ローラ４２は、従動ローラ４３の回転軸４３１を中心として上下に揺動可能に保持された揺動フレーム４６の右端部に回転可能に保持される。この駆動ローラ４２は、揺動フレーム４６に設置されたステッピングモータ（不図示）により回転駆動され、その回転速度は、転写ベルト４１の搬送面が感光体ドラム５１Ｍ〜５１Ｋの周速と同じ速度となるように制御部３０によって制御される。
【００２１】
揺動フレーム４６は、ソレノイド４７により上下動させられるようになっており、カラープリントモードを実行する時には、揺動フレーム４６を図の実線の位置に押し上げて全感光体ドラム５１Ｍ〜５１Ｋと転写ベルト４１の記録シート搬送面とを接触させる（このときの揺動フレーム４６の位置を、以下「非退避位置」という。）。一方、単色プリントモードを実行する際には、ソレノイド４７のロッド４７１を後退させて、揺動フレーム４６を下方に揺動させる。この際、補助ローラ４５は図示しない本体フレームに軸支されているので、図の波線で示すように補助ローラ４５より上流側の転写ベルトの搬送面のみが下方に傾き（このときの揺動フレーム４６の位置を、以下「退避位置」という。）、ブラックの画像形成に関与しない感光体ドラム５１Ｍ〜５１Ｙと転写ベルト４１の搬送面を離間させることができる。これにより、単色プリントモード時に、感光体ドラム５１Ｍ〜５１Ｙを停止させても、転写ベルト４１との間で摩擦が生じたりせず、画像形成に悪影響を与えることなしに、当該感光体ドラムの感光面やその周辺部材の無駄な消耗を阻止することができる。
【００２２】
なお、テンションローラ４４の軸受け部は、バネなどの弾性部材を利用した付勢装置（不図示）により図の矢印方向に付勢されており、上記揺動フレーム４６を、退避位置と非退避位置に変化させても転写ベルト４１の張力がほぼ一定に保たれるように構成されている。
また、ＳＥ１、ＳＥ２は、それぞれ揺動フレーム４６が非退避位置、退避位置にあることを検出するための位置センサであって、反射型光電センサやリミットスイッチなどにより構成される。
【００２３】
転写ベルト４１の下流側の上方には、転写ベルト４１の縁部付近に転写された各色のレジストマークを検出するためのレジストマーク検出部３９が設置されている。
図３は、上記レジストマーク検出部３９の回路構成の一例を示す図である。
レジストマーク検出部３９は、ＬＥＤ３９２とフォトダイオード３９３からなる反射型の光電センサ３９１を備える。制御部３０のＣＰＵ３１（図４参照）からの制御信号を受けて、ＬＥＤ駆動素子３９４は、ＬＥＤ３９２を点灯させ、この光が転写ベルト４１上に図示しない集光レンズなどで集光されて照射される。転写ベルト４１からの反射光はフォトダイオード３９３に受光されて電気信号に変換され、その検出信号が増幅器３９５により増幅される。増幅された検出信号は、さらにＡＤ変換器により多値のデジタル信号に変換されて、ＣＰＵ３１に出力される。
【００２４】
制御部３０は、各色のレジストマークを検出信号を受けて、各色の画像の感光体ドラム５１Ｍ〜５１Ｋへの書き込み位置を画素ごとに補正し、転写時に色ずれが生じないようにしている。
（２）制御部３０の構成
次に、図４を参照して上記制御部３０の構成を説明する。
【００２５】
同図に示すように、制御部３０は、ＣＰＵ３１、画像処理部３２、画像メモリ３３、位置ずれ補正部３４、レーザダイオード駆動部３５、ＲＡＭ３６、ＲＯＭ３７およびカウンター３８とから構成される。
画像処理部３２は、原稿をスキャンして得られたＲ，Ｇ，Ｂの電気信号をそれぞれ変換して多値デジタル信号からなる画像データを生成し、さらにシェーディング補正やエッジ強調処理などの補正を施した後、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの再現色の画像データを生成して画像メモリ３３に出力し、上記画像データを各再現色ごとに格納させる。この際、読み取った原稿のページ数と、画像メモリ３３への格納位置（アドレス）とを関連付けてＲＡＭ３６内の管理テーブルに格納する。
