JP5040223B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に係り、特に画像の位置ずれを調整することができる画像形成装置に関するものである。

各色毎にトナー像を形成する画像形成ユニットを複数台有し、これら画像形成ユニットによって形成されたトナー像を重ねあわせてプリンタ用紙等の印刷媒体上に転写した後に定着させることでカラー画像を形成する画像形成装置では、各色のトナー像を重ね合わせる際に、画像形成ユニットの取り付け誤差、書き込みタイミング等によって、各色の画像の位置ずれが生じ、フルカラー画像の色ずれの原因となることが知られている。

この問題を解決するために、画像形成時に、トナー像のずれを調整（レジ調整）することで、画像の位置ずれの調整を実施している。その一例として、プリンタ用紙等の印刷媒体へ画像を形成する前に、画像形成装置の主走査方向に対して直交して位置するように、各色毎にトナー像のずれを調整するためのトナー像を中間転写体に形成し、センサを用いて、形成したトナー像の位置間隔を計測し、設計値と計測値とを比較することで、副走査方向に対する位置ずれを調整する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、画像形成装置の主走査方向に対して傾斜を持たせて形成したトナー像と主走査方向に対して直交するように形成したトナー像との位置間隔を、センサを用いて計測することによって、設計値と計測値とを比較し、副走査方向のみならず主走査方向に対する画像の位置ずれを調整する方法も知られている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、各色毎にトナー像のずれを調整するためのトナー像を形成した際に、形成した部分に汚れや傷等のノイズが存在する場合には、ノイズをトナー像のずれを調整するためのトナー像として誤って検出する虞があり、誤調整を行うことが起こり得る。そこで、センサ等で検出した測定値と設計値とを比較して、ノイズが存在すると判断した場合には、ノイズ源を避けるようにして再度トナー像のずれを調整するためのトナー像を形成し、トナー像のずれを調整する方法が知られている（例えば、特許文献３及び４参照）。
特開２０００−３０５３３６号公報 特開２００３−００５４９０号公報 特開２０００−１３７３６７号公報 特開２００４−１５７４１６号公報

しかしながら、特許文献３及び４の技術では、トナー像のずれを調整するためのトナー像の中に汚れや傷等のノイズが含まれている場合には、再度トナー像のずれを調整するためのトナー像を形成し、形成したトナー像を検出することによってトナー像のずれを調整するため、調整時間の増大や、無駄なトナー消費が発生するという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するために成されたもので、各色のトナー像のずれを調整するためのトナー像からノイズを除去したトナー像を用いて、各色のトナー像のずれの調整を精度良く行うことで、調整時間の増大や、無駄なトナー消費を防ぐ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。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、隣り合うトナー像の配列方向の長さ及び色が異なるように配列可能なトナー像が各々の表面に形成される複数の像担持体と、前記複数の像担持体に形成されたトナー像の各々が前記配列方向に間隔を隔て隣り合うトナー像の配列方向の長さ及び色が異なるように転写される転写体と、前記転写体に転写されたトナー像各々の前記配列方向の長さ、及びトナー像の基準位置からの前記配列方向のずれ量を検出する検出手段と、 前記検出手段によって検出された長さが所定範囲内のトナー像の前記ずれ量を用いて、各色のトナー像のずれを調整する調整手段と、を含んで構成されている。

請求項１記載の発明は、複数の像担持体（例えば、感光体ドラム）の各々の表面に、隣り合うトナー像の配列方向の長さ及び色が異なるように配列可能なトナー像が形成され、複数の像担持体に形成されたトナー像の各々が前記配列方向に間隔を隔て隣り合うトナー像の配列方向の長さ及び色が異なるように転写体に転写され、転写体に転写されたトナー像各々の配列方向の長さ及びトナー像の基準位置からの配列方向のずれ量が検出手段によって検出され、調整手段によって、検出手段によって検出された長さが所定範囲内のトナー像のずれ量を用いて、各色のトナー像のずれを調整する。

基準位置からの配列方向のずれ量は、例えば、基準となる基準用トナー像を形成するかまたは特定の１つの色のトナー像を基準として、トナー像との位置を検出することによって、求めることが可能である。このような基準用トナー像を用いることで、各色のトナー像の位置を特定することができる。

請求項１の発明は、長さが所定範囲内のトナー像のずれ量を用いているため、長さが所定範囲外のノイズが除去され、これによって、転写体の汚れや傷等のノイズが転写体上に存在する場合にも、トナー像のずれを調整する際に、誤調整や再調整を防ぎ、精度良くトナー像のずれを調整することが可能となる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置であって、前記転写体に各色毎に複数個のトナー像を転写し、前記調整手段によって、前記検出手段によって検出された長さが所定範囲内のトナー像の前記ずれ量を用いて得られる各色毎のトナー像のずれ量の平均値を用いて、各色のトナー像のずれを調整することを特徴とする。

