JP4027698B2 - 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、カラープリンタ、カラーコピア等の電子写真プロセスを用いてカラー画像を形成するカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像形成装置には、画像形成部によって形成された画像を搬送ベルトに搬送される単一の記録媒体上に順次重ね合わせて転写することにより記録媒体上にカラー画像を得るタンデム方式と呼ばれている方式が知られている。
【０００３】
タンデム方式のカラー画像形成装置は、印字速度が高速であるという利点を持つ反面、各色の色合わせが難しいという欠点を持っている。このため、例えば、紙詰まりや動作異常等のためにユーザやサービスマンが一部の画像形成部を正規の位置から移動させると、再び元の位置に復帰させた場合には微妙な位置ずれが生じ、これが各色の色ずれの原因となる。
【０００４】
近年、このような色ずれを防止するために、種々の発明が提案されている。
【０００５】
特開平１０−２６０５６７号は、温湿度等の変動による環境変化、経時変化等により位置ずれ検出用パターンの濃度の低下や濃度むら等が生じて、正しい形状の位置ずれ検出用パターンが形成されなかった場合に、正確なパターン検出が実施できないために、色ずれ補正を正常に行えないという問題を解決するために、濃度データを算出し、濃度データが適正範囲外のときは、画像を作成するためのバイアス値を変更することにより、位置ずれパターン検出値を一定値以上に保持しようとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の方式は、パターン濃度変動が起きた場合に位置ずれ検出用パターンの作成処理を複数回実行しなければならず、位置ずれ補正処理に時間がかかるという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、位置ずれ補正実行直前の印刷の書き込み直後に濃度検出用パターンを作成し、濃度検出用パターンの出力に応じて、位置ずれ検出用パターンを検出部の位置ずれ検出用パターン検出閾値を変更することにより、位置ずれ検出用パターン作成処理を複数回繰り返すことなく、位置ずれ検出用パターンを正しく検出することを可能にしたカラー画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、変更する閾値では位置ずれ検出が失敗すると判断したときは、トナー濃度調整を実行することにより、位置ずれパターンの検出を正確に実施することを可能にしたカラー画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
【００１４】
第１の手段は、搬送体に沿って複数個設置された画像形成部によって形成された画像を、記録媒体上に順次重ねて転写することにより、カラー画像を得るカラー画像形成装置において、重ね合わせ画像の各色の位置ずれを検知する位置ずれ検知用パターンを前記搬送体上に複数組形成し、位置ずれ検知用パターン検出手段によって前記位置ずれ検知用パターンを検知し、検知結果に基づいて重ね合わせ画像の位置ずれを補正する位置ずれ補正手段と、データ書き込み終了を検知する検知手段と、前記検知手段によって書き込み終了検知時に濃度パターンを作成する濃度パターン作成手段とから構成され、作成された濃度パターンを前記位置ずれ検知用パターン検知手段で検出し、検出された濃度パターンが不適正な場合は、位置ずれパターン検出閾値を算出し、算出された位置ずれパターン検出閾値に基づいて、前記位置ずれ補正手段を実行することを特徴とする。
【００１７】
第２の手段は、搬送体に沿って複数個設置された画像形成部によって形成された画像を、記録媒体上に順次重ねて転写することにより、カラー画像を得るカラー画像形成装置において、重ね合わせ画像の各色の位置ずれを検知する位置ずれ検知用パターンを前記搬送体上に複数組形成し、位置ずれ検知用パターン検出手段によって前記位置ずれ検知用パターンを検知し、検知結果に基づいて重ね合わせ画像の位置ずれを補正する位置ずれ補正手段と、データ書き込み終了を検知する検知手段と、前記検知手段によって書き込み終了検知時に濃度パターンを作成する濃度パターン作成手段とから構成され、作成された濃度パターンを前記位置ずれ検知用パターン検知手段で検出し、検出された濃度パターンが不適正な場合は、位置ずれパターン検出閾値を算出し、さらに算出された位置ずれパターン検出閾値が設定できない場合は、トナー濃度を調整して、前記位置ずれ補正手段を実行することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１ないし図１０を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本発明のカラー画像形成装置の構成を示す図である。