【００２６】
位置ずれ補正部３４は、ＣＰＵ３１からの指示に従って、画像データの画素ごとの格納位置を変更して補正画像を生成する。
レーザダイオード駆動部３５は、上記補正された画像データに基づき各レーザダイオードを駆動する。
ＲＡＭ３６は、各種の制御変数および操作パネル９０から設定されたコピー枚数やプリントモードなどを一時記憶すると共に制御用のフラグや上記メモリ管理テーブルを格納する。
【００２７】
ＲＯＭ３７には、イメージリーダ部１０におけるスキャン動作やプリンタ部２０における画像形成動作に関する制御プログラムおよび画像の位置ずれ補正のためのプログラムなどのほか、各色のレジストマークの印字用データが格納されている。
カウンター３８は、位置ずれ量検出動作後に実行されたカラー画像の形成回数をカウントする。
【００２８】
ＣＰＵ３１は、各種センサの入力を受ける一方、ＲＯＭ３７から必要なプログラムを読み出して、画像処理部３２、画像メモリ３３、位置ずれ補正部３４における画像データの処理内容を制御し、あるいはイメージリーダ部１０、プリンタ部２０の動作をタイミングを取りながら統一的に制御して円滑な複写動作を実行させる。
【００２９】
図５は、位置ずれ量検出時に転写ベルト４１上に形成されるレジストマークの一例を示す図である。
各色のレジストマーク４８Ｍ〜４８Ｋは、それぞれ同一のＶ字形状をしており、搬送方向Ａと直交する第１直線部とこの第１の直線部と４５°の角度をなす第２直線部を備える。これらのレジストマーク印字用画像データは、予めＲＯＭ３７に格納されており、各感光体ドラム５１Ｍ〜５１Ｋにおける画像書き込み位置および転写位置が正しく設定されている場合、すなわち色ずれが発生しない状態では、搬送方向Ａと直交する方向（主走査方向）の位置が同一で、かつ、搬送方向Ａと平行な方向（副走査方向）において相互に距離Ｄをもって転写ベルト４１上に形成されるようになっている。
【００３０】
感光体ドラム５１Ｍ〜５１Ｋによって転写ベルト４１上に形成されたレジストマーク４８Ｍ〜４８Ｋの各直線部は、転写ベルト４１の移動と共に、レジストマーク検出部３９の光電センサ３９１により図の波線部の検出ライン上で検出され、その検出信号がＡＤ変換器３９６によりＡＤ変換されてＣＰＵ３１に送出される。
【００３１】
図６は、ＡＤ変換後の検出信号の波形を示す図である。
検出信号４８１〜４８８は、それぞれレジストマーク４８Ｍ〜４８Ｋの各直線部を図５の下流側から順に検出していったときに得られる波形である。フォトダイオード３９３（図３）は、一定のセンシング幅を有するため、検出信号の波形は山なりとなっており、そのため各直線部の正確な位置を確定しにくい。
【００３２】
そこで、ＣＰＵ３１は、当該検出信号値から重心計算法などにより当該検出値の中央位置（もしくはピーク位置）を基準位置として求め、その位置を各レジストマークの第１直線部、第２直線部の正確な位置として特定するようになっている（検出信号の波形の下段のＫｙ〜Ｍｎが、各直線部の基準位置を示す。ちなみに同図において、例えば、「Ｋｙ」とは、ブラックのレジストマークの第１直線部を、「Ｋｎ」とは、ブラックのレジストマークの第２直線部を示している。他の色についても同様。）。
【００３３】
ＣＰＵ３１は、内部にクロック発生回路を備えており、各レジストマーク４８の第１直線部、第２直線部の各基準位置の検出時におけるクロック数をＲＡＭ３６に格納し、これらの値の差分をとって各レジストマーク４８Ｍ〜４８Ｋにおける第１直線部検出から第２直線部検出までに要した時間Ｔｋ〜Ｔｍ、およびレジストマーク４８Ｋの第１直線部検出から他のレジストマーク４８Ｙ〜４８Ｍの第１直線部検出までに要した時間Ｔｋｙ、Ｔｋｃ、Ｔｋｍを求める。