請求項２の発明によれば、各色毎のトナー像のずれ量の平均値を用いて各色トナー像のずれを調整するため、より高精度にトナー像のずれを調整することが可能である。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置であって、前記調整手段は、前記検出手段によって検出された長さが同一のトナー像が隣り合って配列されている場合には、長さが同一の一対のトナー像を対象外として、各色のトナー像のずれを調整することを特徴とする。

転写体には、隣り合うトナー像の配列方向の長さが異なるように転写されるので、検出された長さが同一のトナー像が隣り合って配列されている場合には、何れか一方のトナー像はノイズであると推定される。そこで請求項３の発明では、長さが同一の一対のトナー像を対象外として、各色のトナー像のずれを調整する。

これによって、トナー像と同一の長さのノイズが、トナー像と隣り合って転写体に存在する場合でも、ノイズを除去して、トナー像のずれを調整することが可能となる。

請求項４記載の発明は、
隣り合う現像されたトナー像の濃度及び色が異なるように配列可能なトナー像が各々の表面に形成される複数の像担持体と、前記複数の像担持体に形成されたトナー像の各々が前記配列方向に間隔を隔て隣り合う現像されたトナー像の濃度及び色が異なるように転写される転写体と、前記転写体に転写されたトナー像各々の濃度、及びトナー像の基準位置からの前記配列方向のずれ量を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された濃度が同一のトナー像が隣り合って配列されている場合には、濃度が同一の一対のトナー像を対象外とし、前記検出手段によって検出された濃度が所定範囲内のトナー像の前記ずれ量を用いて、各色のトナー像のずれを調整する調整手段と、を含んで構成されている。

請求項４の発明は、各色毎のトナー像の濃度が所定範囲内であるトナー像のずれ量を用いることによって、濃度が所定範囲外のノイズが除去され、これによって、ノイズが転写体上に存在する場合にも、トナー像のずれを調整する際に、誤調整や再調整を防ぎ、精度良くトナー像のずれを調整することが可能となる。なお、転写体には隣り合うトナー像の配列方向の濃度が異なるように転写されるので、濃度が同一のトナー像が隣り合って配列されている場合には、何れか一方のトナー像はノイズであると推定される。そこで請求項４の発明では、濃度が同一の一対のトナー像を対象外として、各色のトナー像のずれを調整する。これによって、トナー像と同一の濃度のノイズが、トナー像と隣り合って転写体に存在する場合でも、ノイズを除去して、トナー像のずれを調整することが可能となる。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置であって、前記転写体に各色毎に複数個のトナー像を転写し、前記調整手段によって、前記検出手段によって検出された濃度が所定範囲内のトナー像の前記ずれ量を用いて得られる各色毎のトナー像のずれ量の平均値を用いて、各色のトナー像のずれを調整することを特徴とする。

請求項５の発明は、各色毎のトナー像の濃度が所定範囲内であるトナー像のずれ量の平均値を用いて各色トナー像のずれを調整するため、より高精度にトナー像のずれを調整することが可能である。

請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の画像形成装置であって、前記転写体は、中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写する転写ロールであることを特徴とする。

前記転写体として、中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体（例えば、プリンタ用紙等）に転写する転写ロールを用いることで、他の部材を付加することなくトナー像のずれを調整することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、検出された長さ（又は濃度）が所定範囲内のトナー像のずれ量を用いて各色トナー像のずれを調整しているため、各色のトナー像のずれを調整するためのトナー像の中にノイズが含まれていた場合においても、ノイズ部分を除いてトナー像のずれを調整することができ、再度各色のトナー像のずれを調整するためのトナー像を形成する必要がなくなるため、トナー像のずれを調整する時間の増大や、無駄なトナー消費を防ぐことが可能となる、という効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

〔第１実施形態〕
図１は、本第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。図示されるように画像形成装置１０は、記録媒体としての用紙Ｐを給紙する給紙カセット１４、用紙Ｐを１枚ずつ給紙カセット１４から搬送する半月ロール１６、用紙Ｐを送り出す用紙搬送ロール対２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、用紙Ｐを待機させる用紙待機ロール対２２、後述する二次中間転写ドラム４２に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写すると共に、用紙Ｐが存在しない状態で用紙Ｐの表面にトナー像のずれを調整するためのトナー像、すなわちレジ調整パッチが形成される転写ロール２４、転写ロール２４に形成された前述のレジ調整パッチ及び転写ロール２４表面からの反射光の光量を検出する光センサ２８、転写ロール２４の表面をクリーニングするクリーナ２６、用紙Ｐに形成されたトナー像を加圧する加圧ロール３０ｂとトナー像を加熱する加熱ロール３０ａとからなる定着器３０、用紙Ｐを搬送するための定着器出口ロール対３４、用紙Ｐの後端を検出する定着器出口スイッチ３６、用紙Ｐを送出するための出口ロール対３２、画像形成装置１０の外部から、用紙Ｐを給紙するための手指し給紙ロール対３８が設けられている。

