JP3898143B2 - カラー画像形成装置及びカラー画像形成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数色の可視像を重ね合わせてカラー画像を得るカラー画像形成装置及びカラー画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像を得る画像形成装置にあっては、その装置の小型化、プロセス速度の高速化あるいは高精度の色重ねを達成するために種々の方式が採用されている。例えば１つの感光体ドラム上に、３原色（イエロー、マゼンタ、シアン）、場合によっては黒を含めて４色のトナー像を順次形成する度に、用紙への転写を３回もしくは４回繰り返してカラー画像を得る複数回転方式がある。あるいは、各感光体ドラム上に単色トナー像を夫々形成する複数の画像形成ユニットを、用紙搬送方向に並べて設け、用紙上で各色トナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するいわゆるタンデム方式がある。または、一つの感光体ドラム上に静電潜像を形成するための３原色もしくは黒を含めて４色の像露光器と現像器を設け、各色のトナー像を感光体ドラム上で重ね合わせてカラー画像を形成し、用紙等に一括転写する多重現像方式等がある。
【０００３】
これら種々の画像形成方式に関わらず、複数色のトナー像を重ね合わせるカラー画像形成装置は、各色毎の露光装置や画像形成ユニット等の組み立て精度、加工精度、取り付け位置誤差あるいは被転写媒体である用紙の搬送速度むらなどにより複数色のトナー像が相対的に位置ずれを生じ正確に重ならない場合がある。
【０００４】
この複数色のトナー像の相対的な位置ずれを補正して重ね合わせ精度を高めるため従来は、タンデム方式においては、各色の画像形成ユニットを用いて、検知マークを所定距離だけずらして転写ベルト上に形成し、夫々の検知マークの所定距離からのずれ量を光ファイバセンサやラインセンサなどの検出手段を用いて測定し、検知されたずれ量に基づいて、各色画像形成ユニットにより形成されるトナー像の位置ずれ補正をおこなう装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２７８６８０号公報明細書（第５、６頁、図２）
例えば（特許文献１）では、４つの感光体ドラムの夫々に各色毎のトナー像を形成する画像形成ユニットをシート紙の搬送経路上に並べて、１パスでカラー画像を形成する４連タンデム方式のトナー像の位置ずれ補正を行う。しかしながら（特許文献１）では、４色のトナー像を別々に形成後用紙に４回重ね合わせるため、転写時にあっては高度な位置ずれ補正を必要とし、画像重ね合せ精度を高く保つことを困難としていた。
【０００６】
このため、用紙搬送路上に2つの感光体ドラムを配置して、各々の感光体ドラム上に２色のトナー像を多重現像方式によって形成した後、用紙上で各々の感光体ドラム上の2色づつの画像を２回重ね合わせて４色のフルカラー画像を形成する方式が提案されている。この方式はタンデム方式と多重現像方式の折衷方式に位置づけられる。この方式は４つの感光体ドラム上のトナー像を別々に４回重ね合わせる４連タンデム方式に比べて、２つの感光体ドラム上のトナー像を２回重ね合わせることから、重ね合わせ回数が半減して、転写時の位置ずれ補正が容易となる。
【０００７】
他方、液体現像剤を用いて現像画像を得る湿式の画像形成装置は、サブミクロンサイズの極めて微細なトナー粒子を用いることが出来るため高画質を実現できること、少量のトナーで十分な画像濃度が得られるため経済的であるうえに印刷（例えばオフセット印刷）並みの質感を実現できること、比較的低温でトナーを用紙に定着出来るため省エネルギーを実現できること、などの利点を有している。
【０００８】
このような湿式の画像形成装置における画像形成時、感光体ドラム上に形成される現像画像を被転写材に転写する転写方法の１つとして、被転写材あるいは中間転写媒体を感光体と加圧接触してトナー像を被転写材に転写する圧力転写方式が採用されている。（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
【特許文献２】
特開２０００−２８４６１５号公報明細書（第３〜５頁、図１〜図４）
例えば（特許文献２）では、加熱した中間転写媒体を感光体ドラムに圧接し、感光体ドラム表面に形成されたトナー像を加熱により溶融しながら、感光体ドラム表面と中間転写媒体表面の表面エネルギーの差とトナーの粘着力によりトナー像を中間転写媒体へ一次転写した後、中間転写媒体とバックアップローラにより構成されるニップ部によって搬送される用紙に、中間転写媒体表面と用紙表面の表面エネルギーの差によって中間転写媒体表面のトナー像を用紙に二次転写するものである。
【００１０】
この（特許文献２）の様な圧力転写方式は転写時に感光体ドラム上に溶媒を残したまま中間転写媒体や記録媒体に転写する電界転写方式に比べ、画像流れあるいは拡散による画質劣化を防止出来、より良好な転写画像を得られるという利点を有する。反面、転写時に感光体ドラムと中間転写媒体及び、中間転写媒体とバックアップローラ間の押し付け力が数十ｋｇから数百ｋｇに及ぶために、用紙と中間転写媒体及び感光体ドラムの表面速度は相対速度が０となり、感光体ドラムから中間転写媒体表面に一次転写されたトナー像の長さが、変化なくそのまま用紙に転写されることとなる。
【００１１】