【００３４】
ここで、転写ベルト４１の画像形成時における走行速度をＶとすると、レジストマーク４８Ｋとレジストマーク４８Ｙの第１直線部間の距離は、Ｖ・Ｔｋｙとなり、同様にレジストマーク４８Ｋの第１直線部とレジストマーク４８Ｃ、４８Ｍの各第１直線部間の距離は、それぞれＶ・Ｔｋｃ、Ｖ・Ｔｋｍとなる。
上述のように、色ずれのない状態では、各レジストマーク４８Ｍ〜４８Ｋ間の間隔は、Ｄとなるはずであるから、レジストマーク４８Ｋを基準とした場合における各レジストマーク４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍの各第１直線部の位置ずれ量（すなわち、副走査方向の位置ずれ量）をそれぞれＤ１ｋｙ、Ｄ１ｋｃ、Ｄ１ｋｍとすると、それぞれ次の各式で求められることになる。
【００３５】
Ｄ１ｋｙ＝Ｄ−Ｖ・Ｔｋｙ
Ｄ１ｋｃ＝２ＤーＶ・Ｔｋｃ
Ｄ１ｋｍ＝３Ｄ−Ｖ・Ｔｋｍ
一方、上記検出ライン上での各レジストマーク４８Ｍ〜４８Ｋにおける第１直線部と第２直線部の間隔（以下、単に「線間隔」という。）をそれぞれ、Ｄｋ、Ｄｙ、Ｄｃ、Ｄｍとすると、これらの値は上述の各レジストマーク４８Ｍ〜４８Ｋにおける第１直線部検出から第２直線部検出までに要した時間Ｔｋ〜Ｔｍを用いて、それぞれ次の各式で求められる。
【００３６】
Ｄｋ＝Ｖ・Ｔｋ
Ｄｙ＝Ｖ・Ｔｙ
Ｄｃ＝Ｖ・Ｔｃ
Ｄｍ＝Ｖ・Ｔｍ
そこで、ブラックの線間隔Ｄｋとその他の色の線間隔Ｄｙ、Ｄｃ、Ｄｍとの差を、それぞれＤ２ｋｙ、Ｄ２ｋｃ、Ｄ２ｋｍとすると、次の各式が得られる。
【００３７】
Ｄ２ｋｙ＝Ｄｋ−Ｄｙ
Ｄ２ｋｃ＝ＤｋーＤｃ
Ｄ２ｋｍ＝Ｄｋ−Ｄｍ
上述の通り、各レジストマーク４８Ｍ〜４８Ｋの第１直線部は、搬送方向（副走査方向）と直交しており、第２直線部はこの第１直線部と４５°の角度をなしているので、上記検出ライン上のブラックのレジストマークにおける線間隔と他の色の線間隔との差は、主走査方向におけるブラックの画像書き込み位置と他の色との画像書き込み位置との位置ずれ量に等しいことになる。
【００３８】
以上のようにして、ブラックの画像書き込み位置を基準にした場合の、他の色の画像書き込み位置の副走査方向における位置ずれ量（Ｄ１ｋｙ、Ｄ１ｋｃ、Ｄ１ｋｍ）および主走査方向における位置ずれ量（Ｄ２ｋｙ、Ｄ２ｋｃ、Ｄ２ｋｍ）がＣＰＵ３１で算出される。
ＣＰＵ３１は、上記算出した各位置ずれ量を位置ずれ補正部３４に送出する。
【００３９】
この位置ずれ補正部３４は、内部に各再現色ごとのアドレス変更部と補正画像メモリ部を備えている。
アドレス変更部は、上記算出された位置ずれ量に基づき、画像メモリ３３から読み込んだ画像データのアドレス変更して補正画像メモリに格納し、補正画像を生成し、これにより画像の書き込み位置を補正するようにしている。
【００４０】
具体的に、イエローの画像について補正画像を形成する場合について考えると、上記位置ずれ量算出により求められたブラックのレジストマーク画像とイエローのレジストマーク画像の、副走査方向および主走査方向の位置ずれ量は、それぞれＤ１ｋｙ、Ｄ２ｋｙとなるから、記録シート上に画像を再生したときにこれらの位置ずれ量が、ほぼ「０」になるように、アドレスを変更すればよい。
【００４１】
すなわち、再現された画像における各画素間の距離をｈ（例えば、４００ｄｐｉの密度で画像が再現されるとすれば、ｈは約６４μｍ）とすれば、副走査方向に［Ｄ１ｋｙ／ｈ］個、主走査方向に［Ｄ２ｋｙ／ｈ］個（ここで、［Ｎ］は、例えばＮを超えない最大の整数値を示す。その他、Ｎの小数点以下を四捨五入して求められる整数値であってもよい。）の画素数だけずらしたアドレスを決定して、補正画像メモリに格納すればよいことになる。当該アドレスを正・負のどちらの方向に変化させるかは、上記位置ずれ量の正・負に応じて決定される。