また、画像形成装置１０には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応させた複数の像担持体である感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋが設けられており、これら感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋは、図示しない駆動装置によって時計方向に回転される。

また、画像形成装置１０には、各感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋを一様に帯電する帯電器４８Ｙ、４８Ｍ、４８Ｃ、４８Ｋ、各感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋに各色の静電潜像を形成するために各色の画像信号に応じてスポット光を照射する半導体レーザーで構成された露光器５０、各感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋに形成された静電潜像を各色トナーを用いて現像する各色現像器５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋが設けられている。

さらに、画像形成装置１０には、各感光体ドラム４４Ｋ、４４Ｃ上に形成されたＫ、Ｃ色のトナー像が重ね合わせて転写される一次中間転写ドラム４０ａ、各感光体ドラム４４Ｍ、４４Ｙ上に形成されたＭ、Ｙ色のトナー像が重ね合わせて転写される一次中間転写ドラム４０ｂ、これら一次中間転写ドラム４０ａ、４０ｂに形成されたトナー像が重ね合わせて転写される二次中間転写ドラム４２が設けられている。

さらに、画像形成装置１０には、図２に示すように、一時記憶媒体であるＲＡＭ７８、及び記憶媒体であるＲＯＭ８０を備えたＣＰＵ７６を搭載したコントローラ部１２が設けられている。ＲＯＭ８０には、印刷処理を行うための処理ルーチンのプログラム等が記憶されている。コントローラ部１２には、光センサ２８、印刷処理を行うために必要となるデータ等が記憶された記憶部６２、像担持体としての感光体ドラム４４Ｙ、感光体ドラム４４Ｍ、感光体ドラム４４Ｃ、感光体ドラム４４Ｋを駆動する像担持体駆動装置６４、転写ロール２４を駆動する転写ロール駆動装置６６等が、それぞれ接続されている。

また、レジ調整パッチを形成する際に、コントローラ部１２から出力されたレジ調整パッチの画像データに基づくレーザー光５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋが露光器５０から出力され、感光体ドラム４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ上に、各色毎にレジ調整パッチの静電潜像が形成される。これらの静電潜像は、現像器によって現像される。

図３（Ａ）は、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ色毎に、レジ調整パッチの長さの設計値及び設計値に対する所定係数を表すものであり、これらの設計値及び所定係数は、予め記憶部６２に記憶されて、この記憶部６２からこれらの設計値及び所定係数が読込まれる。

図４は、本実施の形態の画像形成装置を使用して、レジ調整パッチのずれを調整するためにパッチ配列方向の長さ及び色が異なるレジ調整パッチを用いてレジ調整を行うときの処理を表すフローチャートである。ステップ１００では、各色毎のトナー像を、感光体ドラム４４Ｙ、感光体ドラム４４Ｍ、感光体ドラム４４Ｃ、感光体ドラム４４Ｋ上に形成する。形成されたＫ色とＣ色とのトナー像は一次中間転写ドラム４０ａに、形成されたＭ色とＹ色とのトナー像は一次中間転写ドラム４０ｂに転写され、各一次中間転写ドラムに形成されたＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ色の各色毎のトナー像は二次中間転写ドラム４２に転写され、二次中間転写ドラム４２に転写された各色毎のトナー像は転写ロール２４の表面周方向に対して間隔を隔ててレジ調整パッチとして形成される。レジ調整パッチは、隣り合うパッチにおいて配列方向の長さ及び色が異なるように形成される。

次のステップ１０２では、後述する転写ロール２４上のレジ調整パッチの位置を算出するために、転写ロール２４の表面周速度（例えば、８０ｍｍ／sec）をＲＯＭ８０から読出してＲＡＭ７８へ記憶し、次のステップ１０４において、光センサ２８によって検出される反射光量の変化に基づいて転写ロール２４上に形成された各色毎のパッチの先端及び後端が光センサ２８から照射された光の照射位置を通過する時刻を計測しＲＡＭ７８へ記憶する。これによって、パッチの先端及び後端を検出した時刻がＲＡＭ７８へ記憶される。次のステップ１０６では、転写ロール２４の表面周速度、レジ調整パッチの先端及び後端が照射位置を通過する時刻及び基準パッチの基準位置に基づいて各色毎のレジ調整パッチの基準位置からの先端位置及び後端位置が算出されＲＡＭ７８へ記憶される。この基準パッチは、他のレジ調整パッチの先頭に位置して形成され、この基準パッチの先端あるいは後端を基準位置として、基準位置からのレジ調整パッチの先端位置及び後端位置が算出されＲＡＭ７８へ記憶される。

