JP4437846B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラープリンタやカラー複写機等に利用でき、複数の画像形成ステーションを介して各色成分毎の画像を形成して、記録紙上で重ね合わせることによりカラー画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置として、無端走行される搬送ベルト、およびこの搬送ベルトに沿って並設された各色毎の複数の画像形成ステーションを有するカラー複写機が知られている。この複写機では、搬送ベルト上に記録紙を吸着して搬送し、搬送される記録紙上に各画像形成ステーションを介して各色の画像を重ね合わせて形成し、記録紙上にカラー画像を出力している。
【０００３】
この種のカラー複写機において、搬送ベルトの走行速度と各画像形成ステーションにおけるプロセス速度とを正確に一致させ、且つ各画像形成ステーションにおける画像形成タイミングを調整して記録紙上に各色の画像を正確に重ね合わせることは極めて困難とされている。
【０００４】
このため、従来のカラー複写機では、装置の電源投入時やジャム処理終了後の復帰動作時などに、各画像形成ステーションを介して搬送ベルト上に各色のテストパターンを形成し、このテストパターンを検出して各画像形成ステーションによる画像形成位置のズレ量を検出し、このズレ量に基づいて、各画像形成ステーションにおける画像形成タイミング等を調整し、出力画像の色ズレを補正するようにしている。
【０００５】
位置ズレ補正のためのテストパターンには、例えば、搬送ベルトの走行方向と直交する主走査方向に延びた第１の線分と、この第１の線分の一端から傾斜して延びた第２の線分と、を有する楔形のものがあり、各色のテストパターンがベルトの走行方向、即ち副走査方向に沿って等間隔で並ぶように画像形成領域外に形成される。そして、複数の画像形成ステーションよりさらに下流側で搬送ベルトに対向して配設されたセンサを介してこれらのテストパターンが順次検出され、画像形成位置のズレ量が主走査方向および副走査方向について検出され、このズレ量に基づいて各画像形成ステーションによる画像形成位置が調整されて色ズレが補正される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のカラー複写機では、搬送ベルトを巻回した一方のローラに近接して定着装置が配置されており、定着装置からの輻射熱の影響によってローラ径が経時的に熱膨張されてしまう。このように、ローラの径が経時的に大きくなると、搬送ベルトの走行速度が徐々に速くなり、記録紙上に重ね合わされるカラー画像に色ズレを生じるようになる。
【０００７】
つまり、熱膨張によってローラ径が大きくなると、ローラの外周の長さは約３倍の割合で大きくなり、ローラの周速、即ち搬送ベルトの走行速度も約３倍の割合で速くなる。このため、ローラ外周の変化量をΔＬ、複数の画像形成ステーションを通過するまでのローラ回転数をＮ、ローラ付近の雰囲気温度の上昇温度をΔＴ、ローラの熱膨張係数をＫ、膨張前のローラ径をＲ、最も上流側の画像形成ステーションから最も下流側の画像形成ステーションまでの距離をＤとすると、各色画像の相対的な位置ズレの最大値Ｏは、
Ｏ＝ΔＬ×Ｎ＝ΔＴ×Ｋ×Ｒ×Ｄ／（Ｒ×π）
となり、ローラ径の膨張の度合に対する位置ズレ量の割合は極めて高いものとなる。
【０００８】
ローラ径の経時的な熱膨張に起因した色ズレを防止するため、例えば、記録紙の通紙間隔を広げて各紙間に上述した複数の楔形のテストパターンをそれぞれ形成し、紙間毎に色ズレを検出して補正する方法が考えられる。
【０００９】
しかし、この方法では、通紙間隔を広げることから単位時間内に画像形成可能な通紙枚数が少なくなって装置全体の処理速度が遅くなってしまう。また、テストパターンを形成するための割り込みによるシーケンス処理が必要となり、装置全体の処理速度がさらに遅くなるとともに、シーケンス処理に関するトラブルが発生して品質が低下されるといった問題が生じる。
【００１０】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、装置の処理速度を低下させることなく、輻射熱の影響による経時的な色ズレを防止できる画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の画像形成装置は、定着装置の輻射熱によって熱膨張するローラによって保持された搬送ベルトと、この搬送ベルトにて搬送される転写媒体に対向して当該転写媒体の搬送方向に沿って並設され、上記搬送ベルトにて搬送される転写媒体上に色分解された複数の画像データに基づく各色の画像を重ね合わせて形成する複数の画像形成手段と、上記複数の画像