【００２０】
同図において、符号の後に付されているＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋはそれぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色に対応するものでり、１Ｙ〜１Ｋは４つの各色に対応してそれぞれ設けられる画像形成部の第１，第２，第３，および第４の各ステーション、２Ｙ〜２Ｋはそれぞれ画像形成部の各ステーションの感光ドラム、３Ｙ〜３Ｋはそれぞれ画像形成部の各ステーションの帯電器、４Ｙ〜４Ｋはそれぞれ画像形成部の各ステーションの露光器、５Ｙ〜５Ｋはそれぞれ画像形成部の各ステーションの現像器、６Ｙ〜６Ｋはそれぞれ画像形成部の各ステーションの感光体クリーナ、７Ｙ〜７Ｋはそれぞれ画像形成部の各ステーションの転写器、８は搬送ベルト、９はベルト駆動ローラ、１０ベルト従動ローラ、１１記録紙が収納されている給紙トレイ、１２は定着装置、１３，１４は図示していない発光部および受光部を備え光反射型センサからなる検出装置である。なお、検出装置１３、１４は透過型センサで構成してもよい。
【００２１】
このカラー画像形成装置は、同図に示すように、それぞれ異なる色を形成する４つの画像形成部の各ステーション１Ｙ〜１Ｋが、搬送ベルト８に沿って直線上に配置されており、これらの各ステーション１Ｙ〜１Ｋには、画像形成媒体として機能する感光ドラム２Ｙ〜２Ｋ、この感光ドラム２Ｙ〜２Ｋの周囲に配置される帯電器３Ｙ〜３Ｋ、露光器４Ｙ〜４Ｋ、現像器５Ｙ〜５Ｋ、感光体クリーナ６Ｙ〜６Ｋ、転写器７Ｙ〜７Ｋが配置されている。
【００２２】
搬送ベルト８はベルト駆動ローラ９によって矢印Ａ方向に回転駆動される。
【００２３】
各感光ドラム２Ｙ〜２Ｋの表面は、各帯電器３Ｙ〜３Ｋによって、一様に帯電された後、露光器４Ｙ〜４Ｋによって出力すべき画像に対応したパターンで露光され、感光ドラム２Ｙ〜２Ｋの表面上に静電潜像が形成される。各感光ドラム２Ｙ〜２Ｋ上に形成された静電潜像は各現像器５Ｙ〜５Ｋによって現像されて各色のトナー像が形成される。
【００２４】
記録紙は給紙トレイ１１から送り出され、搬送ベルト８により第１ステーション１Ｙ、第２ステーション１Ｍ、第３ステーション１Ｃ、第４ステーション１Ｋを順次通過し、各転写器７Ｙ〜７Ｋで各感光ドラム２Ｙ〜２Ｋ上に形成された各色トナー像が記録紙の同じ位置に順次転写され重ね合わされることにより１つのカラー画像が形成される。４色のトナー像が転写された記録紙は搬送ベルト８から剥離され、定着装置１２で定着処理される。
【００２５】
各感光ドラム２Ｙ〜２Ｋ上に形成された各色トナー像の転写後に感光ドラム２Ｙ〜２Ｋの表面に残ったトナーは、各感光体クリーナ６Ｙ〜６Ｋにより除去され、次の画像形成サイクルに備えられる。
【００２６】
図２は、図１に示すカラー画像形成装置の主要部分を示す斜視図である。
【００２７】
同図において、矢印Ｂは搬送ベルト８の移動方向と直行する方向の主走査方向、矢印Ｃは搬送ベルト８の移動方向と平行な方向の副走査方向を示す。また、２０１，２０２はそれぞれ搬送ベルト８上に転写された位置ずれ用検出用パターンである。
【００２８】
図３は、カラー画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【００２９】
同図において、検出装置１３，１４によって、図２に示す位置ずれ検出用パターン２０１，２０２が検出されると、検出されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器３１によってデジタル信号に変換されて電圧値として取得される。取得された電圧値は位置合わせコントローラ３４によって位置ずれ検出用パターン２０１，２０２の位置を算出し、スキューずれ量、主走査レジストずれ量、主走査倍率ずれ量、副走査レジストずれ量および補正量を算出し、書込みクロック、書込みタイミング等の制御信号の設定値を、システムコントローラ３５に送信する。
【００３０】
システムコントローラ３５では、送信された設定値に各タイミングを変更することにより、各色の位置合わせが実行される。
【００３１】
以上が、制御部における後述する図６ないし図１０における位置ずれ補正処理に対応する処理である。
【００３２】
なお、図４は、位置ずれ検出用パターン２０１、２０２の一例を示す図である。
【００３３】