また、基準位置からのレジ調整パッチの先端位置及び後端位置は、基準位置からレジ調整パッチの先端を検出する迄に要した時間に転写ロール２４の表面周速度を乗じることで基準位置から最初のレジ調整パッチの先端位置を求め、レジ調整パッチの先端を検出してから後端を検出する迄に要した時間に転写ロール２４の表面周速度を乗じることで最初のレジ調整パッチの後端位置を求める。２番目以降のレジ調整パッチについては、レジ調整パッチの後端を検出してから次のレジ調整パッチの先端を検出する迄に要した時間に転写ロール２４の表面周速度を乗じ、基準パッチから最初のレジ調整パッチの後端位置までの位置間隔を加算することで、次のレジ調整パッチの先端位置を求める。レジ調整パッチの先端を検出してから後端を検出する迄に要した時間に転写ロール２４の表面周速度を乗じ、次のレジ調整パッチの後端位置を求める。以降、同様にして、各レジ調整パッチの先端位置及び後端位置を求める。

次のステップ１０８では、各色毎のレジ調整パッチの先端位置から後端位置を差し引いて各色毎のレジ調整パッチの長さを算出し、演算した長さをＲＡＭ７８へ記憶する。次のステップ１１０では、転写ロール２４にレジ調整パッチの形成した時点を基準として、転写ロール２４が一回転したか否かを判断することにより、形成した全てのレジ調整パッチの検出が終了したか否かの判定を行う。

全てのレジ調整パッチの検出が終了すると、次のステップ１１２へ進み、各色毎にレジ調整パッチの正誤判断が行われる。図５に、このレジ調整パッチの正誤判断ルーチンのフローチャートを示す。

まず、ステップ２００において、レジ調整パッチの設計値及び所定係数の読込みを行う。これらの値を読込んだ後に、ステップ２０２において、図４のステップ１０８においてＲＡＭ７８へ記憶した各色毎のレジ調整パッチの長さの計測値を読込む。

次のステップ２０４では、レジ調整パッチの長さの計測値が、レジ調整パッチの設計値及び所定係数から求まる後述する閾値の範囲内であるか否かの判定を行うことにより、パッチが正常か否かの判定を行う。この判定では、ステップ２０２で読込んだレジ調整パッチの計測値とステップ２００において読込んだ値から演算する閾値との比較を行うことによって、レジ調整パッチが閾値の範囲内であるか否かを判定する。すなわち、レジ調整パッチの長さの計測値が、各色毎の長さの設計値ｔｋ、ｔｙ、ｔｍ、ｔｃに所定係数を乗じた値である閾値ｔｋ×（１±αｋ）、ｔｙ×（１±αｙ）、ｔｍ×（１±αｍ）、ｔｃ×（１±αｃ）の範囲内であるならば、正常なレジ調整パッチとして判断され、範囲外であるならば、転写ロール２４の汚れや傷等のノイズとして判断される。

図６（Ａ）は、上記のレジ調整パッチの長さの計測値が、設計値に対する閾値の範囲内であるか否かの判定を行った一例であり、Ｍ色のレジ調整パッチの長さの計測値Ｔｍが、閾値の範囲内Ｔｍ１＜Ｔｍ＜Ｔｍ２（Ｔｍ１＝ｔｍ×（１−αｍ）、Ｔｍ２＝ｔｍ×（１＋αｍ））である場合について図示した場合である。

また、図６（Ｂ）は、Ｙ色のレジ調整パッチの長さの計測値Ｔｙが、閾値の範囲内Ｔｙ１＜Ｔｙ＜Ｔｙ２（Ｔｙ１＝ｔｙ×（１−αｙ）、Ｔｙ２＝ｔｙ×（１＋αｙ））であり、かつＭ色のレジ調整パッチの長さの計測値Ｔｍが、閾値の範囲内（Ｔｍ１＝ｔｍ×（１＋αｍ）、Ｔｍ２＝ｔｍ×（１−αｍ））であるが、Ｙ、Ｍ色の間で検出された部位の長さが、Ｙ色の閾値の最下限Ｔｙ１より短く、かつＭ色の閾値の最下限Ｔｍ１より短いため、この部位は、Ｙ色あるいはＭ色の正常なレジ調整パッチとして判断されず、ノイズとして判断される。

次に、ステップ２０４では、レジ調整パッチの長さの計測値が、閾値の範囲内である場合には、次のステップ２０６において、１つ前のレジ調整パッチの長さの計測値と、現在のレジ調整パッチの長さの計測値とを比較する。