このため、タンデム方式と多重現像方式の折衷方式にあっては、用紙にトナー像を重ね合わせる際の転写時の位置ずれ補正回数が半減されて補正が容易になるものの、圧力転写方式により感光体ドラム上のトナー像を用紙に転写する場合には、各感光体ドラム上のトナー像の長さが異なると、トナー像の長さのずれを原因とする画像重ね合せずれを生じてしまうために、トナー像の位置ずれ補正のみならず、トナー像の長さずれを補正する必要性を生じている。
【００１２】
しかもこのトナー像の長さずれは、例えば画像保持体が感光体ドラムである場合には、直径の製作誤差、直径の温度変化による熱膨張、感光体ドラム駆動機構の速度誤差などにより頻発するおそれがある。
【００１３】
尚、例えばタンデム方式の画像形成装置において、乾式現像剤からなるトナー像を電界転写方式により感光体ドラム上から用紙に転写する場合には、用紙と感光体ドラムとが強く圧接しないため感光体ドラムと用紙との間に相対速度差があるので、複数の感光体ドラム表面に形成されるトナー像の長さが多少異なっても、用紙には用紙搬送速度に規定された長さのトナー像が転写形成されることから、用紙の搬送速度が一定であれば同じ長さの単色トナー像が形成され、トナー像長さのずれを原因とする画像重ね合せずれは発生されない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記課題を解決するものであり、タンデム方式の画像形成装置のトナー像の位置ずれ補正の精度を向上すると共に、トナー像の長さのずれを原因とする画像重ね合せずれを防止して、重ね合わせずれの目立たない高画質のカラー画像を得るカラー画像形成装置及びカラー画像形成方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するための手段として、第１の画像保持体と、前記第１の画像保持体に第１の形成画像を形成する第１の画像形成ユニットと、第２の画像保持体と、前記第２の画像保持体に第２の形成画像を形成する第２の画像形成ユニットと、前記第１の画像保持体に加圧接触する第１の中間転写媒体を有し前記第１の中間転写媒体に一次転写される前記第１の形成画像を被転写材に圧力転写する第１の転写装置と、前記第２の画像保持体に加圧接触する第２の中間転写媒体を有し前記第２の中間転写媒体に一次転写される前記第２の形成画像を前記被転写材に形成される前記第１の形成画像上に重ねて圧力転写する第２の転写装置と、前記第１の中間転写媒体に前記第１の形成画像の長さを識別する第１の識別パターンを形成し、前記第２の中間転写媒体に前記第２の形成画像の長さを識別する第２の識別パターンを形成するパターン形成装置と、前記第１の識別パターンを検出する第１の検出部と、前記第２の識別パターンを検出する第２の検出部と、前記第１の検出部からの第１の検出結果及び前記第２の検出部からの第２の検出結果により前記第１の形成画像と前記第２の形成画像の長さずれを調整する調整装置とを設けるものである。
【００１８】
又本発明は上記課題を解決するための手段として、複数の画像保持体上に形成される形成画像を前記画像保持体に加圧接触する複数の中間転写媒体に夫々圧力転写により一次転写した後、前記中間転写媒体上に転写される前記形成画像を圧力転写により被転写材に多重転写して多色画像を得る画像形成方法において、前記複数の画像保持体上に形成される前記形成画像の長さを識別する識別パターンを前記複数の画像保持体に夫々形成後、前記複数の中間転写媒体に夫々一次転写する第５の工程と、前記中間転写媒体上に一次転写された夫々の識別パターンを検出する第６の工程と、前記第６の工程による前記夫々の識別パターンの検出結果により前記複数の画像保持体上に形成される形成画像の長さずれを識別する第７の工程と、前記第７の工程により識別される前記形成画像の長さずれに応じて、前記形成画像の長さを調整する第８の工程とを実施するものである。
【００１９】
上記構成により本発明は、複数の画像保持体に形成されるトナー像の長さを調整して、各画像保持体毎のトナー像の長さのずれによる画像の重ね合わせずれを防止し、重ね合わせ精度が高く、鮮明で高画質のカラー画像を得る画像形成装置を高速で得るものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
複数のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成する際には、本来複数のトナー像の長さは精度良く合致している必要がある。但し、トナー像を重ね合わせる際の、トナー像の長さずれの一般的な許容範囲としては、例えば、Ａ３サイズ（４２０ｍｍ×２９７ｍｍ）の画像であれば、フルカラー画像を形成する上でのイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各単色トナー像の長さずれは、画質が著しく低下しないレベルとして約０．０８ｍｍ以下であることが望ましい。これは、各単色トナー像の長さのずれ比率として換算すると０．０８／４２０＝０．０００２以下となる。即ち画像サイズに関わらず一般的に、フルカラー画像を形成する場合には、各単色トナー像の長さのずれ比率が０．０００２以下であることが望ましい。
【００２１】
そこで本発明はフルカラー画像を形成する複数のトナー像の長さのずれ比率が０．０００２以下となるよう為されたものである。
【００２２】
以下に本発明を図１乃至図７に示す第１の実施の形態を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の画像形成装置である湿式のフルカラー電子写真装置の画像形成部１０を示す。画像形成部１０の被転写材であり、給紙ローラ７から巻き取りローラ８方向である矢印ｔ１方向に走行する用紙Ｐの用紙搬送経路９に沿って第１ステーション１００及び第２ステーション２００が配列されている。各ステーション１００、２００は、第１の画像保持体である第１の感光体ドラム１１と第２の画像保持体である第２の感光体ドラム２１を有する。第１の感光体ドラム１１及び第２の感光体ドラム２１は、同一構造であり、例えばアルミニウム等からなる導電性ドラム上に、有機系もしくはアモルファスシリコン系の感光層を形成して成っている。