同図に示すように、位置ずれ検出用パターンは搬送ベルト８にカラー画像形成装置のフロント側、リア側にそれぞれ複数セット（８セット）形成される。
【００３４】
次に、本発明に係る濃度処理を行って正確な位置ずれ補正処理を行う場合について図３、図５ないし図６を用いて説明する。
【００３５】
図５は、搬送ベルト８上の各ステーションの書き込み終了位置から所定の位置に形成される濃度パターンを示す図である。
【００３６】
同図において、４１ｆ，４１ｒは、第１ステーションによる書き込み終了位置からX（ｍｍ）の位置に作成されるＹ（ｍｍ）×Ｚ（ｍｍ）四方の濃度検知パターン、４２ｆ，４２ｒは、第２ステーションによる書き込み終了位置からＸ＋Ｙ＋Ｘ（ｍｍ）の位置に作成されるＹ（ｍｍ）×Ｚ（ｍｍ）四方の濃度検知パターン、４３ｆ，４３ｒは、第３ステーションによる書き込み終了位置からX＋Ｙ＋Ｘ＋Ｙ＋Ｘ（ｍｍ）の位置に作成されるＹ（ｍｍ）×Ｚ（ｍｍ）四方の濃度検知パターン、４４ｆ，４４ｒは、第４ステーションによる書き込み終了位置からＸ＋Ｙ＋Ｘ＋Ｙ＋Ｘ＋Ｙ＋Ｘ（ｍｍ）の位置に作成されるＹ（ｍｍ）×Ｚ（ｍｍ）四方の濃度検知パターンである。
【００３７】
図６は、濃度パターンを読み込んで正確な位置ずれ補正処理を行うための処理手順を示すフローチャートである。
【００３８】
まず、印刷が開始されると、ステップＳ１にて、図３に示す位置合わせコントローラ３４が、印刷枚数カウンタ３６のカウント値Ｐページと温度センサ３７の出力値Ｔ度を監視し、あらかじめ定められた位置ずれ補正実行条件が満たされ、位置ずれ補正実行タイミングにあるかを判定し、そのタイミングにあるときは、システムコントローラ３５に対して、位置ずれ補正実行要求を発行する。
【００３９】
システムコントローラ３５は、位置ずれ補正を実行していい場合には、ステップＳ２にて、印刷処理を中断し、中断するページの印刷時に各ステーションの書き込みを監視し、ステップＳ３にて、第1ステーションのデータ書き込みを終了したかを判定し、書き込み終了している場合は、書き込み終了位置からX（ｍｍ）の位置にＹ（ｍｍ）×Ｚ（ｍｍ）四方の濃度検知パターン４１ｆ、４１ｒを作成する。その後各ステーションの書き込み終了を順次監視し、第２ステーションの書き込みが終了した場合は、ステップＳ５，６にて、Ｘ＋Ｙ＋Ｘ（ｍｍ）の位置に濃度検知パターン４２ｆ、４２ｒ、第３ステーションの書き込みが終了した場合は、ステップＳ７，８にて、Ｘ＋Ｙ＋Ｘ＋Ｙ＋Ｘ（ｍｍ）の位置に濃度検知パターン４３ｆ、４３ｒ、第４ステーションの書き込みを終了した場合は、ステップＳ９，１０にて、Ｘ＋Ｙ＋Ｘ＋Ｙ＋Ｘ＋Ｙ＋Ｘ（ｍｍ）の位置に濃度検知パターン４４ｆ、４４ｒをそれぞれ作成し、位置合わせコントローラ３４に、位置合わせ実行許可、濃度パターン作成終了通知を発行する。
【００４０】
次に、ステップＳ１１にて、位置合わせコントローラ３４は、濃度パターンを検出装置１３、１４で検出し、ステップＳ１２にて、検出された出力値Ｄ（Ｖ）と基準値Ｓ（Ｖ）を比較し、濃度が十分であると判断した場合には、ステップＳ１４にて、作像条件を変更せずに、従前に述べた一連の位置ずれ補正処理を実行する。濃度が不十分であるとは判断した場合には、ステップＳ１３にて、位置ずれパターンを作成するための帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアス、露光パワーからなる作像条件を算出し、算出結果に基づいて、ステップＳ１４における位置ずれ補正処理を実行する。位置ずれ補正処理の実行後は印刷を再開する。
【００４１】
図７は、濃度パターンを読み込んで正確な位置ずれ補正処理を行うための、図６とは異なる処理手順を示すフローチャートである。
【００４２】
なお、ステップＳ２１〜ステップＳ３０は、それぞれ図６に示すフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ１０に対応するので説明を省略する。
【００４３】
ステップＳ３１にて、位置合わせコントローラ３４は、濃度パターンを検出装置１３、１４で検出し、ステップＳ３２にて、検出された出力値Ｄ（Ｖ）と基準値Ｓ（Ｖ）を比較し、濃度が十分であると判断した場合には、ステップＳ３４にて、検出閾値を変更せずに、従前に述べた一連の位置ずれ補正処理を実行する。濃度が不十分であるとは判断された場合には、ステップＳ３３にて、閾値を新たに算出し、算出された閾値に基づいて、ステップＳ３４における位置ずれ補正処理を実行する。位置ずれ補正処理の実行後は印刷を再開する。
【００４４】
図８は、濃度パターンを読み込んで正確な位置ずれ補正処理を行うための、図６および図７とは異なる処理手順を示すフローチャートである。