すなわち、レジ調整パッチと同一の長さのノイズが、レジ調整パッチと隣り合って形成される場合には、検出したレジ調整パッチが、ノイズであるか正常なレジ調整パッチであるかの判断がつかないため、このような判定を行う。この判定において、検出したレジ調整パッチが、一つ前のレジ調整パッチと同一の長さである場合にはいずれかのパッチがノイズであると判断されるが、いずれのパッチがノイズかは不明であるので、ステップ２１０において、長さが同じ一対のレジ調整パッチをノイズとして記憶する。一方、異なる長さであるならば、ノイズとは判断されず、次のステップ２１２へ進み、全てのレジ調整パッチのデータについて正誤判断が終了した場合には、図４のステップ１１４へ進む。終了しない場合には、再度ステップ２０２へ戻り、全てのレジ調整パッチのデータについて正誤判断が終了するまで上記の処理を繰り返す。

また、ステップ２０４において、レジ調整パッチの長さの計測値が、閾値の範囲内でない場合には、ステップ２１０へ進み、レジ調整パッチをノイズとして記憶する。

次に、図４のステップ１１４では、図５のステップ２１０において、ノイズとして記憶されたレジ調整パッチが存在するならば、図４のステップ１１６へ進み、存在しないならば、ステップ１１８へ進む。

ステップ１１６では、ノイズとして記憶されたレジ調整パッチを除いて、正常なレジ調整パッチのみで各色毎にレジ調整を行う。すなわち、図７に示すように、Ｙ色とＭ色との間に存在するノイズ部分を対象外として、残りのレジ調整パッチを用いてレジ調整を行う。Ｔｌ１は、Ｋ色のレジ調整パターンを検知してから、Ｙ色のレジ調整パターンを検知するまでの位置間隔、Ｔｌ２は、Ｋ色のレジ調整パターンを検知してから、Ｍ色のレジ調整パターンを検知するまでの位置間隔、Ｋ色のレジ調整パターンを検知してから、Ｔｌ３は、Ｃ色のレジ調整パターンを検知するまでの位置間隔を表しており、これらの位置間隔に関する計測値と理論値との差異からレジずれ量を算出し、レジ調整を行う。Ｔｌ１、Ｔｌ２、Ｔｌ３は、基準位置を基準として計測した時間から求めることができる。

レジ調整パッチ内にノイズが存在しない場合には、ステップ１１８で、全てのレジ調整パッチの計測値を用いてレジ調整を実施する。

なお、図８は、レジ調整パッチをＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃ色の組み合わせで複数組形成した場合のレジ調整方法を図示したものである。基準パッチから数えて、１及び３組目のＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃ色のレジ調整パッチは正常であるが、２組目のＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃ色のレジ調整パッチにおいて、Ｙ色のレジ調整パッチの長さの計測値Ｔｙが、閾値の範囲外となるため、この部位はノイズとして判断され、レジ調整を行う際に、Ｔｌ１＿２の計測値を除外して、Ｔｌ１＝（Ｔｌ1＿1＋Ｔｌ1＿３）÷２、Ｔｌ２＝（Ｔｌ２＿1＋Ｔｌ２＿２＋Ｔｌ２＿３）÷３、Ｔｌ３＝（Ｔｌ３＿1＋Ｔｌ３＿２＋Ｔｌ３＿３）÷３として、複数個の計測値の平均値を用いてレジ調整を行う。

〔第２実施形態〕
上記第１実施形態においては、レジ調整を行う際に、レジ調整パッチの長さを用いてレジ調整パッチが正常であるか否かの判定を行ったが、本第２実施形態においては、レジ調整パッチの濃度を用いてレジ調整パッチが正常であるか否かの判定を行うようにしたものである。

なお、本第２実施形態に係る画像形成装置の構成は、上記第１実施形態に係る画像形成装置１０（図１参照）と同様であるので、説明は省略する。

図３（Ｂ）は、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ色毎のレジ調整パッチの濃度の設計値及び設計値に対する所定係数を表すものであり、これらの設計値及び所定係数は、予め記憶部６２に記憶されて、この記憶部６２からこれらの設計値及び所定係数が読込まれる。

図９には、本実施の形態の画像形成装置を使用して、レジ調整パッチのずれを調整するためにパッチ配列方向の濃度及び色が異なるレジ調整パッチを用いてレジ調整を行うときの処理を表すフローチャートである。同図における図４と同一の処理を行うステップについては、図４の符号と同一の符号を用いて、簡単に処理の説明を行う。

