JP5257235B2 - 画像形成装置及び色ずれ補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転する複数の感光体ドラムに対して露光及び現像をそれぞれ行うことにより各色のトナー像を形成し、各色のトナー像を中間転写体を介して用紙上に重ね合わせて転写することによりカラー画像を形成する画像形成装置、及びカラー画像の色ずれを補正する色ずれ補正方法に関する。

この種の画像形成装置においては、様々な要因により各色のトナー像の重ね合わせにおける色ずれが発生するため、この色ずれを補正する必要がある。しかし、画像形成ジョブを中断した専用シーケンスにより色ずれを補正する場合、画像形成装置の生産性を低下させてしまう。

そこで、画像形成装置の生産性を低下させずに、機内の温度上昇などによる経時的な色ずれを補正するための「紙間カラーレジスト補正」と呼ばれる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、用紙間に相当する位置にトナー像として紙間マークを形成し、紙間マークをセンサで検出し、センサで検出された紙間マークの色ずれ量を算出することにより、画像形成ジョブを中断せずに通紙中において色ずれを補正することができる。

特開平８−８５２３４号公報

ところで、トナー像が形成される位置は、印字の周期、通紙の周期、及び感光体ドラム、中間転写体及び中間転写体を駆動するローラの回転周期などによって周期的に変動するため、センサで検出される紙間マークの色ずれ量には、機内の温度上昇などによる経時的な色ずれ量の他に、周期的な変動成分が含まれてしまう。したがって、機内の温度上昇などによる経時的な色ずれ量を精度良く求めるためには、センサで検出された紙間マークの色ずれ量から周期的な変動成分をキャンセルした平均的な色ずれ量を求める必要がある。

しかし、特許文献１において、紙間マークは、紙間に相当する位置という局所的な位置に形成され、所望の位置及びタイミングで形成することができないため、紙間マークのみから平均的な色ずれ量を求めることは難しい。よって、紙間マークをセンサで検出した結果だけから、画像形成装置の経時的な色ずれ量を精度良く求めることは難しい。

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、経時的な色ずれの補正精度が高い画像形成装置及び色ずれ補正方法を提供することである。

本発明の第１の特徴は、複数の感光体ドラム上に形成された各色のトナー像を、無端状の中間転写体を介して用紙上に重ね合わせて転写することにより、カラー画像を形成する画像形成装置であって、画像形成装置が、中間転写体の全周に渡ってトナー像として色ずれ検出用マークを形成するマーク形成部と、色ずれ検出用マークを検出するマーク検出部と、マーク検出部により検出された色ずれ検出用マークの色ずれ量を算出する色ずれ算出部と、色ずれ検出用マークが形成された中間転写体の位相を検出する転写体位相検出部と、色ずれ算出部により算出された色ずれ検出用マークの色ずれ量を、転写体位相検出部により検出された中間転写体の位相に関連付けて記憶する色ずれ記憶部と、色ずれ記憶部に記憶されている色ずれ検出用マークの色ずれ量に基づいて色ずれ補正量を算出する補正量算出部と、補正量算出部により算出された色ずれ補正量を用いて色ずれを補正する補正実行部と、感光体ドラムの位相を検出するドラム位相検出部と、色ずれ検出用マークを形成するときの感光体ドラムと中間転写体との位相関係を記憶する位相記憶部と、中間転写体及び感光体ドラムの位相を整合させる位相整合部とを備える。この場合、マーク形成部が、中間転写体の用紙間に相当する位置にトナー像として紙間マークを形成し、マーク検出部が、当該紙間マークを検出し、色ずれ算出部が、当該紙間マークの色ずれ量を算出し、転写体位相検出部が、当該紙間マークが形成された中間転写体の位相を検出し、補正量算出部が、中間転写体上において当該紙間マークと同位相に形成された色ずれ検出用マークに対応する色ずれ量を色ずれ記憶部から読み出し、紙間マークの色ずれ量から当該読み出された色ずれ量を減算することにより色ずれ補正量を算出する。また、位相整合部が、位相記憶部から位相関係を読み出して、紙間マークを形成する時の中間転写体及び感光体ドラムの位相を、読み出した位相関係と同じにすることとしている。ここで、中間転写体の全周の長さは感光体ドラムの全周の長さの整数倍である。