【００２３】
第１の感光体ドラム１１周囲には、矢印ｓ１方向の回転に沿ってイエロー（Ｙ）及びイエロー（Ｙ）より明度が低いシアン（Ｃ）の液体現像剤を用いて第１の形成画像である、イエロー（Ｙ）及びシアン（Ｃ）のトナー像の形成を行う第１の画像形成ユニットであるイエロー（Ｙ）の画像形成ユニット１２Ｙ及びシアン（Ｃ）の画像形成ユニット１２Ｃが配列されている。
【００２４】
第２の感光体ドラム２１周囲には、矢印ｓ２方向の回転に沿ってマゼンタ（Ｍ）及びマゼンタ（Ｍ）より明度が低いブラック（ＢＫ）の液体現像剤を用いて第２の形成画像である、マゼンタ（Ｍ）及びブラック（ＢＫ）のトナー像の形成を行う第２の画像形成ユニットであるマゼンタ（Ｍ）の画像形成ユニット１２Ｍ及びブラック（ＢＫ）の画像形成ユニット１２ＢＫが配列されている。各画像形成ユニット１２Ｙ〜１２ＢＫは、それぞれ用いる液体現像剤の色が異なるものの、それ以外は基本的に同様の構成である。イエロー（Ｙ）〜ブラック（ＢＫ）の画像形成ユニット１２Ｙ〜１２ＢＫは、第１あるいは第２の感光体ドラム１１、２１周囲に順次周知のコロナ帯電器もしくはスコロトロン帯電器などからなる帯電装置１３Ｙ〜１３ＢＫ、プリントヘッド１４Ｙ〜１４ＢＫ、現像装置１８Ｙ〜１８ＢＫを有する。
【００２５】
プリントヘッド１４Ｙ〜１４ＢＫは、ＬＥＤプリントヘッドからなり、イエロー（Ｙ）〜ブラック（ＢＫ）の光信号に対応する光照射を第１あるいは第２の感光体ドラム１１、２１に選択的に行い、第１あるいは第２の感光体ドラム１１、２１の露光された部分の電位を減衰させ静電潜像を形成する。現像装置１８Ｙ〜１８ＢＫは、絶縁性の炭化水素系溶媒中に顔料成分を含有したトナー粒子を分散させてなる各色の液体現像剤を収容し、バイアス電圧を印加され、液体現像剤を第１あるいは第２の感光体ドラム１１、２１表面に供給してトナー像を形成する現像ローラ１６Ｙ〜１６ＢＫ及び、現像後のトナー像のかぶり取り及び溶媒除去を同時に行うスクイーズローラ１７Ｙ〜１７ＢＫを有する。
【００２６】
第１の感光体ドラム１１周囲のイエロー（Ｙ）及びシアン（Ｃ）の画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｃの下流及び、第２の感光体ドラム２１周囲のマゼンタ（Ｍ）及びブラック（ＢＫ）の画像形成ユニット１２Ｍ、１２ＢＫの下流には、現像装置１８Ｙ〜１８ＢＫによる現像後、トナー像の余剰の溶媒を乾燥除去するための第１あるいは第２の乾燥装置２４、２６が設けられ、第１あるいは第２の乾燥装置２４、２６下流にはトナー像を用紙Ｐに多重転写するための転写装置である加圧ローラ２７、２８、感光体ドラム１１、２１上の残留トナーを回収するための感光体クリーナ３１、３２、及び残留電荷を除去する消去ランプ３３、３４が設けられている。
【００２７】
加圧ローラ２７、２８は、用紙Ｐを感光体ドラム１１、２１に約１０Ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で加圧接触させて、感光体ドラム１１、２１上に形成されるトナー像を、トナー粒子の粘着力、圧力を利用して用紙Ｐに転写する。
【００２８】
図２は、第１及び第２の感光体ドラム１１、２１に形成されるトナー像の長さ調整プロセスを実施するための調整装置３６の概略ブロック図であり、プリントヘッド１４Ｙ〜１４ＢＫに、感光体ドラム１１、２１上のトナー像の長さを計測するためのテストパターンの露光を指示するパターン形成装置である画像発生回路３７を有する。画像発生回路３７は、テストパターンデータを記録したメモリ３８を有し、テストパターンデータを、プリントヘッド１４Ｙ〜１４ＢＫを駆動するＬＥＤドライバ４１、４２、４３、４４に入力する。例えばプリントヘッド１４Ｙ、１４ＢＫによるテストパターンデータの露光により、第１及び第２の感光体ドラム１１、２１には夫々図３に示す第１及び第２の識別パターン４７、４８が形成される。
【００２９】
第１及び第２の加圧ローラ２７、２７通過後の用紙Ｐ近傍には、用紙Ｐに形成される識別パターン４７、４８を検出するための検出部である第１及び第２のセンサ５１、５２が夫々対向配置されている。図４に示すセンサ５１、５２は光ファイバ５３により光源５４、５５からの照射光を用紙Ｐに照射し、その反射光を光ファイバによって受光素子５７、５８に伝送し電気信号に変換するものである。用紙Ｐ表面からの反射光とトナー像６０からの反射光は強度が異なるため、用紙Ｐ表面とトナー像６０との判別が可能となる。図５に示すようにセンサ５１、５２の受光素子５７、５８からの電気信号は、それぞれの電気信号のパルスを差分カウントし、識別パターン４７、４８を検知した後のカウント値を保持する差分カウンタ６１に入力され、画像形成装置本体を制御する制御装置６２に入力される。制御装置６２は、第１及び第２の感光体ドラム１１、２１を夫々駆動するモータ６３、６４のモータドライバ６７、６８を制御する。
【００３０】
メモリ３８に記録されるテストパターンデータは、センサ５１、５２の検出範囲を十分包括するため線の長さを１０ｍｍとし、センサ５１、５２による出力信号が十分に得られるように線幅を約０．１６ｍｍ、ライン間ピッチを０．３２ｍｍとしたラインを、等間隔で配列したパターンとしている。
【００３１】