【００４２】
上述のような補正画像をさらにブラックとシアン、ブラックとマゼンタ間の位置ずれ量に基づいて実行することによりブラックの画像を基準とした色ずれのないフルカラー画像を再現することが可能となる。
（３）制御部３０による制御動作
次に、この制御部３０による画像形成時における制御動作をフローチャート基づき説明する。
【００４３】
図７、図８は、複写機全体の制御動作のメインルーチン（不図示）のうちの、画像形成処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
図７のフローチャートにおいて、スタートキーがＯＮされると、ＣＰＵ３１は、今設定されているプリントモードがカラープリントモードであるか否かを判断する（ステップＳ１、Ｓ２）。
【００４４】
この判断は、例えば、操作者がスタートキーを押下する前に操作パネル９０からのキー入力によりプリントモードを指定し、この指定されたプリントモードに応じたフラグをＲＡＭ３６に格納するようにしておけば、ＣＰＵ３１で当該フラグの設定状態を確認することにより容易に実行できる。
ステップＳ２において、カラープリントモードが設定されていると判断された場合には、次に転写ベルト４１が非退避位置にあるか否かを判断する（ステップＳ３）。この判断は、揺動フレーム４６が非退避位置と退避位置にあることをそれぞれ検出する位置センサＳＥ１、ＳＥ２（図２）からの検出信号に基づき実行される。
【００４５】
もし、転写ベルト４１が退避位置にあれば（ステップＳ３で「Ｎ」）、ソレノイド４７を駆動して転写ベルト４１を非退避位置まで移動させ（ステップＳ４）、非退避位置に来れば、位置ずれ補正フラグを「１」にセットすると共に転写ベルト４１の回転駆動を開始する（ステップＳ５，Ｓ６、Ｓ７）。
そして、当該転写ベルト４１が通常の画像形成時における速度（システムスピード）に達して安定的に制御されるまでの所定時間が経過した後に（ステップＳ８）、位置ずれ補正フラグが「１」か否かを判断し、「１」である場合には、次のステップＳ１０〜Ｓ１２において上述した位置ずれ量検出動作を実行する。
【００４６】
すなわち、ＲＯＭ３７から各色のレジストマーク用印字データを読み出して、図５に示すようなレジストマーク像を転写ベルト４１上に形成し（ステップＳ１０）、レジストマーク検出部３９でこのレジストマーク４８Ｍ〜４８Ｋを検出して図６の波形を得る（ステップＳ１１）。これから、ブラックの画像を基準にした他の色の画像の主走査方向および副走査方向における位置ずれ量を求め、ＲＡＭ３６内に格納済みの前回の位置ずれ量検出における各位置ずれ量のデータをそれぞれ更新する（ステップＳ１２）。
【００４７】
この位置ずれ量検出動作終了後、上記位置ずれ補正フラグ及びカウント値Ｐを「０」にリセットする（ステップＳ１３）。
ここでカウント値Ｐは、上述したようにカウンター３８（図４）によって計数される値であって、途中に位置ずれ量検出動作が介在しない限り、カラー画像が１回形成されるたびに、「１」ずつ累積してカウントアップされるものである。
【００４８】
そして、上記ＲＡＭ３６内の位置ずれ補正量に基づいてＹ、Ｃ、Ｍの各画像データの格納位置を変更して補正画像を作成し（ステップＳ１４）、この補正画像の画像データに基づいて、記録シート上にカラー画像の形成が行われる（ステップＳ１５）。
これにより、転写ベルト４１を退避位置から非退避位置に復帰して、カラープリントモードを実行する際には、必ず、位置ずれ量検出動作を実行して各位置ずれ量を更新してからカラー画像を形成することになるので、当該転写ベルト４１の移動動作に伴う悪影響を排して、色ずれの生じない質のよいカラー画像を形成することが可能となる。