まず、ステップ３００では、第１実施形態と同様なプロセスで、隣り合うパッチの配列方向の濃度及び色が異なるように、レジ調整パッチが転写ロール２４へ形成される。次のステップ１０２では、転写ロール２４の表面周速度をＲＯＭ８０から読出してＲＡＭ７８へ記憶し、次のステップ３０２では、光センサ２８によって検出されるレジ調整パッチの反射光量の変化に基づいて、転写ロール２４上に形成された各色毎のパッチの先端及び後端が光センサ２８から照射された光の照射位置を通過する時刻を計測し、かつレジ調整パッチの濃度を検出してＲＡＭ７８へ記憶し、ステップ１０６では、転写ロール２４の表面周速度、レジ調整パッチの先端及び後端が照射位置を通過する時刻及び基準パッチの基準位置に基づいて各色毎のレジ調整パッチの基準位置からの先端位置及び後端位置が算出されＲＡＭ７８へ記憶される。次のステップ１１０では、転写ロール２４に形成された全てのレジ調整パッチが検出された場合には、ステップ３０４へ進み、全てのレジ調整パッチの検出が終了されていないならば、ステップ３０２へ戻り、全てのレジ調整パッチが検出されるまで処理を繰り返す。

ステップ３０４では、検出したレジ調整パッチの正誤判断処理を行う。図１０に、このレジ調整パッチの正誤判断ルーチンのフローチャートを示す。

まず、ステップ４００では、レジ調整パッチの設計値及び所定係数の読込みを行う。これらの値を読込んだ後に、ステップ４０２において、図９のステップ３０２においてＲＡＭ７８へ記憶した各色毎のレジ調整パッチの濃度の計測値を読込む。

次のステップ４０４では、レジ調整パッチの濃度の計測値が、レジ調整パッチの設計値及び所定係数から求まる後述する閾値の範囲内であるか否かの判定を行うことにより、パッチが正常か否かの判定を行う。この判定では、ステップ４０２で読込んだレジ調整パッチの計測値とステップ４００において読込んだ値から演算する閾値との比較を行う。すなわち、各色毎の濃度の設計値ｄｋ、ｄｙ、ｄｍ、ｄｃに所定係数を乗じた閾値ｄｋ×（１±βｋ）、ｄｙ×（１±βｙ）、ｄｍ×（１±βｍ）、ｄｃ×（１±βｃ）の範囲内であるならば、正常なレジ調整パッチとして判断され、範囲外であるならば、転写ロール２４の汚れや傷等のノイズとして判断される。

図１１（Ａ）は、上記のレジ調整パッチの濃度の計測値が、閾値の範囲内であるか否かの判定を行った一例であり、Ｋ色のレジ調整パッチの濃度の計測値Ｄｋが、閾値の範囲内（Ｄｋ１＝ｄｋ×（１−βｋ）、Ｄｋ２＝ｄｋ×（１＋βｋ））である場合について図示した場合である。

また、図１１（Ｂ）は、Ｙ色のレジ調整パッチの濃度の計測値Ｄｙが、閾値の範囲内Ｄｙ１＜Ｄｙ＜Ｄｙ２（Ｄｙ１＝ｄｙ×（１−βｙ）、Ｄｙ２＝ｄｙ×（１＋βｙ））であり、かつＭ色のレジ調整パッチの濃度の計測値Ｄｍが、閾値の範囲内Ｄｍ１＜Ｄｍ＜Ｄｍ２（Ｄｍ１＝ｄｍ×（１−βｍ）、Ｄｍ２＝ｄｍ×（１＋βｍ））ではあるが、Ｙ、Ｍ色の間で検出された部位の濃度が、Ｙ色の設計値に対する閾値の最下限Ｄｙ１より低く、かつＭ色の設計値に対する閾値の最下限Ｄｍ１より低いため、この部位は、Ｙ、Ｍ色の正常なレジ調整パッチとして判断されず、ノイズとして判断される。

このステップ４０４では、レジ調整パッチの濃度の計測値が、閾値の範囲内である場合には、次のステップ４０６において、１つ前のレジ調整パッチの濃度の計測値と、現在のレジ調整パッチの濃度の計測値とを比較する。

すなわち、レジ調整パッチと同一の濃度のノイズが、レジ調整パッチと隣り合って形成される場合には、検出したレジ調整パッチが、ノイズであるか正常なレジ調整パッチであるか否かの判断がつかないため、このような判定を行う。この判定において、検出したレジ調整パッチが、一つ前のレジ調整パッチと同一の濃度である場合には、いずれかのパッチがノイズであると判断されるが、いずれのパッチがノイズかは不明であるので、次のステップ４１０において、濃度が同じ一対のレジ調整パッチをノイズとして記憶する。一方、異なる濃度であるならば、ノイズとは判断されず、次のステップ４１２へ進み、全てのレジ調整パッチのデータについて正誤判断が終了した場合には、図９のステップ１１４へ進む。終了しない場合には、再度ステップ４０２へ戻り、全てのレジ調整パッチのデータについて正誤判断が終了するまで上記の処理を繰り返す。