本発明の第１の特徴によれば、紙間マークの色ずれ量から中間転写体上の同じ位相に形成された色ずれ検出用マークの色ずれ量を減算することにより、紙間マークの色ずれ量から中間転写体の位相に応じて周期的に発生する変動成分をキャンセルすることができるので、平均的な色ずれ量、すなわち機内の温度上昇などによる経時的な色ずれ量を精度良く求めることができる。

本発明の第２の特徴は、複数の感光体ドラム上に形成された各色のトナー像を無端状の中間転写体を介して用紙上に重ね合わせて転写することにより形成されるカラー画像における色ずれを補正する色ずれ補正方法であって、中間転写体の全周に渡ってトナー像として色ずれ検出用マークを形成し、当該色ずれ検出用マークの色ずれ量を算出し、当該色ずれ検出用マークが形成された中間転写体の位相を検出し、当該色ずれ検出用マークの色ずれ量を中間転写体の位相に関連付けて記憶し、色ずれ検出用マークを形成するときの感光体ドラムと中間転写体との位相関係を記憶し、記憶した位相関係を読み出して、中間転写体及び前記感光体ドラムの位相を、読み出した位相関係と同じにして、中間転写体の用紙間に相当する位置にトナー像として紙間マークを形成し、当該紙間マークの色ずれ量を算出し、当該紙間マークが形成された中間転写体の位相を検出し、当該紙間マークの色ずれ量から中間転写体の同じ位相に形成された色ずれ検出用マークの色ずれ量を減算することにより色ずれ補正量を算出し、当該色ずれ補正量を用いて色ずれを補正することとし、中間転写体の全周の長さは感光体ドラムの全周の長さの整数倍であることである。

本発明の画像形成装置及び色ずれ補正方法によれば、経時的な色ずれの補正精度を向上させることができる。

本発明の実施の形態に関わる画像形成装置の全体構成を示す正面図である。 感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ及びベルト駆動ローラ４４の駆動機構を示す模式図である。 色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋが形成された中間転写ベルト４１の一部及びカラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂを示すブロック図である。 紙間マークＢＴが形成された中間転写ベルト４１の一部及びカラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂを示すブロック図である。 カラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂが色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋ及び紙間マークＢＴの通過タイミングを測定する方法の一例を示すタイミングチャートである。 エンコーダ４５が中間転写ベルト４１の位相を検出する方法の一例を示すタイミングチャートである。 エンコーダ３６Ｙなどが感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの位相を検出する方法の一例を示すタイミングチャートである。 中間転写ベルト４１の位相に関連付けて色ずれ記憶部８４に記憶されている色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃの色ずれ量の一例を示す表である。 本発明の実施の形態に係わる色ずれ補正方法、すなわち図１に示した画像形成装置におけるカラー画像の色ずれ補正方法を示すフローチャートである。 図１０（ａ）は、中間転写ベルト４１の変動による色ずれ量の変化の一例を示すグラフであり、図１０（ｂ）は、感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの変動による色ずれ量の変化の一例を示すグラフであり、図１０（ｃ）は、中間転写ベルト４１及び感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの変動を重ね合わせた時の色ずれ量の変化の一例を示すグラフである。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

図１を参照して、本発明の実施の形態に関わる画像形成装置の全体構成を説明する。本発明の実施の形態に関わる画像形成装置１２は、複数の感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋを中間転写体の一例としての中間転写ベルト４１に対面させて縦方向に配列したフルカラーの画像を形成するタンデム型カラー画像形成装置と称されるものである。

画像形成装置１２は、その上部に自動原稿送り装置ＡＤＦを備えている。自動原稿送り装置ＡＤＦの原稿載置台１０３に載置された原稿Ｄは、一枚ずつに分離され原稿搬送路に送り出され、搬送ドラム１０２により搬送される。

原稿読取部１０１は、原稿画像読み取り位置ＲＰにおいて搬送中の原稿Ｄの画像を読み取る。第１搬送ガイドＧ１及び原稿排出ローラ１０５は、読み取りが終了した原稿Ｄを原稿排紙トレイ１０７に排出する。

画像形成装置１２は、上記した原稿読取部１０１、露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、画像形成部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、中間転写部１０４、定着部１１５、排紙反転部１０６、再給紙部１１７、給紙部１０８、制御部２７等から構成され、それらが一つの筐体内に収められている。