【００４９】
また、ステップＳ９において、位置ずれ補正フラグが「１」でない場合には、まだ、位置ずれ補正量の更新が必要ではないと判断されるので、ステップＳ１６に移り、次に形成すべきカラー画像がマルチコピーにおける２枚目以降の画像が否かを判断する。マルチコピー２枚目以降のものでなければ、すなわち、マルチコピーの１枚目か、マルチコピー以外の場合には、ＲＡＭ３６に格納済みの位置ずれ補正量に基づいて補正画像を生成し（ステップＳ１４）、これに基づきカラー画像を形成する（ステップＳ１５）。
【００５０】
ステップＳ１６において、マルチコピー２枚目以降の原稿であると判断されれば、すでに同一原稿の画像データに対して補正画像が作成されて位置ずれ補正部３４の補正画像メモリに格納されているので、改めて補正画像を作成する必要はなく、当該補正画像の画像データに基づいてカラー画像を形成する（ステップＳ１５）。
【００５１】
ステップＳ１５におけるカラー画像形成が実行されると、上記カウント値Ｐの値を「１」だけインクリメントし（ステップＳ１７）、そのインクリメントの結果、カウント値Ｐが、上限値Ｐｕｐに到達すれば、位置ずれ補正フラグを「１」にセットする（ステップＳ１８、Ｓ１９）。これは、上述のように単色プリントモードからカラープリントモードへの切換動作が介在していなくても、多数枚のカラー画像が連続して形成されている間に、徐々に転写ベルト４１の蛇行などが発生して色ずれが生じるおそれがあるため、所定枚数ごとに位置ずれ補正量を更新する必要があるからである。
【００５２】
なお、この上限値Ｐｕｐは、色ずれの大きさが許容できない程度になる前の適当な画像形成回数であって、予め実験などにより求められてＲＯＭ３７内に格納されている。
ステップＳ１８においてカウント値Ｐが上限値Ｐｕｐに達していない場合は、まだ位置ずれ補正量を更新する必要がないので、そのままステップＳ２０に移る。
【００５３】
ステップＳ２０では、先の画像形成が最後のコピーであったか否かを判断する。この判断は、例えば、原稿を１枚ずつイメージリーダ部１０の原稿ガラス板に設置し、Ｋ枚のマルチコピーを指定した場合には、ＣＰＵ３１の内部カウンターにより画像形成枚数をカウントし、カウント数がＫ枚目になったときに最終コピーと判断される。イメージリーダ部１０に自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）を設置し、これに複数枚の原稿を載置して１枚ずつ連続コピーするような場合には、当該原稿読み取り時に原稿枚数をカウントして、画像形成回数がそのカウント値に達したときに最終コピーと判断される。また、上記ＲＡＭ３６内の管理テーブルを参照して判断してもよい。
【００５４】
ステップＳ２０において、最終コピーでないと判断された場合には、ステップＳ９〜Ｓ１９までの動作を繰り返し、最終コピーが終了したと判断されると、転写ベルト４１の回転駆動を停止して（ステップＳ２１）、メインルーチンにリターンする。
ステップＳ２に戻り、ここでカラープリントモードではないと判断されたときは、単色プリントモードの実行のため、図８のステップＳ３１に移り、転写ベルト４１が退避位置にあるか否かを判断する。
【００５５】