【００４５】
なお、ステップＳ４１〜ステップＳ５０は、それぞれ図６に示すフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ１０に対応するので説明を省略する。
【００４６】
ステップＳ５１にて、位置合わせコントローラ３４は、濃度パターンを検出装置１３、１４で検出し、ステップＳ５２にて、検出された出力値Ｄ（Ｖ）と基準値Ｓ（Ｖ）を比較し、濃度が十分であると判断した場合には、ステップＳ５４にて、濃度調整処理を行わずに、従前に述べた一連の位置ずれ補正処理を実行する。濃度が不十分であるとは判断した場合には、ステップＳ５３にて、濃度補正処理を実行し、その後、ステップＳ５４における位置ずれ補正処理を実行する。位置ずれ補正処理の実行後は印刷を再開する。
【００４７】
図９は、濃度パターンを読み込んで正確な位置ずれ補正処理を行うための、図６，７および図８とは異なる処理手順を示すフローチャートである。
【００４８】
なお、ステップＳ６１〜ステップＳ７０は、それぞれ図６に示すフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ１０に対応するので説明を省略する。
【００４９】
ステップＳ７１にて、位置合わせコントローラ３４は、濃度パターンを検出装置１３、１４で検出し、ステップＳ７２にて、検出された出力値Ｄ（Ｖ）と基準値Ｓ（Ｖ）を比較し、濃度が十分であると判断した場合には、ステップＳ７６にて、作像条件やトナー濃度調整を行わずに、従前に述べた一連の位置ずれ補正処理を実行する。濃度が不十分であると判断した場合には、ステップＳ７３にて、位置ずれパターンを作成するための帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアス、露光パワーからなる作像条件を算出する。さらに、ステップＳ７４にて、算出された作像条件を設定できるかを判定し、作像条件を設定できた場合は、ステップＳ７６にて、位置ずれ補正処理を実行し、作像条件が設定できなかった場合は、ステップＳ７５にて、トナー濃度を調整して、ステップＳ７６の位置ずれ補正処理を実行する。位置ずれ補正処理の実行後は印刷を再開する。
【００５０】
図１０は、濃度パターンを読み込んで正確な位置ずれ補正処理を行うための、図６，７，８および図９とは異なる処理手順を示すフローチャートである。
【００５１】
なお、ステップＳ８１〜ステップＳ９０は、それぞれ図６に示すフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ１０に対応するので説明を省略する。
【００５２】
ステップＳ９１にて、位置合わせコントローラ３４は、濃度パターンを検出装置１３、１４で検出し、ステップＳ９２にて、検出された出力値Ｄ（Ｖ）と基準値Ｓ（Ｖ）を比較し、濃度が十分であると判断した場合には、ステップＳ９６にて、検出閾値やトナー濃度調整を行わずに、従前に述べた一連の位置ずれ補正処理を実行する。濃度が不十分であると判断した場合には、ステップＳ９３にて、検出閾値を新たに算出し、さらに、ステップＳ９４にて、算出された閾値で検出可能であるかを判定し、検出可能である場合は、ステップＳ９６にて、位置ずれ補正処理を実行し、検出可能でない場合は、ステップＳ９５にて、トナー濃度を調整して、ステップＳ９６の位置ずれ補正処理を実行する。位置ずれ補正処理の実行後は印刷を再開する。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、書き込み終了検知時に濃度パターンを作成し、作成された濃度パターンを位置ずれ検知用パターン検知手段で検出し、検出された濃度パターンが不適正な場合は、位置ずれパターン検出閾値を算出し、算出された位置ずれパターン検出閾値に基づいて、位置ずれ補正手段を実行するようにしたので、印刷終了後、濃度調整処理をすることなく、位置合わせ処理中の位置ずれパターンの検出失敗が無くなり、生産性を向上させることができる。
【００５７】
請求項２に記載の発明によれば、書き込み終了検知時に濃度パターンを作成し、作成された濃度パターンを位置ずれ検知用パターン検知手段で検出し、検出された濃度パターンが不適正な場合は、位置ずれパターン検出閾値を算出し、さらに算出された位置ずれパターン検出閾値が設定できない場合は、トナー濃度を調整して、位置ずれ補正手段を実行するようにしたので、位置合わせ処理前に、必要なときのみ濃度調整を実行するので、余分な濃度調整処理が削除できるため、生産性を向上させることができ、必要なときには濃度調整処理後位置合わせ処理を実行するため、位置合わせ処理中のパターンの検出失敗を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のカラー画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】 図１に示すカラー画像形成装置の主要部分を示す斜視図である。