例えば、トナー像の解像度を６００ｄｐｉ／１ドットとすると、トナー像は０．０４２ｍｍ毎に形成される。従ってトナー像の長さのずれ量として、この０．０４２ｍｍのずれ検知を必要とする。Ａ３サイズ（４２０ｍｍ×２９７ｍｍ）の画像であるとすると、長さ４２０ｍｍの１／１００００が０．０４２ｍｍである。従ってテストパターンデータを１００００ラインとし、１００００ラインを検知したセンサ５１、５２からの出力信号のライン数をカウントして、カウント値に１カウントの差を生じれば、第１及び第２の識別パターン４７、４８間において、Ａ３サイズの画像では０．０４２ｍｍの画像長さずれが発生していることとなる。
【００３２】
従って第１及び第２の識別パターン４７、４８の、センサ５１、５２からの出力信号のカウント値が１カウント未満である場合には、前述したトナー像の重ね合わせずれの一般的な許容範囲約０．０８ｍｍ以下の条件を満たすことから、センサ５１、５２からの出力信号を差分カウントしたカウント値が、1カウント以上の結果を生じた場合に、感光体ドラム１１、２１上に形成されるそれぞれのトナー像の重ね合わせずれの長さが許容値を越えたとして制御装置６２によりトナー像の長さ調整プロセスを遂行する。
【００３３】
制御装置６２は、差分カウンタ６１による差分カウント値が例えばＮであった場合には、
「数１」
Ｖｍ＝Ｖ_０×（１±Ｎ／１００００）
に従い、モータ設定速度Ｖｍを変更する様、モータドライバ６７、６８を制御する。但し、Ｖ_０は識別パターン４７、４８検知時のモータ設定速度とする。
【００３４】
次に作用について述べる。画像形成工程開始時、図７に示すフローチャートに従い第１ステーション１００及び第２ステーション２００にて形成されるトナー像の長さの調整操作を実施する。
【００３５】
ステップ１にて画像長さ調整モードを選択すると、ステップ２にて画像発生回路３７においてテストパターンデータを取り込み、ステップ３にてＬＥＤドライバ４２によりシアン（Ｃ）のプリントヘッド１４Ｃを駆動すると共にＬＥＤドライバ４４によりブラック（ＢＫＣ）のプリントヘッド１４ＢＫを駆動して識別パターン４７、４８を発生する操作を行う。
【００３６】
即ち、第１ステーション１００において、第１の感光体ドラム１１を矢印ｓ１方向に回転し、これと同時にシアン（Ｃ）の画像形成ユニット１２Ｃで、帯電装置１３Ｃによって第１の感光体ドラム１１表面を一様に帯電する。次にプリントヘッド１４Ｃにより、テストパターンデータを感光体ドラム１１に照射して識別パターン４７の静電潜像を形成後、現像装置１８Ｃでシアン（Ｃ）の液体現像剤によりシアン（Ｃ）の識別パターン４７を可視像化する。
【００３７】
又、同様に矢印ｓ２方向に回転する第２の感光体ドラム２１上にブラック（ＢＫ）の識別パターン４８を可視像化して、加圧ローラ２７、２８にて、感光体ドラム１１、２１に加圧接触し、矢印ｔ１方向に走行する用紙Ｐにシアン（Ｃ）及びブラック（ＢＫ）の識別パターン４７、４８を第１の工程である圧力転写する。
【００３８】
この後、第２の工程であるステップ４にてセンサ５１、５２により用紙Ｐ表面のシアン（Ｃ）及びブラック（ＢＫ）の識別パターン４７、４８を夫々検出する。次いでステップ５にて差分カウンタ６１により差分カウントし、ステップ６にて差分カウント値が許容範囲であるか否かを比較して第３の工程を実施する。
【００３９】
即ち差分カウンタ６１において、識別パターン４７、４８を１００００ライン検出する間に差分カウント値１未満を検出した場合は、制御装置６２は、感光体ドラム１１、２１上に形成されるそれぞれのトナー像の長さずれが許容範囲であることを認識し、トナー像の長さの調整操作を終了し、画像形成工程を開始する。
【００４０】
ステップ６にて識別パターン４７、４８を１００００ライン検出する間に、差分カウンタ６１にてカウント値１以上を検出した場合は、制御装置６２は、感光体ドラム１１、２１上に形成されるそれぞれのトナー像の長さずれが許容範囲を越えたと認識し、ステップ７に進む。
【００４１】
制御装置６２は、ステップ７にて差分カウンタ６１のカウント結果に応じて「数１」に従いモータ設定速度Ｖｍを演算し、演算結果に従いステップ８にて第１あるいは第２の感光体ドラム１１、２１を夫々駆動するモータ６３、６４のモータドライバ６７、６８を制御して、第１及び第２の感光体ドラム１１、２１の駆動速度を等速になるよう再設定する第４の工程を実施する。
【００４２】
次いで再設定された第１あるいは第２の感光体ドラム１１、２１上のトナー像の長さずれが許容範囲内であることを確認するため、再度ステップ３に進み、識別パターン４７、４８を用紙Ｐ上に形成し、上述の識別パターン４７、４８検知を実施する。制御装置６２は、感光体ドラム１１、２１上に形成されるそれぞれのトナー像の長さずれが許容範囲であることを確認後、画像形成工程を開始する。
【００４３】
画像形成工程が開始されると、第１ステーション１００において、第１の感光体ドラム１１が矢印ｓ１方向に回転し、これと同時にイエロー（Ｙ）及びシアン（Ｃ）の画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｃによるトナー像形成操作が成される。イエロー（Ｙ）の画像形成ユニット１２Ｙで、帯電装置１３Ｙによって第１の感光体ドラム１１表面を＋８００Ｖ程度に一様に帯電する。次にプリントヘッド１４Ｙはイエロー（Ｙ）の画像情報に対応する露光々を第１の感光体ドラム１１に選択的に照射して画像部を＋２００Ｖ程度まで電位を低下させ、第１の感光体ドラム１１上にイエロー（Ｙ）の画像情報に対応する静電潜像を形成する。
【００４４】