転写ベルト４１が退避位置になければ、ソレノイド４７を駆動して転写ベルト４１を退避位置まで移動させ（ステップＳ３２）、退避位置に来れば、転写ベルト４１の回転駆動を開始させて（ステップＳ３３、Ｓ３４）、画像形成を開始する（ステップＳ３５）。ここで、カラープリントモード実行時のように転写ベルト回転駆動開始から所定時間待つステップ（図７のステップＳ８）を特に設けていないのは、単色プリントモードでは、最下流のブラックの感光体ドラム５１Ｋでのみ画像形成を実行するため、画像形成開始にあたって、記録シートを転写ベルト４１に供給してから感光体ドラム５１Ｋの転写位置に記録シートの先端部が到達するまでの間に当該転写ベルト４１がシステムスピードに達しうると考えられるからである。
【００５６】
当該記録シートへの画像形成終了後、それが最後のコピーであったか否かを判断し（ステップＳ３６）、まだ最後のコピーでなければ、ステップＳ３５に戻って次の記録シートへの画像形成を実行し、最後のコピーであれば、図７のステップＳ２１に戻って転写ベルト４１の回転駆動を停止し、メインルーチンにリターンし、画像形成処理のサブルイーチンを終了する。
（４）変形例
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されないのは言うまでもなく、以下のような変形例を考えることができる。
【００５７】
（４−１）上記実施の形態においては、レジストマーク検出部３９の検出結果に基づき位置ずれ補正量を算出し、この補正量に基づいて位置ずれ補正部３４で補正画像を形成することにより各色の位置ずれ補正を実行したが、その他当該位置ずれ補正量に基づいて主走査方向と副走査方向の画像書き込み開始のタイミングを制御するようにしても同様な位置ずれ補正を達成できる。
【００５８】
（４−２）上記実施の形態では、単色プリントモード時に、画像形成に関与しない感光体ドラムと転写ベルト４１を接離するため、駆動ローラ４２を軸支する揺動フレーム４６（図２）をソレノイド４７により上下に揺動駆動させたが、この揺動駆動の手段は、ソレノイドに限定されずその他のアクチュエータやカム機構であってもよい。また、転写ベルト４１の方を移動させるのではなく、感光体ドラムの方を上方に移動させて転写ベルトと感光体ドラムを離間させる構成とすることも可能である。
【００５９】
（４−３）プリントモードの設定は、上述のように操作者が操作パネル９０から入力操作するものに限定されず、例えば、イメージリーダ部１０で読み取った画像データに基づき当該原稿がカラー原稿であるかモノクロ原稿であるかを判断する原稿判別部を設けて、この判別結果に基づいて自動的にプリントモードを設定できるようにしてもよい。当該原稿判別の方法としては、イメージリーダ部１０で読み取った画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂの画像データから彩度データを求め、このうち所定の彩度を有する画素をカウントし、そのカウント数が、原稿１頁全体の画素数に対して所定の割合（例えば、０．１％）に達したときに、カラー原稿であると判別するようにすればよい。
【００６０】
（４−４）上記実施の形態においては、感光体ドラムから直接記録シート上に画像を転写するものについて説明したが、感光体ドラムから一旦転写ベルトに転写して形成された多重色画像をさらに記録シート上に転写して画像形成するようなものにも適用できる。
また、反対に、位置ずれ検出動作の際に記録シートを給紙して、レジストマークを当該記録シート上に形成し、レジストマーク検出部でそれらの位置ずれ量を検出するようにしてもよい。この場合には、位置ずれ量検出のため余分な記録シートを使用することとなるが、転写レジストマーク画像がより鮮明となるため、検出精度が向上すると共に、転写ベルトに変形などが生じたとしても当該変形に影響されずにより正確な位置ずれ量を検出することができる。
【００６１】
（４−５）また、レジストマークの形状は、副走査方向に平行な直線部とこの直線と一定の角度をなす直線部が含まれておれば、Ｖ字形状でなくてもよい。また、その角度も上記実施の形態では副走査方向の線間隔の差を主走査方向の位置ずれ量に変換しやすいように４５°に設定したが、他の角度でも三角関数により容易に求めることができるので、４５°に限定する必要はない。