原稿読取部１０１は、原稿画像読み取り位置ＲＰにて原稿Ｄの画像をランプＬにて照射し、その反射光を第１ミラーユニット１１１、第２ミラーユニット１１２、レンズ１１３によって導き、撮像素子ＣＣＤの受光面に結像させる。撮像素子ＣＣＤは入射した光を光電変換して所定の画像信号を出力する。画像読取制御部１１４は、この画像信号に対して、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理を施し、制御部２７の記憶部に画像データとして格納する。記憶部に格納された画像データには、ユーザにより設定されている条件により適宜な画像処理が施されて、出力画像データが生成される。

露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、図示しないレーザ光源、ポリゴンミラー、複数のレンズ等から構成され、レーザビームを生成する。露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、制御部２７から送られる出力画像データを基に出力される出力情報に対応して、画像形成部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの構成要素である感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの表面をレーザビームにより走査露光する。回転する感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの回転軸に平行な方向（主走査方向）にレーザビームを走査することにより、感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋには潜像が形成される。

画像形成部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙと、その周辺に配置されている、主帯電部３２Ｙ、現像部３３Ｙ、第１転写ローラ３４Ｙ、クリーニング部３５Ｙからなる。他の画像形成部３Ｍ，３Ｃ，３Ｋにおいても、画像形成部３Ｙと同様な構成であり、それぞれの感光体ドラム３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの周辺に、それぞれに対応して主帯電部３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ、現像部３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋ、第１転写ローラ３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ、クリーニング部３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋが配置されている。

現像部３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のトナーで現像することによって感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ上の潜像を顕像化する。これにより、各感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ上には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のトナー像が形成される。

中間転写部１０４の第１転写ローラ３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋは、感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト４１上の所定位置に重ね合わせて転写する。各色のトナー像が重ね合わされることにより中間転写ベルト４１上にカラー画像が形成される。クリーニング部３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋは、トナー像の転写を終えた感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの表面に残留するトナーを除去する。

一方、第２転写ローラ４２は、中間転写ベルト４１上に重ね合わされて転写されたカラー画像を、給紙部１０８のトレイＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３から搬送され、給紙ローラ８１によってタイミングが取られて送り出された用紙Ｐに転写する。ベルトクリーニング部４３は、カラー画像の用紙Ｐへの転写を終えた中間転写ベルト４１の表面を清掃し、清掃された中間転写ベルト４１は次の画像転写に供される。

カラー画像を担持した用紙Ｐは定着部１１５に送られ、定着部１１５は用紙Ｐを加圧加熱することによって、カラー画像を用紙Ｐへ定着させる。

排紙反転部１０６は、定着部１１５による定着処理を終えた用紙Ｐを搬送して排紙トレイ６１に排紙する。用紙Ｐを表裏反転して排紙する場合には、排紙ガイド６２が、一旦、用紙Ｐを下方に導き、排紙反転ローラ６３に用紙Ｐの後端を挟持させた後に反転搬送し、排紙ガイド６２が用紙Ｐを排紙ローラ６４へ導いて排紙する。

なお、用紙Ｐの裏面にも画像形成を行う場合、排紙ガイド６２は、表面のカラー画像の定着処理を終えた用紙Ｐを下方にある再給紙部１１７に搬送し、再給紙反転ローラ７１により後端を挟持させた後、逆送することによって用紙Ｐを反転させて、再給紙搬送路７２に送り出し、裏面への画像形成に供する。

画像形成装置１２において、感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋは図１の矢印に示す方向に回転する。そして、無端状ベルトからなる中間転写ベルト４１は、ベルト駆動ローラ４４の駆動力によって図１の矢印に示す方向に回転しながら移動する。感光体ドラム３１Ｋと第２転写ローラ４２の間の中間転写ベルト４１に対して、マーク検出部の一例としてのカラーレジストセンサ４９が配置されている。カラーレジストセンサ４９は、色ずれを補正する為に形成される色ずれ検出用マークを検出する。

図２を参照して、感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ及びベルト駆動ローラ４４の駆動機構について説明する。図２には感光体ドラム３１Ｙのみを示すがその他の感光体ドラム３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋについても同様な駆動機構を備えている。円柱状の感光体ドラム３１Ｙの中心軸上に棒状の回転軸３９Ｙが貫通し、固定されている。回転軸３９Ｙは、駆動ギア３７Ｙを介してドラム駆動モータ３８Ｙに機械的に接続され、ドラム駆動モータ３８Ｙの回転駆動力は、駆動ギア３７Ｙ及び回転軸３９Ｙを介して感光体ドラム３１Ｙへ伝達される。