次いで現像装置１８Ｙでイエロー（Ｙ）の液体現像剤により、静電潜像を可視像化する。現像ローラ１６Ｙにて画像部にイエロー（Ｙ）のトナー粒子を付着して現像を実施後、スクイーズローラ１７Ｙにて、非画像部の浮遊トナー粒子及び余剰の液体現像剤を回収し、第１の感光体ドラム１１上にイエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。
【００４５】
次に第１の感光体ドラム１１上には、第２色目のシアン（Ｃ）のトナー像形成が同様に行われ、イエロー（Ｙ）のトナー像の上にシアン（Ｃ）のトナー像が重ね合わされる。すなわち第１の感光体ドラム１１表面のイエロー（Ｙ）のトナー像の上から、帯電装置１３Ｃにより帯電が成される。その後イエロー（Ｙ）のトナー像の上から、プリントヘッド１４Ｃにより、シアン（Ｃ）の画像情報に対応する露光々を第１の感光体ドラム１１に選択的に照射してシアン（Ｃ）の静電潜像を形成する。次いで現像装置１８Ｃを経て、第１の感光体ドラム１１上には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）のトナー像が、重ね合わされる。
【００４６】
この後、第１の感光体ドラム１１上のトナー像は乾燥装置２４を経て加圧ローラ２７に達し、加圧ローラ２７からの圧力及びトナー粒子の粘着力により第１の感光体ドラム１１上のトナー像は、矢印ｔ１方向に走行される用紙Ｐに圧力転写され、用紙Ｐ上にイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）の２色トナー像を形成される。尚、用紙Ｐへの転写終了後、第１の感光体ドラム１１は感光体クリーナ３１により残留トナー像を除去され、消去ランプ３３により残留電荷を消去されて一連の画像形成プロセスを終了し次の画像形成プロセスに備える。
【００４７】
第２ステーション２００においては、第１ステーション１００における用紙Ｐへの２色トナー像形成と同様にして、マゼンタ（Ｍ）の画像形成ユニット１２Ｍを用いて第２の感光体ドラムにマゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成後、ブラック（ＢＫ）の画像形成ユニット１２ＢＫを用いてマゼンタ（Ｍ）のトナー像の上からブラック（ＢＫ）のトナー像を形成する。
【００４８】
ここでマゼンタ（Ｍ）の画像形成ユニット１２Ｍのマゼンタ（Ｍ）のプリントヘッド１４Ｍは、マゼンタ（Ｍ）の画像情報に対応する露光々を第２の感光体ドラム２１に選択的に照射して、第２の感光体ドラム２１上にマゼンタ（Ｍ）の静電潜像を形成する。次いで現像装置１８Ｍを経て、第２の感光体ドラム２１上に、マゼンタ（Ｍ）のトナー像が形成される。又ブラック（ＢＫ）の画像形成ユニット１２ＢＫのプリントヘッド１４ＢＫは、ブラック（ＢＫ）の画像情報に対応する露光々を、マゼンタ（Ｍ）のトナー像の上から選択的に照射して、第２の感光体ドラム２１上にブラック（ＢＫ）の静電潜像を形成する。次いで現像装置１８ＢＫを経て、第１の感光体ドラム１１上には、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（ＢＫ）のトナー像が、重ね合わされる。
【００４９】
この後第２ステーション２００のマゼンタ（Ｍ）、ブラック（ＢＫ）の２色トナー像は乾燥装置２６により乾燥後、加圧ローラ２８に達する。加圧ローラ２８では圧力及びトナー粒子の粘着力により、第１ステーション１００側から矢印ｔ１方向に走行される用紙Ｐに、既に形成されるイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）の２色トナー像の形成位置にタイミングを合わせて、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（ＢＫ）の２色トナー像を重ねて圧力転写して、用紙Ｐ上にフルカラーのトナー像を完成する。尚転写終了後、第２の感光体ドラム２１は感光体クリーナ３２により残留トナー像を除去され、消去ランプ３４により残留電荷を消去され次の画像形成プロセスに備える。
【００５０】
用紙Ｐ上に重ね合わされる第１ステーション１００及び第２ステーション２００の２色づつのトナー像は、画像長さ調整モードを経て、トナー像の長さずれが、重ね合わせずれの許容範囲になるよう長さを調整されているので、用紙Ｐ上において高い重ね合わせ精度を得られ、色再現安定性及び高解像性を得られた。
【００５１】
以上の構成により本実施の形態にあっては、第１ステーション１００及び第２ステーション２００で形成されるトナー像の長さずれを、トナー像の重ね合わせずれの許容範囲（Ａ・３サイズであれば０．０８ｍｍ以下）内に収めるように、第１の感光体ドラム１１と第２の感光体ドラム２１とが略等速回転するよう調整した後、第１の感光体ドラム１１上に、イエロー（Ｙ）とシアン（Ｃ）のトナー像を形成し、第２の感光体ドラム２１上にマゼンタ（Ｍ）とブラック（ＢＫ）のトナー像を形成している。従って、圧力転写方式により各感光体ドラム１１、２１上から用紙Ｐにトナー像を転写する際に、トナー像の長さずれが原因で生じるトナー像の重ね合わせずれを低減出来、用紙Ｐ上でイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（ＢＫ）の４色を重ねて得られるフルカラートナー像は、重ね合わせずれが目立たず色再現安定性が良く、解像性の高い高画質を得られる。
【００５２】