形成手段による画像形成領域から外れた位置で上記複数の画像形成手段を介して上記搬送ベルトに第１のパターン画像を形成する第１のパターン形成手段と、上記複数の画像形成手段の上記搬送方向下流側に並んで配置され、上記第１のパターン形成手段にて上記搬送ベルトに形成された第１のパターン画像を検出する検出手段と、この検出手段による検出結果に基づいて、上記複数の画像形成手段を介して形成される画像のズレを検出し、このズレを補正するための補正量を設定し、この補正量に基づいて上記搬送ベルトおよび上記複数の画像形成手段のうち少なくとも一方を制御するとともに、上記複数の画像形成手段のうち１つの画像形成手段を介して上記搬送ベルトに上記第１のパターン画像を形成してから該第１のパターン画像を上記検出手段で検出するまでの基準時間を取得する第１の制御手段と、上記第１のパターン形成手段にて上記第１のパターン画像を形成するタイミングとは異なるタイミングで上記１つの画像形成手段を介して上記画像形成領域から外れた位置に第２のパターン画像を形成する第２のパターン形成手段と、上記第２のパターン形成手段にて上記第２のパターン画像が形成されてから該第２のパターン画像が上記検出手段にて検出されるまでの時間を上記第１の制御手段で予め取得した基準時間と比較して、この基準時間からのズレ量に基づいて、上記ローラの経時的な熱膨張に起因した画像ズレの有無を判断するとともに、この画像ズレがある場合に上記第１の制御手段にて設定した補正量を変更する第２の制御手段と、を備えている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、この発明の画像形成装置として、転写型のカラーデジタル複写機１（以下、単に複写機１と称する）の断面を示し、図２は、複写機１の要部の概略構成、およびその制御系を示す。
【００１４】
図１に示すように、複写機１は、原稿の画像データを読取るスキャナ部２、および読取った画像データに基づく画像を形成するプリンタ部４を備えている。スキャナ部２の上部には、原稿自動給送装置６（以下、単にＡＤＦ６と称する）がセットされている。
【００１５】
ＡＤＦ６は、スキャナ部２の後述する原稿台に対して開閉可能に取付けられ、読取対象物すなわち原稿Ｄを、原稿台に向けて１枚ずつ給送するとともに、原稿台に載置された原稿Ｄを原稿台に密着させる原稿押さえとして機能する。
【００１６】
プリンタ部４は、各色成分毎に色分解された画像データに基づく各色の画像、即ち、イエロー (黄、以下、Ｙと示す) 、マゼンタ (赤の一種、以下、Ｍと示す) 、シアン (青みがかった紫、以下、Ｃと示す) およびブラック (黒、以下、Ｋと示す) の４色の画像をそれぞれ形成する第１乃至第４の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを有している。
【００１７】
各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの下方には、各画像形成部を通して記録紙を搬送する搬送機構２０が配設されている。搬送機構２０は、記録紙を図中矢印ａ方向に搬送する搬送ベルト２１を有している。搬送ベルト２１は、図２に示すように、ベルトモータ２２によって回転される駆動ローラ２４と駆動ローラ２４から所定距離離間された従動ローラ２６との間に巻回されて張設され、矢印ａ方向に一定速度で無端走行される。
【００１８】
各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、それぞれ、搬送ベルト２１と接する位置で外周面が同一の方向に回転可能に形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを有している。各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋには、各感光体ドラムを所定の周速度で回転させるためのドラムモータ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ（図２において図示簡略化のため９Ｋのみを代表して示してある）が接続されている。
【００１９】
各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの軸線は、搬送ベルト２１の走行方向（矢印ａ方向）と直交する方向に延び、各感光体ドラムの軸線が互いに等間隔に配置されている。尚、以下の説明においては、各感光体ドラムの軸線方向を主走査方向（第２の方向）とし、感光体ドラムが回転される方向すなわち搬送ベルト２１の走行方向（図中矢印ａ方向）を副走査方向（第１の方向）とする。
【００２０】