【００６２】
（４−６）上記実施の形態では、フルカラーのタンデム型複写機について説明したが、本発明は、複写機に限らず、レーザプリンタを含むタンデム型のカラー画像形成装置一般に適用可能である。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、カラー画像を形成する際には、転写ベルトと全ての像担持体とを接触させ、単色画像を形成する際には、画像形成に関与しない像担持体と前記転写ベルトとを相対的に離間させる接離手段を備えているので、単色画像形成時には、当該画像形成に関与しない像担持体の動作を停止させてこれらの無駄な消耗を防止することができる。また、当該離間状態にあった像担持体と転写ベルトを接触状態にした後、次のカラー画像を形成する前に、レジストマーク画像の位置ずれ量を検出して、この位置ずれ量に基づいて以後の画像形成における画像書き込み位置を補正しているので、接離手段の接離動作による転写位置の変動などに起因する色ずれの発生を防ぎ、良質のカラー画像を形成できる。しかも、このレジストマーク画像の形成動作が、前記接離手段による像担持体と転写ベルトとの接触動作が完了して転写ベルトを駆動した状態で所定時間が経過した後に実行するようにしているので、この所定時間を適当に設定することにより、像担持体と転写ベルトが接触した状態で通常の画像形成時の速度に安定した後にレジストマーク画像の形成やそれに引き続く位置ずれ量検出動作を実行することができ、より精度のよい位置ずれ量の検出が可能となる。
【００６５】
また、本発明は、計数手段により、位置ずれ量検出動作の実行後になされるカラー画像形成の回数を計数して、この計数値が所定値に達したときにも、位置ずれ量検出手段による位置ずれ量検出動作を実行するようにしているので、途中に単色画像の形成が介在せずに連続して多数のカラー画像が形成される場合であっても、必要なときに位置ずれ量を検出して書き込み位置を補正することが可能となる。
【００６６】
また、本発明は、前記各色のレジストマーク画像が、転写ベルトの走行方向と直交する方向に延びる第１の直線部とこの第１の直線部に対して所定角度をなして延びる第２の直線部とを含むようにしているので、前記位置ずれ量検出手段は、各レジストマークの第１の直線部の検出タイミングから両者の距離を求めることができ、これにより副走査方向の位置ずれ量を容易に検出することができる。また、各レジストマークにおける第１の直線部と第２の直線部の検出のタイミングから当該第１の直線部と第２の直線部における検出ライン上の線間隔を求めることができる。第２の直線部は、第１の直線部と所定の角度をなしているので、各レジストマーク画像が転写ベルトの走行方向と直交する方向（主走査方向）にずれている場合には、当該線間隔も異なることになる。これにより主走査方向の位置ずれ量を容易に検出することが可能となる。
【００６７】
さらに、本発明では、画像書込み位置補正手段が、検出された位置ずれ量に基づき、入力された画像データの画素の位置を変更して補正画像を生成する補正画像生成手段と前記補正画像を記憶する補正画像記憶手段とを備えており、この補正画像の画像データに従って像担持体に画像を形成するようにしているので、メモリ上の格納位置（アドレス）の変更のみで画像書き込み位置の補正が容易に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るタンデム型のフルカラー複写機の構成を示す図である。
【図２】上記複写機内の記録シート搬送部の構成を示す斜視図である。