更には、各感光体ドラム１１、２１上では２色づつのトナー像を重ねるのみであることから、従来の複数回転方式に比し各ステーション１００、２００での画像形成時間の短縮を得られると共に、従来の多重転写方式に比し転写前にトナー像の乾燥に要する時間の短縮も図れ、フルカラー画像形成の高速化を図れる。又、フルカラー画像を得るための色重ね回数が、第１及び第２ステーション１００、２００での２回のみであることから、従来の４色を別々に４回色重ねする４連タンデム方式に比して転写時の位置ずれ補正を格段に容易に出来る。
【００５３】
次に本発明を図８乃至図１１に示す第２の実施の形態を参照して説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態において転写方式更にはトナー像の長さ調整の方法が異なるものであり、第１の実施の形態と同一部分については同一符号を付しその説明を省略する。
【００５４】
第１及び第２の感光体ドラム１１、２１周囲の第１及び第２の乾燥装置２４、２６下流にはトナー像を用紙Ｐに多重転写するための転写装置７０、７１が設けられている。転写装置７０、７１は、第１あるいは第２の感光体ドラム１１、２１周囲の一次転写位置に夫々接触する中間転写媒体である第１及び第２の中間転写ローラ７２、７３、用紙搬送経路９を介して中間転写ローラ７２、７３周囲の二次転写位置に接触し中間転写ローラ７２、７３を夫々感光体ドラム１１、２１に加圧接触させる加圧ローラ７４、７６を有する。
【００５５】
転写装置７０、７１は、感光体ドラム１１、２１上に形成されるトナー像を中間転写ローラ７２、７３に一次転写した後、用紙Ｐに二次転写する。加圧ローラ７４、７６は、感光体ドラム１１、２１と、中間転写ローラ７２、７３間に約１０Ｋｇ／ｃｍ^２の圧力をかける。また、感光体ドラム１１、２１の表面速度ｖ1に対して中間転写ローラ７２、７３の表面速度ｖ２は、ｖ２／ｖ１＝０．９８となるようわずかに遅く設定され、感光体ドラム１１、２１から中間転写ローラ７２、７３への一次転写時、トナー像には圧力、トナー粒子の粘着力及びせん断応力が加わる。
【００５６】
トナー像の長さ調整プロセスを実施する調整装置７７の第１及び第２のセンサ５１、５２は、一次転写位置通過後の第１及び第２の中間転写ローラ７２、７３近傍に夫々対向配置される。本実施の形態では第１及び第２のセンサ５１、５２は、第１及び第２の中間転写ローラ７２、７３表面と、識別パターン４７、４８を形成するトナー像とを判別してパルス状の信号を出力する。
【００５７】
第１及び第２のセンサ５１、５２を差分カウントする差分カウンタ６１からのカウント値が入力される制御装置６２は、画像発生回路３７を介してプリントヘッド１４Ｙ〜１４ＢＫを駆動するＬＥＤドライバ４１、４２、４３、４４を制御して、クロック周期を調整する。
【００５８】
図１０はの駆動タイミングチャートを表す。第１ステーション１００のイエロー（Ｙ）のプリントヘッド１４Ｙにはクロック１（周期Ｔｃｋ１）に同期して画像発生回路３７から画像データ信号が転送される。１ラインのデータ転送が完了したら、次ぎのクロックパルスに同期して発光信号（図示せず）が発生し、プリントヘッド１４Ｙが1ライン単位で発光する。このような動作を繰り返し感光体ドラム１１表面にはイエロー（Ｙ）の静電潜像が形成される。次いで同様にしてシアン（Ｃ）のプリントヘッド１４Ｃにより感光体ドラム１１表面にシアン（Ｃ）の静電潜像を形成する。第１ステーション１００のイエロー（Ｙ）とシアン（Ｃ）のプリントヘッド１４Ｙ、１４Ｃ間では配置される距離に応じて遅延時間を設けてデータの転送と発光が行われるが、基本となるクロックは同一のクロック１に従う。
【００５９】
一方、第２ステーション２００ではマゼンタ（Ｍ）とブラック（ＢＫ）のプリントヘッド１４Ｍ、１４ＢＫはクロック２（周期Ｔｃｋ２）に同期して、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）と同様に駆動され第２の感光体ドラム２１表面に静電潜像を形成される。
【００６０】
クロック１とクロック２の周期が異なると、感光体ドラム１１、２１や中間転写ローラ７２、７３速度が同一であっても、第１及び第２の感光体ドラム１１、２１上に夫々形成されるトナー像の長さがずれる。このトナー像の長さずれは、識別パターン４７、４８の差分結果によってクロック１とクロック２の周期を同一となるように調整すれば解消可能となる。本実施の形態ではクロック１の周期Ｔｃｋ１を一定とし、差分カウンタ６１からのカウント値に基づいてクロック２の周期Ｔｃｋ２をクロック１の周期Ｔｃｋ１と同一となるよう調整する。
【００６１】
次に作用について述べる。画像形成工程開始時、図１１に示すフローチャートに従い第１ステーション１００及び第２ステーション２００にて形成されるトナー像の長さの調整操作を実施する。
【００６２】
本実施の形態では、ステップ２を終了後、ステップ１０３にて第１及び第２の感光体ドラム１１、２１に夫々シアン（Ｃ）及びブラック（ＢＫ）の識別パターン４７、４８を形成後、第１及び第２の中間転写ローラ７２、７３に一次転写して第５の工程を実施し、第１及び第２の中間転写ローラ７２、７３上に識別パターン４７、４８を形成する。
【００６３】
次いで第６の工程であるステップ１０４にてセンサ５１、５２により中間転写ローラ７２、７３表面のシアン（Ｃ）及びブラック（ＢＫ）の識別パターン４７、４８を夫々検出する。更にステップ１０５にて差分カウンタ６１により差分カウントし、ステップ１０６にて差分カウント値が許容範囲であるか否かを比較して第７の工程を実施する。即ちステップ１０６にて、識別パターン４７、４８を１００００ライン検出する間に差分カウント値１未満を検出した場合は、感光体ドラム１１、２１上に形成されるそれぞれのトナー像の長さずれが許容範囲であることを認識し、トナー像の長さの調整操作を終了して画像形成工程を開始する。