各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの周囲には、主走査方向に延設された帯電ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ、現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ、転写装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ、および、クリーニング装置１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋが、それぞれ、対応する感光体ドラムの回転方向に沿って順に配置されている。尚、各転写装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋは、対応する感光体ドラムとの間で搬送ベルト２１を狭持する位置、即ち搬送ベルト２１の内側に配設されている。また、後述する露光装置による露光ポイントは、それぞれ帯電ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋとの間の感光体ドラムの外周面上に形成されている。
【００２１】
搬送機構２０の下方には、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにより形成された画像を転写する転写媒体としての記録紙Ｐを複数枚収容した用紙カセット３０が配置されている。
【００２２】
用紙カセット３０の一端部であって、従動ローラ２６に近接する側には、用紙カセット３０に収容されている記録紙Ｐを最上部のものから１枚ずつ取り出すピックアップローラ３２が配置されている。ピックアップローラ３２と従動ローラ２６との間には、用紙カセット３０から取り出された記録紙Ｐの先端と最も上流側の画像形成部１０Ｙの感光体ドラム１１Ｙに形成されたＹトナー像の先端とを整合させるためのレジストローラ３４が配置されている。尚、他の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃに形成されたトナー像（Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、搬送ベルト２１上に吸着されて搬送される記録紙Ｐの搬送タイミングに合せて各転写位置に供給される。
【００２３】
レジストローラ３４と第１の画像形成部１０Ｙとの間であって、従動ローラ２６の近傍、実質的に、搬送ベルト２１を挟んで従動ローラ２６の外周上には、レジストローラ３４を介して所定のタイミングで搬送される記録紙Ｐに所定の静電吸着力を提供して記録紙Ｐを搬送ベルト２１に吸着させる吸着ローラ３６が配置されている。
【００２４】
搬送ベルト２１の一端であって、駆動ローラ２４の近傍、実質的に、搬送ベルト２１を挟んで駆動ローラ２４の外周上には、搬送ベルト２１上に形成される後述するパターン画像を検知するための一対のセンサ３８ｆ、３８ｒが、駆動ローラ２４から所定距離離間して配置されている。センサ３８ｆ、３８ｒは、透過型或いは反射型の光センサにより構成される。尚、上述した４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、およびセンサ３８ｆ、３８ｒは、搬送ベルト２１の走行方向に沿って等間隔で配置されている。
【００２５】
駆動ローラ２４の外周上であってセンサ３８より下流側の搬送ベルト２１上には、搬送ベルト２１上に付着したトナーや記録紙Ｐの紙かすなどを除去するベルトクリーナ４０が配置されている。
【００２６】
搬送ベルト２１を介して搬送された記録紙Ｐが駆動ローラ２４から離脱されてさらに搬送される方向には、記録紙Ｐを所定温度に加熱することにより記録紙Ｐに転写されたトナー像を溶融し、トナー像を記録紙Ｐに定着させる定着装置５０が配置されている。
【００２７】
プリンタ部４の筐体の右側側面には、記録紙Ｐを手差し供給するための供給口４ａが形成され、供給口４ａには給紙トレー４２が設けられている。供給口４ａを介して給紙された記録紙Ｐは、レジストローラ３４に導かれ、各画像形成部に供給される。また、プリンタ部４の左側側面には、定着装置５０を介して排出された記録紙Ｐを受ける排紙トレー４４が設けられている。
【００２８】