回転軸３９Ｙには、回転板及びセンサ部からなるエンコーダ３６Ｙが設置されている。回転板は回転軸３９Ｙ上に駆動ギア３７Ｙ及び感光体ドラム３１Ｙとともに固定されている。この回転板の円周に沿って等間隔に形成された印を読取り、印の読取りの回数をカウントするセンサ部が回転板の周囲に設けられている。エンコーダ３６Ｙは、回転板に形成された印の総数を予め求めておくことで、印の読取りの回数から回転軸３９Ｙの回転方向の位置（以後、「位相」という）を直接求めることができる。

なお、エンコーダ３６Ｙは、感光体ドラム３１Ｙの位相を検出するドラム位相検出部の一例であって、感光体ドラム３１Ｙの位相を検出する手段はこれに限らない。ドラム位相検出部には、感光体ドラム３１Ｙの回転速度或いは外周面の移動速度を測定し、これに積分などの演算処理を施して位相へ換算する装置や、ドラム駆動モータ３８Ｙや駆動ギア３７Ｙの回転速度或いは回転角度を測定し、これを感光体ドラム３１Ｙの位相へ換算する装置など、直接的或いは間接的に感光体ドラム３１Ｙの位相を検出する装置が含まれる。また、本発明の実施の形態では、感光体ドラム３１Ｙの位相が回転軸３９Ｙの位相に等しい場合について説明する。

同様に、円柱状のベルト駆動ローラ４４の中心軸上に棒状の回転軸４８が貫通し、固定されている。回転軸４８は、駆動ギア４６を介してベルト駆動モータ４７に機械的に接続され、ベルト駆動モータ４７の回転駆動力は、駆動ギア４６及び回転軸４８を介してベルト駆動ローラ４４へ伝達される。

回転軸４８には、回転板及びセンサ部からなるエンコーダ４５が設置されている。回転板は回転軸４８上に駆動ギア４６及びベルト駆動ローラ４４とともに固定されている。この回転板の円周に沿って等間隔に形成された印を読取り、印の読取りの回数をカウントするセンサ部が回転板の周囲に設けられている。エンコーダ４５は、回転板に形成された印の総数を予め求めておくことで、印の読取りの回数から回転軸４８の位相を直接求めることができる。そして、ベルト駆動ローラ４４の直径と中間転写ベルト４１の全周の長さを予め設定しておくことにより、回転軸４８の位相から中間転写ベルト４１の位相を求めることができる。

なお、エンコーダ４５は、中間転写ベルト４１の位相を検出する転写体位相検出部の一例であって、中間転写ベルト４１の位相を検出する手段はこれに限らない。転写体位相検出部には、中間転写ベルト４１の位相を直接求める装置や、中間転写ベルト４１の移動速度やベルト駆動ローラ４４の外周面の移動速度を積分して中間転写ベルト４１の位相へ換算する装置など、直接的或いは間接的に中間転写ベルト４１の位相を検出する装置が含まれる。また、本発明の実施の形態では、ベルト駆動ローラ４４の位相が回転軸４８の位相に等しい場合について説明する。

エンコーダ３６Ｙ及びエンコーダ４５によって検出された位相検出値の信号は制御部２７へ入力される。制御部２７は、ドラム駆動モータ３８Ｙ及びベルト駆動モータ４７に対して制御指令を示す信号を出力して、ドラム駆動モータ３８Ｙ及びベルト駆動モータ４７の回転駆動力、ひいては感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの位相及び中間転写ベルト４１の位相を制御する。

また、制御部２７は、中間転写ベルト４１の全周に渡ってトナー像としての色ずれ検出用マークを形成するマーク形成部９０と、カラーレジストセンサ４９により検出された色ずれ検出用マークの色ずれ量を算出する色ずれ算出部８６と、色ずれ算出部８６により算出された色ずれ検出用マークの色ずれ量をエンコーダ４５により検出された中間転写ベルト４１の位相に関連付けて記憶する色ずれ記憶部８４と、色ずれ記憶部８４に記憶されている色ずれ検出用マークの色ずれ量に基づいて色ずれ補正量を算出する補正量算出部８７と、補正量算出部８７により算出された色ずれ補正量を用いて色ずれを補正する補正実行部８８と、エンコーダ３６Ｙなどにより検出された感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの位相とエンコーダ４５により検出された中間転写ベルト４１の位相との関係を記憶する位相記憶部８５と、感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋと中間転写ベルト４１の位相を整合させる位相整合部８９と、を備える。