【００６４】
ステップ１０６にて、カウント値１以上を検出した場合は、感光体ドラム１１、２１上に形成されるそれぞれのトナー像の長さずれが許容範囲を越えたと認識し、ステップ１０７に進む。制御装置６２は、ステップ１０７にて差分カウンタ６１のカウント結果に応じてクロック２の周期Ｔｃｋ２をクロック１の周期Ｔｃｋ１と同一となるよう調整して第８の工程を実施する。これにより第１及び第２ステーション１００、２００により夫々形成されるトナー像の長さが同一になるよう調整される。
【００６５】
次いで調整後の第１あるいは第２の感光体ドラム１１、２１上のトナー像の長さずれが許容範囲内であることを確認するため、再度ステップ１０３に進み、識別パターン４７、４８を中間転写ローラ７２、７３上に夫々形成し、上述の識別パターン４７、４８検知を実施する。制御装置６２は、感光体ドラム１１、２１上に形成されるそれぞれのトナー像の長さずれが許容範囲であることを確認後、画像形成工程を開始する。
【００６６】
画像形成工程開始により第１の実施の形態と同様にして、第１ステーション１００において、第１の感光体ドラム１１上に、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）のトナー像を重ね合わせ、第１の中間転写ローラ７２に一次転写する。又第２ステーション２００において、第２の感光体ドラム２１上にマゼンタ（Ｍ）、ブラック（ＢＫ）のトナー像を重ね合わせ、第２の中間転写ローラ７３に一次転写する。第１あるいは第２の中間転写ローラ７２、７３に一次転写されたトナー像は、更に中間転写ローラ７２、７３及び加圧ローラ２７、２８間を矢印ｔ２方向に走行される用紙Ｐに二次転写され、用紙Ｐ上にフルカラー画像を完成され画像形成操作を終了する。
【００６７】
中間転写ローラ７２、７３へのトナー像の一次転写終了後、第１あるいは第２の感光体ドラム１１、２１は感光体クリーナ３１、３２により残留トナー像を除去され、消去ランプ３３、３４により残留電荷を消去されて一連の画像形成プロセスを終了し次の画像形成プロセスに備える。
【００６８】
用紙Ｐ上に重ね合わされるトナー像は、画像長さ調整モードを経て、第１ステーション１００及び第２ステーション２００でのプリントヘッド１４Ｙ〜１４ＢＫの駆動周期Ｔｃｋ１、Ｔｃｋ２を略同一とするように調整して、感光体ドラム１１、２１上の２色づつのトナー像の長さずれが許容範囲に調整されているので、用紙Ｐ上において高い重ね合わせ精度を得られ、色再現安定性及び高解像性を得られた。
【００６９】
以上の構成により本実施の形態にあっては、第１ステーション及び第２ステーション２００で形成されるトナー像の長さずれを、トナー像の重ね合わせずれの許容範囲（Ａ・３サイズであれば０．０８ｍｍ以下）内に収めるように、第１ステーション１００と第２ステーション２００のクロック周期を調整後、フルカラートナー像を形成している。従って、圧力転写方式により各感光体ドラム１１、２１上から中間転写ローラ７２、７３を経て用紙Ｐにトナー像を転写する際に、トナー像の長さずれが原因で生じるトナー像の重ね合わせずれを低減出来、重ね合わせずれが目立たず色再現安定性が良く、解像性の高い高画質のフルカラートナー像を得られる。
【００７０】
更には第１の実施の形態と同様、各感光体ドラム１１、２１上では２色のトナー像を重ねるのみであることから、従来の複数回転方式や多重転写方式に比しフルカラー画像形成の高速化を図れ、又第１及び第２のステーション１００、２００で、２回色重ねするのみであることから、色重ねを４回行う従来の４連タンデム方式に比して転写時の位置ずれ補正を格段に容易に出来る。
【００７１】
尚本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その趣旨を変えない範囲での変更は可能であって、例えば複数の画像保持体上の形成画像の長さ調整操作は、画像形成装置の電源投入時におこなってもよいし、画像形成に先立って実施したり、あるいは画像形成装置稼動中に必要に応じて実施する等任意である。又画像保持体の数や、画像保持体上に形成される形成画像の色等任意であり、前述の実施の形態における４色の形成画像の２色ずつの組み合わせも限定されない。
【００７２】
又、識別パターンを形成するためのテストパターンデータの構造は限定されず、複数の画像保持体上に形成される形成画像の長さのずれを検出可能であれば、線幅、ラインピッチ、ライン数等任意である。更に複数の画像保持体上に形成される形成画像の長さのずれの許容範囲も高画質を得られる範囲で任意である。又複数の画像保持体上に形成される形成画像の長さのずれの調整方法も限定されず、複数の画像保持体上の形成画像を相互に調整したり、あるいはいずれか１つの画像保持体上の形成画像を基準長さとして、他の画像保持体上の形成画像の長さを調整する等任意である。