【図３】 カラー画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】 位置ずれ検出用パターン２０１、２０２の一例を示す図である。
【図５】 搬送ベルト８上の各ステーションの書き込み終了位置から所定の位置に形成される濃度パターンを示す図である。
【図６】 濃度パターンを読み込んで正確な位置ずれ補正処理を行うための処理手順を示すフローチャートである。
【図７】 濃度パターンを読み込んで正確な位置ずれ補正処理を行うための、図６とは異なる処理手順を示すフローチャートである。
【図８】 濃度パターンを読み込んで正確な位置ずれ補正処理を行うための、図６および図７とは異なる処理手順を示すフローチャートである。
【図９】 濃度パターンを読み込んで正確な位置ずれ補正処理を行うための、図６，７および図８とは異なる処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】 濃度パターンを読み込んで正確な位置ずれ補正処理を行うための、図６，７，８および図９とは異なる処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１Ｙ〜１Ｋ・・・画像形成部の第１，第２，第３，および第４ステーション、
２Ｙ〜２Ｋ・・・画像形成部の各ステーションの感光ドラム、
３Ｙ〜３Ｋ・・・画像形成部の各ステーションの帯電器、
４Ｙ〜４Ｋ・・・画像形成部の各ステーションの露光器、
５Ｙ〜５Ｋ・・・画像形成部の各ステーションの現像器、
６Ｙ〜６Ｋ・・・画像形成部の各ステーションの感光体クリーナ、
７Ｙ〜７Ｋ・・・画像形成部の各ステーションの転写器、
８・・・搬送ベルト、 ９・・・ベルト駆動ローラ、
１０・・・ベルト従動ローラ、 １１・・・給紙トレイ、
１２・・・定着装置、 １３，１４・・・検出装置、
２０１，２０２・・・位置ずれ用検出用パターン、
３１・・・Ａ／Ｄ変換器、 ３２・・・ＲＯＭ、
３３・・・ＲＡＭ、 ３４・・・位置合わせコントローラ、
３５・・・システムコントローラ、 ３６・・・印刷枚数カウンタ、
３７・・・温度センサ、
４１ｆ，４１ｒ，４２ｆ，４２ｒ，４３ｆ，４３ｒ，４４ｆ，４４ｒ・・・濃度検知パターン。

Claims (2)

1. 搬送体に沿って複数個設置された画像形成部によって形成された画像を、記録媒体上に順次重ねて転写することにより、カラー画像を得るカラー画像形成装置において、
   重ね合わせ画像の各色の位置ずれを検知する位置ずれ検知用パターンを前記搬送体上に複数組形成し、位置ずれ検知用パターン検出手段によって前記位置ずれ検知用パターンを検知し、検知結果に基づいて重ね合わせ画像の位置ずれを補正する位置ずれ補正手段と、データ書き込み終了を検知する検知手段と、前記検知手段によって書き込み終了検知時に濃度パターンを作成する濃度パターン作成手段とから構成され、
   作成された濃度パターンを前記位置ずれ検知用パターン検知手段で検出し、検出された濃度パターンが不適正な場合は、位置ずれパターン検出閾値を算出し、算出された位置ずれパターン検出閾値に基づいて、前記位置ずれ補正手段を実行することを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 搬送体に沿って複数個設置された画像形成部によって形成された画像を、記録媒体上に順次重ねて転写することにより、カラー画像を得るカラー画像形成装置において、
   重ね合わせ画像の各色の位置ずれを検知する位置ずれ検知用パターンを前記搬送体上に複数組形成し、位置ずれ検知用パターン検出手段によって前記位置ずれ検知用パターンを検知し、検知結果に基づいて重ね合わせ画像の位置ずれを補正する位置ずれ補正手段と、データ書き込み終了を検知する検知手段と、前記検知手段によって書き込み終了検知時に濃度パターンを作成する濃度パターン作成手段とから構成され、
   作成された濃度パターンを前記位置ずれ検知用パターン検知手段で検出し、検出された濃度パターンが不適正な場合は、位置ずれパターン検出閾値を算出し、さらに算出された位置ずれパターン検出閾値が設定できない場合は、トナー濃度を調整して、前記位置ずれ補正手段を実行することを特徴とするカラー画像形成装置。

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