【図３】レジストマークの位置ずれ検出部の回路構成を示す図である。
【図４】上記複写機内に設置される制御部のブロック図である。
【図５】転写ベルト上に形成されたレジストマークの例を示す図である。
【図６】レジストマーク検出部で得られる検出信号の波形を示す図である。
【図７】上記制御部における画像形成処理の動作を示すフローチャートである。
【図８】図７の続きのフローチャートである。
【符号の説明】
１０イメージリーダ部
２０プリンタ部
３０制御部
３１ＣＰＵ
３２画像処理部
３３画像メモリ
３４位置ずれ補正部
３５レーザダイオード駆動部
３６ＲＡＭ
３７ＲＯＭ
３８カウンター
３９レジストマーク検出部
４１転写ベルト
４６揺動フレーム
４７ソレノイド
４８Ｍ〜４８Ｋレジストマーク
５１Ｍ〜５１Ｋ感光体ドラム

Claims

複数の像担持体のそれぞれに画像書き込み手段により画像を書き込んで各色の画像を形成し、これを転写ベルトもしくは当該転写ベルト上を搬送される転写材に転写することにより多重色画像の形成が可能な画像形成装置であって、
カラー画像を形成する際には、転写ベルトと全ての像担持体とを接触させ、単色画像を形成する際には、画像形成に関与しない像担持体と前記転写ベルトとを相対的に離間させる接離手段と、
転写ベルトもしくは転写材に各色のレジストマーク画像を形成し、その相対的な位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と、
前記検出結果に基づき、それ以後のカラー画像の形成における前記画像書込み手段の像担持体への書込み位置を補正する画像書込み位置補正手段と、
相対的に離間状態にあった像担持体と転写ベルトを前記接離手段によって接触状態にした後、次のカラー画像を形成する前であって、かつ、前記接離手段による像担持体と転写ベルトとの接触動作が完了して転写ベルトを駆動した状態で所定時間が経過した後にレジストマーク画像を形成して位置ずれ量検出動作を実行するように前記位置ずれ量検出手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記位置ずれ量検出手段による位置ずれ量検出動作の実行後になされるカラー画像形成の回数を計数する計数手段を備え、
当該カラー画像形成回数の計数値が所定値になったときにも、前記位置ずれ量検出手段による位置ずれ量検出動作を実行するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記各色のレジストマーク画像は、転写ベルトの走行方向と直交する方向に延びる第１の直線部とこの第１の直線部に対して所定角度をなして延びる第２の直線部とを含み、前記位置ずれ量検出手段は、各レジストマークの第１の直線部の検出のタイミングに基づき副走査方向の位置ずれ量を検出し、各レジストマークにおける第１の直線部と第２の直線部の検出のタイミングに基づき主走査方向の位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記画像書込み位置補正手段は、前記位置ずれ量に基づき、入力された画像データの画素の位置を変更して補正画像を生成する補正画像生成手段と、
前記補正画像を記憶する補正画像記憶手段とを備え、
前記画像書込み手段は、前記補正画像記憶手段の画像データに従って像担持体に画像を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記制御手段は、相対的に接触状態にあった像担持体と転写ベルトを前記接離手段によって離隔状態にしたときには、前記位置ずれ量検出手段による位置ずれ量検出動作を実行しないように制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。