また、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの上方には、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを露光する露光装置６０が配設されている。露光装置６０は、後述する画像処理回路にて色分解された各色毎の画像データ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に基づいて発光制御される各色毎のレーザー発光装置（図２に黒用のレーザー発光装置５２のみを例示してある）を有し、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの外周面上にそれぞれ色分解された画像データに基づく静電潜像を形成する。各レーザー発光装置の光路上には、各レーザービームを反射、走査するポリゴンミラー６１、およびポリゴンミラー６１を介して反射されたレーザービームの焦点を補正して結像させるための第１乃至第３のｆθレンズ６２、６３、６４が順に設けられている。
【００２９】
第３のｆθレンズ６４と各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋとの間には、第３のｆθレンズ６４を通過された各色毎のレーザービームを各感光体ドラムの露光位置に向けて折り曲げる第１の折り返しミラー６５Ｙ、６５Ｍ、６５Ｃ、６５Ｋ、および、第１の折り返しミラー６５Ｙ、６５Ｍ、６５Ｃにより折り曲げられたレーザービームを更に折り曲げる第２および第３の折り返しミラー６６Ｙ、６６Ｍ、６６Ｃ、６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃが配置されている。尚、黒用のレーザービームは、第１の折り返しミラー６５Ｋにより折り返された後、他のミラーを経由せずに感光体ドラム１１Ｋに案内される。
【００３０】
原稿の画像を読取るスキャナ部２は、その上部に、閉じた状態にあるＡＤＦ６に対向され、原稿Ｄがセットされる透明なガラスからなる原稿台８１を有している。原稿台８１の下方には、原稿台８１に載置された原稿Ｄを照明する露光ランプ８２、露光ランプ８２からの光を原稿Ｄに集光させるためのリフレクター８４、および原稿Ｄからの反射光を図中左方向に折曲げる第１ミラー８６などが配設されている。尚、これらの露光ランプ８２、リフレクター８４、および第１ミラー８６は、第１キャリッジ８８に固設されている。第１キャリッジ８８は、図示しない歯付きベルト等を介して図示しないパルスモータに接続され、パルスモータの駆動力が伝達されて原稿台８１に沿って平行に移動されるようになっている。
【００３１】
第１キャリッジ８８に対して図中左側、すなわち第１ミラー８６により反射された反射光が案内される方向には、図示しない駆動機構たとえば歯付きベルトならびにＤＣモータなどを介して原稿台８１と平行に移動可能に設けられた第２キャリッジ９０が配設されている。第２キャリッジ９０には、第１ミラー８６により案内された原稿Ｄからの反射光を下方に折曲げる第２ミラー９２、および第２ミラー９２からの反射光を図中右方に折り曲げる第３ミラー９４が互いに直角に配置されている。第２キャリッジ９０は、第１キャリッジ８８に従動されるとともに、第１キャリッジ８８に対して１／２の速度で原稿台８１に沿って平行に移動されるようになっている。
【００３２】
第２キャリッジ９０を介して折返された光の光軸を含む面内には、第２キャリッジ９０からの反射光を所定の倍率で結像させる結像レンズ９６が配置され、結像レンズ９６を通過した光の光軸と略直交する面内には、結像レンズ９６により集束性が与えられた反射光を電気信号すなわち画像データに変換するＣＣＤイメージセンサ９８が配置されている。
【００３３】
しかして、露光ランプ８２からの光をリフレクター８４により原稿台８１上の原稿Ｄに集光させると、原稿Ｄからの反射光が、第１ミラー８６、第２ミラー９２、第３ミラー９４、および結像レンズ９６を介してＣＣＤイメージセンサ９８に入射され、ここで画像データに変換される。
【００３４】
次に、上記のように構成された複写機１の動作について詳細に説明する。
【００３５】
図示しない電源スイッチが投入されることで、複写機１がイニシャライズされ、定着装置５０が所定温度に加熱されるとともに各モータの回転速度が安定化され、待機状態に維持される。そして、スキャナ部２により原稿Ｄが走査され、ＣＣＤイメージセンサ９８を介して原稿Ｄの画像が読取られる。読取られた画像データは、画像メモリ１０１に一旦記憶され、画像処理回路１０２にて各色毎の画像データ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に色分解され、必要に応じて、各色毎に変倍、回転、移動等の画像処理がなされる。
【００３６】
ここで、第１の画像形成部１０Ｙを用いて、Ｙ (イエロー) 画像を形成する工程について代表して説明する。尚、言うまでもなく、第２ないし第４の画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＫによりＭ (マゼンタ) 画像、Ｃ (シアン) 画像およびＫ (ブラック) 画像も同様に形成される。