また、ステップ４０４において、レジ調整パッチの濃度の計測値が閾値の範囲内でない場合には、ステップ４１０へ進み、レジ調整パッチをノイズとして記憶する。

次に、図９のステップ１１４では、図１０のステップ４１０において、ノイズとして記憶されたレジ調整パッチが存在するならば、ステップ１１６へ進み、存在しないならば、ステップ１１８へ進む。

ステップ１１６では、ノイズとして記憶されたレジ調整パッチを除いて、正常なレジ調整パッチのみで各色毎にレジ調整を行う。すなわち、図７に示すように、Ｙ色とＭ色との間に存在するノイズ部分を対象外として、残りのレジ調整パッチを用いてレジ調整を行う。このレジ調整は、Ｋ色から各色のレジ調整パッチの位置間隔である計測値Ｔｌ１、Ｔｌ２、Ｔｌ３と理論値との差から、レジずれ量を算出しレジ調整を行う。

レジ調整パッチ内にノイズが存在しない場合には、図９のステップ１１８で、全てのレジ調整パッチの計測値を用いてレジ調整を実施する。

なお、図１２は、レジ調整パッチをＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃ色の組み合わせで複数組形成した場合のレジ調整方法を図示したものである。基準パッチから数えて、１及び３組目のＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃ色のレジ調整パッチは正常であるが、２組目のＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃ色のレジ調整パッチにおいて、Ｋ色とＹ色との間の部位の濃度が、Ｙ色のレジ調整パッチの閾値の範囲内であるため、この部位とこの部位と隣り合うＹ色のレジ調整パッチに関して、どちらがノイズであるか否かの判定が不可能なため、レジ調整を行う際に、この部位とこの部位と隣り合うＹ色のレジ調整パッチを対象外として、Ｔｌ１＿２の計測値を除外することで、Ｔｌ１＝（Ｔｌ1＿1＋Ｔｌ1＿３）÷２、Ｔｌ２＝（Ｔｌ２＿1＋Ｔｌ２＿２＋Ｔｌ２＿３）÷３、Ｔｌ３＝（Ｔｌ３＿1＋Ｔｌ３＿２＋Ｔｌ３＿３）÷３として、複数個の計測値の平均値を用いてレジ調整を行う。

なお、本実施形態においては、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）色を用いてレジ調整パッチを形成し、レジ調整を行ったが、本発明においては、全てのレジ調整パッチの長さ又は濃度が異なるようにレジ調整パッチを形成しても良いし、あるいは隣り合うレジ調整パッチの長さ又は濃度が異なるように形成しても良い。例えば、図８に示すように配列されたレジ調整パッチであるならば、Ｋ色とＭ色、あるいはＹ色とＣ色とのレジ調整パッチの長さ及び濃度が同一でも、隣り合うレジ調整パッチであるＫ色とＹ色、Ｙ色とＭ色、Ｍ色とＣ色、Ｃ色とＫ色とのレジ調整パッチの長さ及び濃度が異なるように形成しても良い。これによって、レジ調整パッチの長さ及び濃度に対する設計値を２つ記憶部６２へ設定するのみでよく、更に計測値が閾値の範囲内に存在するか否かの判定を行う際に、処理負荷の軽減となる。

第１実施形態及び第２実施形態によって、レジ調整を行う際に、パッチの中にノイズが含まれた場合においても、パッチとノイズとの判別を精度良く行い、ノイズ部分を除いてレジ調整を行うことによって、再度パッチを形成する必要がなくなるため、レジ調整時間の増大や、無駄なトナー消費を防ぐことが可能となる、という効果が得られる。