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の画像保持体上に複数色の画像を多重形成して、カラー画像形成時の高速化、更には転写時の位置ずれ補正の軽減を図る画像形成装置において、各画像保持体上の形成画像の長さずれを低減出来るので、被転写材上で重ね合わされる形成画像の重ね合わせずれが目立たず、高い重ね合わせ精度により、色再現安定性が良く解像性の高い高画質のフルカラートナー像を高速で得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のフルカラー電子写真装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の調整装置の概略ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の識別パターンを示す概略説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態のセンサによる識別パターンの検出を示す概略説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態のセンサ及び差分カウンタを示す概略ブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の調整装置の概略説明図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態のトナー像の長さの調整操作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態のフルカラー電子写真装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態の調整装置の概略ブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態のプリントヘッドの駆動タイミングチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態のトナー像の長さの調整操作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
７…給紙ローラ
８…巻き取りローラ
９…用紙搬送経路
１０…画像形成部
１１、２１…感光体ドラム
１２Ｙ〜１２ＢＫ…画像形成ユニット
１３Ｙ〜１３ＢＫ…帯電装置
１４Ｙ〜１４ＢＫ…プリントヘッド
１６Ｙ〜１６ＢＫ…現像ローラ
１７Ｙ〜１７ＢＫ…スクイーズローラ
１８Ｙ〜１８ＢＫ…現像装置
２４、２６…乾燥装置
２７、２８…加圧ローラ
３６…調整装置
３７…画像発生回路
３８…メモリ
４１、４２、４３、４４…ＬＥＤドライバ
４７、４８…識別パターン
５１、５２…センサ
６１…差分カウンタ
６２…制御装置
６３、６４…モータ
６７、６８…モータドライバ
１００…第１ステーション
２００…第２ステーション

Claims (6)

1. 第１の画像保持体と、
   前記第１の画像保持体に第１の形成画像を形成する第１の画像形成ユニットと、
   第２の画像保持体と、
   前記第２の画像保持体に第２の形成画像を形成する第２の画像形成ユニットと、
   前記第１の画像保持体に加圧接触する第１の中間転写媒体を有し前記第１の中間転写媒体に一次転写される前記第１の形成画像を被転写材に圧力転写する第１の転写装置と、
   前記第２の画像保持体に加圧接触する第２の中間転写媒体を有し前記第２の中間転写媒体に一次転写される前記第２の形成画像を前記被転写材に形成される前記第１の形成画像上に重ねて圧力転写する第２の転写装置と、
   前記第１の中間転写媒体に前記第１の形成画像の長さを識別する第１の識別パターンを形成し、前記第２の中間転写媒体に前記第２の形成画像の長さを識別する第２の識別パターンを形成するパターン形成装置と、
   前記第１の識別パターンを検出する第１の検出部と、
   前記第２の識別パターンを検出する第２の検出部と、
   前記第１の検出部からの第１の検出結果及び前記第２の検出部からの第２の検出結果により前記第１の形成画像と前記第２の形成画像の長さずれを調整する調整装置とを具備することを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 前記調整装置は、前記第１の画像保持体及び／または前記第２の画像保持体の移動速度を調整することを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
3. 前記調整装置は、前記第１の画像形成ユニットによる前記第１の形成画像形成時の露光タイミング周期及び／または前記第２の画像形成ユニットによる前記第２の形成画像形成時の露光タイミング周期を調整することを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
4. 複数の画像保持体上に形成される形成画像を前記画像保持体に加圧接触する複数の中間転写媒体に夫々圧力転写により一次転写した後、前記中間転写媒体上に転写される前記形成画像を圧力転写により被転写材に多重転写して多色画像を得る画像形成方法において、
   前記複数の画像保持体上に形成される前記形成画像の長さを識別する識別パターンを前記複数の画像保持体に夫々形成後、前記複数の中間転写媒体に夫々一次転写する第５の工程と、
   前記中間転写媒体上に一次転写された夫々の識別パターンを検出する第６の工程と、
   前記第６の工程による前記夫々の識別パターンの検出結果により前記複数の画像保持体上に形成される形成画像の長さずれを識別する第７の工程と、
   前記第７の工程により識別される前記形成画像の長さずれに応じて、前記形成画像の長さを調整する第８の工程とを具備することを特徴とするカラー画像形成方法。
5. 前記第８の工程を、前記複数の画像保持体の移動速度を調整して行うことを特徴とする請求項４記載のカラー画像形成方法。
6. 前記第８の工程を、前記複数の画像保持体上に前記形成画像を形成する露光タイミング周期を調整して行うことを特徴とする請求項４記載のカラー画像形成方法。

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