【００３７】
まず、感光体ドラム１１Ｙの表面が帯電ローラ１２Ｙによって一様に帯電される。続いて、画像処理部１０２にて処理されたＹ（イエロー）画像データに基づいてレーザー発光装置５２が発光制御され、露光装置６０を介してＹ画像データに基づくレーザー光が感光体ドラム１１Ｙの所定の露光位置に照射される。これにより、Ｙ画像データに対応するＹ静電潜像が感光体ドラム１１Ｙ上に形成される。
【００３８】
感光体ドラム１１Ｙに形成されたＹ静電潜像は、Ｙトナーを収容した現像装置１３Ｙにより現像されて可視像化され、感光体ドラム１１Ｙ上でＹトナー像に変換される。
【００３９】
感光体ドラム１１Ｙ上のＹトナー像は、感光体ドラム１１Ｙと搬送ベルト２１が対向する転写位置で、用紙カセット３０から取り出され、レジストローラ３４により搬送ベルト２１上に所定のタイミングで吸着および整位された記録紙Ｐに転写装置１４Ｙによって転写される。
【００４０】
以下、第２の画像形成部１０Ｍ、第３の画像形成部１０Ｃおよび第４の画像形成部１０Ｋのそれぞれにより、各感光体ドラム１１Ｍ、１１Ｃおよび１１Ｋに形成されたＭトナー像、Ｃトナー像およびＫトナー像が、搬送ベルト２１により搬送されている記録紙Ｐ上に、順に、重ね合わせられる。即ち、複数色の印字の場合、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃおよび１０Ｋにより、帯電→露光→現像→転写を１周期とする工程の画像形成動作が実行され、記録紙Ｐに複数色のトナー像が多重転写される。
【００４１】
この場合、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが記録紙Ｐの搬送方向に沿って等間隔で離間して配置されていることから、搬送ベルト２１に吸着されて搬送される記録紙Ｐ上に各色の画像を重ね合せるため、各色毎のレーザー発光装置による露光タイミングをずらしている。
【００４２】
感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃおよび１１Ｋ上に転写されずに残った残留トナーは、クリーニング装置１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃおよび１５Ｋによって、それぞれ清掃される。
【００４３】
各色のトナー像が重合転写された記録紙Ｐは、搬送ベルト２１から剥離されて定着装置５０に搬送され、定着装置５０によって加熱されたトナー像が記録紙Ｐ上に溶融定着されたのち、排紙トレイ４４に排出される。
【００４４】
また、搬送ベルト２１に付着したトナー（後述するレジストレーションマークを含む）や記録紙Ｐから生じる紙かすなどは、ベルトクリーナ４０により取り除かれる。
【００４５】
次に、複写機１の複数の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにより形成されるカラー画像の色ずれを検出して補正する方法について説明する。尚、本発明では、複写機１の電源投入時におけるイニシャライズ動作中およびジャム処理後の復帰動作中に第１の補正制御がなされ、この第１の補正制御以外の所定のタイミングで第２の補正制御がなされる。
【００４６】
まず、第１の補正制御について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４７】
複写機１に電源を投入したときのイニシャライズ動作、或いはジャム処理後の復帰動作において、第１の補正制御に関するシーケンスがスタートされる。シーケンスがスタートされると、ベルトモータ２２やドラムモータ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋなどの駆動系が安定したことを条件に、第１の位置ズレ補正モードに入る（ステップ１）。
【００４８】
第１の位置ズレ補正モードに入ると、画像書込み制御回路１０３（以下、単に制御回路１０３と称する）の制御によって、レジストレーションマーク発生回路１０４（以下、単にマーク発生回路１０４と称する）から楔形のレジストレーションマーク（以下、単に楔マークと称する）に関する画像データが出力される（ステップ２）。楔マークは、図４に示すように、搬送ベルト２１上に転写された状態で主走査方向に延びた第１の線分と、この第１の線分の一端から傾斜して延びた第２の線分と、を有する。
【００４９】
発生回路１０４から出力された楔マークに関する画像データは、画像処理回路１０２にて処理された後、各色のレーザー発光装置５２へ入力される（ステップ３）。
【００５０】