図３及び図４を参照して、色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋに関する制御部２７及びカラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂの動作を具体的に説明する。図３は、色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋが形成された中間転写ベルト４１及びカラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂを示す。マーク形成部９０は、中間転写ベルト４１上に、色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋを形成する。色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋには、イエロー色の色ずれ検出用マークＲＭｙと、マゼンタ色の色ずれ検出用マークＲＭｍと、シアン色の色ずれ検出用マークＲＭｃと、ブラック色の色ずれ検出用マークＲＭｋとが含まれる。

イエロー色、マゼンタ色、及びシアン色の色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃは、中間転写ベルト４１の移動方向ＴＲに沿って一列に配列され、１つずつ順番に並べられている。ブラック色の色ずれ検出用マークＲＭｋは、中間転写ベルト４１の移動方向ＴＲに沿って一列に配列され、ブラック色の色ずれ検出用マークＲＭｋの列は、色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃとは異なる列を成している。

カラーレジストセンサ４９ａ及びカラーレジストセンサ４９ｂは移動方向ＴＲに垂直な方向に並んで配置されている。カラーレジストセンサ４９ａは、色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃが通過するタイミングを測定する。カラーレジストセンサ４９ｂは、色ずれ検出用マークＲＭｋが通過するタイミングを測定する。なお、色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋの具体的な検出方法について図５を参照して後述する。

色ずれ算出部８６は、カラーレジストセンサ４９ａ及びカラーレジストセンサ４９ｂが色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋを検出するタイミングのずれを、色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋの色ずれ量として算出する。すなわち、色ずれ算出部８６は、イエロー色、マゼンタ色、及びシアン色の色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃとブラック色の色ずれ検出用マークＲＭｋとの間の相対的な色ずれ量を算出する。

色ずれ記憶部８４は、色ずれ算出部８６により算出された色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃの色ずれ量を、その色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃが形成された中間転写ベルト４１の位相に関連付けて記憶する。中間転写ベルト４１の位相としては、図２のエンコーダ４５により検出されたものを用いればよい。

図４は、紙間マークＢＴが形成された中間転写ベルト４１の一部及びカラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂを示す。マーク形成部９０は、中間転写ベルト４１上に、紙間マークＢＴを形成する。紙間マークＢＴは、用紙ＰＡ間に相当する位置に形成される。ここでは、紙間マークＢＴ自体の形状及び大きさが、色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋと同じである場合を示すが、両者の形状及び大きさは異なっていても構わない。

紙間マークＢＴには、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、及びブラック色の紙間マークが含まれる。色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋと同様にして、イエロー色、マゼンタ色、及びシアン色の紙間マークＢＴが、中間転写ベルト４１の移動方向ＴＲに沿って一列に配列され、ブラック色の紙間マークＢＴが、中間転写ベルト４１の移動方向ＴＲに沿って一列に配列され、イエロー色、マゼンタ色、及びシアン色の紙間マークＢＴとは異なる列を成している。図４の例では、１箇所の用紙ＰＡ間に、イエロー色、マゼンタ色、及びシアン色の紙間マークＢＴが１つずつ配列され、これに対応して、３つのブラック色の紙間マークＢＴが配列されている。

カラーレジストセンサ４９ａは、イエロー色、マゼンタ色、及びシアン色の紙間マークＢＴが通過するタイミングを測定する。カラーレジストセンサ４９ｂは、ブラック色の紙間マークＢＴが通過するタイミングを測定する。

色ずれ算出部８６は、カラーレジストセンサ４９ａ及びカラーレジストセンサ４９ｂがイエロー色、マゼンタ色、及びシアン色の紙間マークＢＴとブラック色の紙間マークＢＴを検出するタイミングのずれを、紙間マークＢＴの色ずれ量として算出する。すなわち、色ずれ算出部８６は、イエロー色、マゼンタ色、及びシアン色の紙間マークＢＴとブラック色の紙間マークＢＴとの間の相対的な色ずれ量を算出する。