本発明の実施の形態に係るトナー像のずれを調整し印刷を行うことが可能な画像形成装置を表す概略図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置のコントローラ部が制御する装置を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置において、トナー像のずれを調整するために、各色のトナー像に関する設計値及び閾値を求めるための所定係数を表したものであり、（Ａ）は、各色のトナー像の長さに関するものであり、（Ｂ）は、各色のトナー像の濃度に関するものである。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置において、各色のレジ調整パッチの長さに基づいてレジ調整を行う処理を表したフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置において、各色のレジ調整パッチの長さに基づいてレジ調整を行う際に、レジ調整パッチが、正常なレジ調整パッチであるか、ノイズであるかを判定するための処理を表したフローチャートである。 本発明の第１実施形態において、色及び長さが異なるようにレジ調整パッチが配列されており、これらの各色毎のレジ調整パッチの長さに関する計測値が閾値の範囲内に存在するか否かを判定するための図であり、（Ａ）は、各色毎のレジ調整パッチが長さに関する閾値の範囲内である場合を表したものであり、（Ｂ）は、各色毎のレジ調整パッチが長さに関する閾値の範囲外であるものをノイズとして判定された場合を表したものである。 本発明の実施の形態において、レジ調整を行う際に、ノイズとして判定された部位を除いて、レジ調整を行うことを説明するための図である。 本発明の第１実施形態において、色及び長さが異なるように複数のレジ調整パッチが配列されており、ノイズとして判定された部位を除いて、各色毎にレジ調整パッチのずれ量の平均値を用いて、レジ調整を行う際の説明をするための図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置において、各色のレジ調整パッチの濃度に基づいてレジ調整を行う処理を表したフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置において、各色のレジ調整パッチの濃度に基づいてレジ調整を行う際に、レジ調整パッチが、正常なレジ調整パッチであるか、あるいはノイズであるかを判定するための処理を表したフローチャートである。 本発明の第２実施形態において、色及び濃度が異なるようにレジ調整パッチが配列されており、これらの各色毎のレジ調整パッチの濃度に関する計測値が閾値の範囲内に存在するか否かを判定することを説明するための図であり、（Ａ）は、各色毎のレジ調整パッチの濃度に関する計測値が閾値の範囲内である場合を表した図であり、（Ｂ）は、各色毎のレジ調整パッチの濃度に関する計測値が閾値の範囲外であるものをノイズとして判定された場合を表した図である。 本発明の第２実施形態において、色及び濃度が異なるように複数のレジ調整パッチが配列されており、ノイズとして判定された部位を除いて、各色毎にレジ調整パッチのずれ量の平均値を用いて、レジ調整を行う際の説明をするための図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ コントローラ部
１４ 給紙カセット
１６ 半月ロール
１８ 給紙ロール対
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 用紙搬送ロール対
２２ 用紙待機ロール対
２４ 転写ロール
２６ クリーナ
２８ 光センサ
３０ 定着器
３０ａ 加熱ロール
３０ｂ 加圧ロール
３２ 出口ロール
３４ 定着器出口ロール対
３６ 定着器出口スイッチ
３８ 手差し給紙ロール対
４０ａ、４０ｂ 一次中間転写ドラム
４２ 二次中間転写ドラム
４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ 感光体ドラム
４８Ｙ、４８Ｍ、４８Ｃ、４８Ｋ 帯電器
５０ 露光器
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ レーザー光
５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋ 現像器
６４ 像担持体駆動装置
６６ 転写ロール駆動装置

Claims (6)

1. 隣り合うトナー像の配列方向の長さ及び色が異なるように配列可能なトナー像が各々の表面に形成される複数の像担持体と、
   前記複数の像担持体に形成されたトナー像の各々が前記配列方向に間隔を隔て隣り合うトナー像の配列方向の長さ及び色が異なるように転写される転写体と、
   前記転写体に転写されたトナー像各々の前記配列方向の長さ、及びトナー像の基準位置からの前記配列方向のずれ量を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された長さが所定範囲内のトナー像の前記ずれ量を用いて、各色のトナー像のずれを調整する調整手段と、
   を含む画像形成装置。
2. 前記転写体に各色毎に複数個のトナー像を転写し、前記調整手段によって、前記検出手段によって検出された長さが所定範囲内のトナー像の前記ずれ量を用いて得られる各色毎のトナー像のずれ量の平均値を用いて、各色のトナー像のずれを調整する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記調整手段は、前記検出手段によって検出された長さが同一のトナー像が隣り合って配列されている場合には、長さが同一の一対のトナー像を対象外として、各色のトナー像のずれを調整する請求項２記載の画像形成装置。
4. 隣り合う現像されたトナー像の濃度及び色が異なるように配列可能なトナー像が各々の表面に形成される複数の像担持体と、
   前記複数の像担持体に形成されたトナー像の各々が前記配列方向に間隔を隔て隣り合う現像されたトナー像の濃度及び色が異なるように転写される転写体と、
   前記転写体に転写されたトナー像各々の濃度、及びトナー像の基準位置からの前記配列方向のずれ量を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された濃度が同一のトナー像が隣り合って配列されている場合には、濃度が同一の一対のトナー像を対象外とし、前記検出手段によって検出された濃度が所定範囲内のトナー像の前記ずれ量を用いて、各色のトナー像のずれを調整する調整手段と、
   を含む画像形成装置。
5. 前記転写体に各色毎に複数個のトナー像を転写し、前記調整手段によって、前記検出手段によって検出された濃度が所定範囲内のトナー像の前記ずれ量を用いて得られる各色毎のトナー像のずれ量の平均値を用いて、各色のトナー像のずれを調整する請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記転写体は、中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写する転写ロールである請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の画像形成装置。

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