各色のレーザー発光装置５２では、各色の楔マーク（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）が図４に示すように搬送ベルト２１上に出力されたときに各楔マークが等間隔で副走査方向に整列するようにその発光タイミングを制御した上で、各画像データに基づくレーザービームをそれぞれ発光し、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの外周面上に各色の静電潜像をそれぞれ形成する（ステップ４）。
【００５１】
各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの外周面上に形成された静電潜像は、それぞれ、現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋによって現像された後、転写装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋによって搬送ベルト２１上に転写され、図４に示すような各色の現像剤による楔マーク３９ｆ、３９ｒが形成される（ステップ５）。
【００５２】
搬送ベルト２１上に形成された各色の楔マーク３９ｆ、３９ｒは、搬送ベルト２１の走行によってセンサ３８ｆ、３８ｒを通過され、このセンサ３８ｆ、３８ｒを介してレジストマーク検出回路１０５（以下、単に検出回路１０５と称する）にて検出される（ステップ６）。尚、各センサ３８ｆ、３８ｒは、装置のフロント側およびリア側で、ベルト２１上のマークが通過する位置にそれぞれ配置されている。また、各センサ３８ｆ、３８ｒにて検出された楔マーク３９ｆ、３９ｒは、各センサ３８ｆ、３８よりさらに下流側に配設されたベルトクリーナ４０によってその都度清掃される。
【００５３】
検出回路１０５によって検出された楔マークに関する検出信号は、位置ズレ演算回路１０６（以下、単に演算回路１０６と称する）へ入力され、この演算回路１０６にて、各色の楔マークの位置ズレ量が各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋによる出力画像の位置ズレ量として算出される（ステップ７）。
【００５４】
尚、このとき、イエロー画像形成部１０Ｙを介してイエローの楔マークが搬送ベルト２１上に転写されてから、当該イエローマークがセンサ３８にて検出されるまでの時間が同時に計測される。
【００５５】
そして、ステップ７にて算出された位置ズレ量が予め設定した許容範囲内であるか否かが判断され（ステップ８）、位置ズレ量が許容範囲を超えている場合（ステップ８；ＮＯ）に、この位置ズレを補正するための補正量Ｘが設定される（ステップ９）。
【００５６】
この補正量Ｘには、搬送ベルト２１の走行速度、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの回転速度、各レーザー発光装置５２によるレーザーの発光タイミングなどがあり、この補正量Ｘに基づいてベルトモータ２２、ドラムモータ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、レーザー発光装置５２などが制御され、画像の位置ズレが補正される（ステップ１０）。
【００５７】
この後、ステップ２の処理に戻って、ステップ８で位置ズレ量が許容範囲内であることが判断されるまで、ステップ１０までの処理が繰り返される。そして、ステップ８で許容範囲内であることが判断されると（ステップ８；ＹＥＳ）、ステップ９にて設定した最新の補正量Ｘが確定され、図示しないメモリに記憶される（ステップ１１）。
【００５８】
以降の処理においては、ステップ１１にて記憶した補正量Ｘに基づいて、複写機１の各部が制御され、画像形成動作がなされる。
【００５９】
また、上述した第１の補正制御において、適切な補正量Ｘが確定されるまでのステップ２からステップ１０までの処理ループ内で、イエロー画像形成部１０Ｙにて搬送ベルト２１上に楔マークが転写されてからセンサ３８ｆ、３８ｒにて検出されるまでの時間ｔが複数回計測され、これらの複数の時間ｔ1〜ｔnが平均化されて、後述する第２の補正制御のための基準時間Ｔが取得される。
【００６０】
次に、カラー画像の色ズレを補正する第２の補正制御について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６１】
この第２の補正制御は、上述した第１の補正制御を踏まえて、搬送ベルト２１や駆動ローラ２４の熱（定着装置５０からの輻射熱）による経時的な変化に起因した色ズレを補正するための制御であり、例えば、制御のタイミングとして、（１）連続して通紙される記録紙Ｐの間、（２）連続印刷のタスク毎、（３）一定時間毎のタイミングが考えられる。
【００６２】