エンコーダ４５は、紙間マークＢＴが形成された中間転写ベルト４１の位相を検出する。補正量算出部８７は、エンコーダ４５により検出された中間転写ベルト４１の位相と同じ位相に形成された色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃの色ずれ量を色ずれ記憶部８４から読み出す。そして、紙間マークＢＴの色ずれ量から記憶部８４から読み出された色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃの色ずれ量を減じることにより色ずれ補正量を算出する。このようにして、補正量算出部８７は、紙間マークＢＴの色ずれ量から中間転写ベルト４１の同じ位相に形成された色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃの色ずれ量を減算することにより色ずれ補正量を算出する。

補正実行部８８は、補正量算出部８７により算出された色ずれ補正量に基づいて、例えば露光タイミングなどの各色の画像形成タイミングを補正する。

図５を参照して、カラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂが色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋ及び紙間マークＢＴ（まとめて「マーク」と呼ぶ）の通過タイミングを測定する方法の一例を説明する。カラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂはそれぞれカウンターを備える。カラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂには所定周期でカウントクロック信号が入力されている。カウンターは、トリガ信号の入力によりカウントクロック信号をカウントし始める。カラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂは、マークが通過したとき、具体的にはレジストセンサ信号の立ち上がり時及び立ち下がり時の少なくとも一方のカウント数を記録する。色ずれ算出部８６は、カラーレジストセンサ４９ａとカラーレジストセンサ４９ｂの間で記録されているカウント数の差をマークの色ずれ量として算出する。

エンコーダ４５は、センサ部が回転板に形成された印を読取る回数をカウントするカウンターを備える。エンコーダ４５のセンサ部は、印を読取る度にベルトエンコーダ信号を出力する。エンコーダ４５のカウンターは、ベルトエンコーダ信号をカウントし、中間転写ベルト４１が一周するまでにセンサ部が読取る印の総数までカウントすると零へリセットされる。このようにして、エンコーダ４５は、カウンターのカウント数から中間転写ベルト４１の位相を検出することができる。

エンコーダ３６Ｙなどは、センサ部が回転板に形成された印を読取る回数をカウントするカウンターを備える。エンコーダ３６Ｙなどのセンサ部は、印を読取る度にドラムエンコーダ信号を出力する。エンコーダ３６Ｙなどのカウンターは、ドラムエンコーダ信号をカウントし、感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋが一周するまでにセンサ部が読取る印の総数までカウントすると零へリセットされる。このようにして、エンコーダ３６Ｙなどは、カウンターのカウント数から感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの位相を検出することができる。

図８を参照して、中間転写ベルト４１の位相に関連付けて色ずれ記憶部８４に記憶されている色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃの色ずれ量について説明する。図８の例では、中間転写ベルト４１の全周の長さが８５０ｍｍであって、中間転写ベルト４１の位相を中間転写ベルト４１上における所定基準位置からの距離（ｍｍ）で表している。また、色ずれ量を画素数中間転写ベルト４１の位相で表している。色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃの色ずれ量が周期的に変動していることが分かる。

図９を参照して、本発明の実施の形態に係わる色ずれ補正方法、すなわち図１に示した画像形成装置におけるカラー画像の色ずれ補正方法を説明する。ここでは、図２の制御部２７の動作例として説明する。

（イ）先ず、画像形成装置の電源が投入される（Ｓ０１）と、Ｓ０３段階において専用カラーレジスト補正を実施する。ここで、専用カラーレジスト補正とは、画像形成装置が画像形成ジョブを中断して行う専用シーケンスにより色ずれを補正することである。画像形成ジョブとは、画像形成装置が用紙上に画像を形成する作業を示す。

（ロ）Ｓ０５段階に進み、例えば図３に示すように中間転写ベルト４１の全周に渡って色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋを形成し、カラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂにより検出された色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃの色ずれ量を初期の色ずれ量として算出する。Ｓ０７段階に進み、色ずれ算出部８６により算出された色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃの色ずれ量をエンコーダ４５により検出された中間転写ベルト４１の位相に関連付けて記憶する。

（ハ）Ｓ０９段階に進み、紙間補正実行条件をチェックする。紙間補正実行条件とは、紙間マークＢＴを用いたカラー画像の色ずれ補正を実行するか否かを判断するための条件であって、例えば、前回を用いたカラー画像の色ずれ補正を実行してからの機内温度の変化量、プリント枚数、プリント時間などが所定値に達しているか否かである。紙間補正実行条件を満たしている場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、Ｓ１３段階に進む。