複写動作中において、上記（１）〜（３）のいずれかのタイミングで、第２の補正制御に関するシーケンスがスタートされると、記録紙Ｐを連続給紙するピックアップローラ３２およびレジストローラ３４の動作タイミングから、記録紙Ｐの給紙タイミングが取得される（ステップ１２）。そして、この給紙タイミングから、連続給紙される記録紙Ｐの紙間のスペースがイエロー画像形成部１０Ｙによる画像形成位置を通過するタイミングが計られる。このとき、本制御における信号検出分解能を高めるため、４つの画像形成部のうち、センサ３８ｆ、３８ｒから最も離れたＹ画像形成部１０Ｙが選択される。
【００６３】
そして、紙間スペースがＹ画像形成位置に到達した時点（ステップ１３；ＹＥＳ）で、図６に示すような直線状のレジストレーションマークＭ（以下、単に直線マークＭと称する）が搬送ベルト２１上の紙間スペースに形成される（ステップ１４）。尚、直線マークＭを形成する際には、上述した第１の補正制御におけるステップ２〜ステップ６までの処理と同様の処理がなされる。また、直線マークＭは、図６に示すように、主走査方向に沿って延びて形成される。
【００６４】
ステップ１４にて形成された直線マークＭは、搬送ベルト２１の走行によって移動され、センサ３８ｆ、３８ｒを介して検出される。このとき、Ｙ画像形成部１０Ｙにて直線マークＭが形成されてからセンサ３８ｆ、３８ｒを介して検出されるまでの時間ｔが取得される（ステップ１５）。この時間ｔは、搬送ベルト２１の経時的な速度変化に応じてシフトされ、例えば、搬送ベルト２１を巻回した駆動ローラ２４が定着装置５０からの輻射熱の影響によって熱膨張されているような場合には、搬送ベルト２１の走行速度が速まることから時間ｔも短縮される。
【００６５】
ステップ１４およびステップ１５の処理が繰り返されて時間ｔがｎ回分取得されると（ステップ１６；ＹＥＳ）、最新のｎ回分の時間データｔ1〜ｔnが更新され（ステップ１７）、ｔ1〜ｔnの平均時間ｔ［avg］が算出される。
【００６６】
そして、上述した第１の補正制御において取得した基準時間Ｔから、算出した平均時間ｔ［avg］を引いた、差分時間Δｔが算出され（ステップ１８）、この時間Δｔが許容値を超えているか否かが判断される（ステップ１９）。尚、この許容値は、搬送ベルト２１の速度変化に起因した色ズレの許容範囲に応じて設定される。
【００６７】
ステップ１９の判断の結果、許容値を超えていることが判断されると（ステップ１９；ＹＥＳ）、色ズレが生じていることが判断され、この色ズレを補正するための上述した補正量Ｘが変更される（ステップ２０）。
【００６８】
例えば、直線マークＭを形成してから検出するまでの平均時間ｔ［avg］が、ポリゴンミラー６１による走査ラインにして４ライン分短くなった場合、ブラック画像形成部１０Ｋによる画像形成タイミングを基準にして、イエロー画像の書込みタイミングを３ライン分速め、マゼンタ画像の書込みタイミングを２ライン分速め、シアン画像の書込みタイミングを１ライン分早めるように、補正量Ｘを変更する。
【００６９】
また、通常、第２の補正制御では、いきなり４ライン分の速度変化を生じることはないので、一般的には、１/２ラインを基準にして補正量Ｘのシフトを判断し、１/２ラインを超えた時点で補正量Ｘを１ライン分シフトするようにしている。
【００７０】
以上のように、本発明の色ズレ補正制御によると、第１の補正制御にて設定した補正量Ｘを第２の補正制御にて適宜変更するため、色ズレの補正制御に関するシーケンス処理を簡略化でき、シーケンス処理にかかる時間を短縮でき、定着装置からの輻射熱に起因した色ズレも良好に補正できる。
【００７１】
また、第２の補正制御では、第１の補正制御のように楔マークを使用せずに直線マークＭを使用するため、マークの形成に使用する現像剤の量を抑えることができ、且つ、マーク形成のためのスペースを小さくでき、単位時間内の通紙枚数を減らすことなく、高速処理が可能となる。さらに、直線マークＭを採用したため、シーケンス処理をシリアルで処理できるため、シーケンス上の負担も殆ど無い。
【００７２】
尚、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の画像形成装置は、上記のような構成および作用を有しているので、装置の処理速度を低下させることなく、輻射熱の影響による経時的な色ズレを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る画像形成装置を概略的に示す断面図。
【図２】図１の画像形成装置の要部の構成をその制御系とともに示す図。
【図３】図１の画像形成装置による第１の色ズレ補正制御動作を説明するためのフローチャート。
【図４】各色の楔形のレジストレーションマークを転写ベルト上に形成した状態を示す図。
【図５】第２の補正制御動作を説明するためのフローチャート。
【図６】第２の補正制御に係るレジストレーションマークを転写ベルト上に形成した状態を示す図。
【符号の説明】
１…複写機、
２…スキャナ部、
４…プリンタ部、
６…ＡＤＦ、
９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ…ドラムモータ、
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ…画像形成部、
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ…感光体ドラム、
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ…帯電ローラ、
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ…現像装置、
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ…転写装置、
１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ…クリーニング装置、
２０…搬送機構、
２１…搬送ベルト、
２２…ベルトモータ、
２４…駆動ローラ、
２６…従動ローラ、
３８ｆ、３８ｒ…センサ、
３９ｆ、３９ｒ…レジストレーションマーク、
４０…ベルトクリーナ、
５０…定着装置、
５２…レーザー発光装置、
６０…露光装置、
１０１…画像メモリ、
１０２…画像処理回路、
１０３…画像書込み制御回路、
１０４…レジストレーションマーク発生回路、
１０５…レジストマーク検出回路、
１０６…位置ズレ演算回路、
１０７…画像位置ズレ補正制御回路、
Ｐ…記録紙。

Claims (4)

1. 定着装置の輻射熱によって熱膨張するローラによって保持された搬送ベルトと、
   この搬送ベルトにて搬送される転写媒体に対向して当該転写媒体の搬送方向に沿って並設され、上記搬送ベルトにて搬送される転写媒体上に色分解された複数の画像データに基づく各色の画像を重ね合わせて形成する複数の画像形成手段と、
   上記複数の画像形成手段による画像形成領域から外れた位置で上記複数の画像形成手段を介して上記搬送ベルトに第１のパターン画像を形成する第１のパターン形成手段と、
   上記複数の画像形成手段の上記搬送方向下流側に並んで配置され、上記第１のパターン形成手段にて上記搬送ベルトに形成された第１のパターン画像を検出する検出手段と、
   この検出手段による検出結果に基づいて、上記複数の画像形成手段を介して形成される画像のズレを検出し、このズレを補正するための補正量を設定し、この補正量に基づいて上記搬送ベルトおよび上記複数の画像形成手段のうち少なくとも一方を制御するとともに、上記複数の画像形成手段のうち１つの画像形成手段を介して上記搬送ベルトに上記第１のパターン画像を形成してから該第１のパターン画像を上記検出手段で検出するまでの基準時間を取得する第１の制御手段と、
   上記第１のパターン形成手段にて上記第１のパターン画像を形成するタイミングとは異なるタイミングで上記１つの画像形成手段を介して上記画像形成領域から外れた位置に第２のパターン画像を形成する第２のパターン形成手段と、
   上記第２のパターン形成手段にて上記第２のパターン画像が形成されてから該第２のパターン画像が上記検出手段にて検出されるまでの時間を上記第１の制御手段で予め取得した基準時間と比較して、この基準時間からのズレ量に基づいて、上記ローラの経時的な熱膨張に起因した画像ズレの有無を判断するとともに、この画像ズレがある場合に上記第１の制御手段にて設定した補正量を変更する第２の制御手段と、
   を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 上記第２の制御手段は、上記第１の制御手段にて設定した補正量のうち上記搬送ベルトに関する補正量を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 上記第２のパターン画像は、上記搬送方向と略直交する方向に延びた線分を有し、
   上記第２のパターン形成手段は、上記搬送ベルトにて連続して搬送される転写媒体の間に上記第２のパターン画像を形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 上記１つの画像形成手段は、上記複数の画像形成手段のうち上記検出手段から最も離れた画像形成手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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