（ニ）Ｓ１３段階において、例えば図４に示すように、中間転写ベルト４１の用紙ＰＡ間に相当する位置にトナー像として紙間マークＢＴを形成し、Ｓ１５段階に進み、カラーレジストセンサ４９ａ、４９ｂを用いて当該紙間マークＢＴを検出する。Ｓ１７段階に進み、当該紙間マークＢＴの色ずれ量を算出し、Ｓ１９段階に進み、エンコーダ４５を用いて当該紙間マークＢＴが形成された中間転写ベルト４１の位相を検出する。Ｓ２１段階に進み、エンコーダ４５により検出された中間転写ベルト４１の位相と同じ位相に形成された色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃの色ずれ量を色ずれ記憶部８４から読み出す。

（ホ）Ｓ２３段階に進み、紙間マークＢＴの色ずれ量から記憶部８４から読み出された色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃの色ずれ量を減じることにより色ずれ補正量を算出する。Ｓ２５段階に進み、予め定めた数の色ずれ補正量を上記処理により取得したか否かを判断し、予め定めた数に達していない場合（Ｓ２５でＮＯ）、Ｓ１３段階に戻り、予め定めた数に達するまで繰返し、色ずれ補正量を算出する。

（へ）予め定めた数に達した時（Ｓ２５ＹＥＳ）、Ｓ２７段階に進み、取得された複数の色ずれ補正量の平均値を計算して平均色ずれ補正量を算出する。Ｓ２９段階に進み、平均色ずれ補正量に基づいて、例えば露光タイミングなどの各色の画像形成タイミングを補正する。以上の処理により図９のフローチャートは終了する。

本発明の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。

図１０（ａ）は、中間転写ベルト４１の変動による色ずれ量の変化の一例を示すグラフであり、図１０（ｂ）は、感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの変動による色ずれ量の変化の一例を示すグラフであり、図１０（ｃ）は、中間転写ベルト４１及び感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの変動を重ね合わせた時の色ずれ量の変化の一例を示すグラフである。横軸は、中間転写ベルト４１、感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの外周面の移動距離（ｍｍ）を示し、縦軸は、色ずれ量（画素数）を示す。図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に示すように、各色のトナー像が形成される位置は、感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ、中間転写ベルト４１の回転周期に応じて周期的に変動してしまうため、カラー画像の色ずれ量も同様に変動してしまう。

そこで、本発明の実施の形態では、紙間マークＢＴの色ずれ量から中間転写ベルト４１上の同じ位相に形成された色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃの色ずれ量を減算することにより、紙間マークＢＴの色ずれ量から中間転写ベルト４１の位相に応じて周期的に発生する変動成分をキャンセルすることができるので、平均的な色ずれ量、すなわち機内の温度上昇などによる経時的な色ずれ量を精度良く求めることができる。

また、制御部２７内のマーク形成部９０は、画像形成装置が画像形成ジョブを中断して行う専用シーケンスにより色ずれを補正した（Ｓ０３）後に、色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋを形成し、当該色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃについて色ずれ量の算出（Ｓ０５）及び記憶（Ｓ０７）を行う。専用シーケンスにより色ずれを補正した後に形成した色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃの色ずれ量は、色ずれの周期的な変動成分のみを精度良く表している。よって、専用シーケンスにより色ずれを補正した後に色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋを形成し、その色ずれ量を記憶することにより、初期の色ずれを補正した後の周期的な変動成分のみを精度良く抽出することができる。
（変形例）

中間転写ベルト４１の全周の長さを感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの全周の長さの整数倍とする。また、例えば、Ｓ０７段階において、図２の位相記憶部８５が、色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋを形成するときの感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋと中間転写ベルト４１との位相関係を記憶し、Ｓ１３段階において、位相整合部８９が、位相記憶部８５に記憶されている位相関係に基づいて、中間転写ベルト４１と感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの位相を整合させてもよい。

具体的には、Ｓ１３段階において、位相記憶部８５から色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋを形成するときの感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋと中間転写ベルト４１との位相関係を読み出して、紙間マークＢＴを形成するときの感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋと中間転写ベルト４１との位相関係を、読み出した位相関係と同じにする。

これにより、色ずれ検出用マークＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋ及び紙間マークＢＴを形成する時の中間転写ベルト４１及び感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの位相を整合させることができるため、紙間マークＢＴの色ずれ量から中間転写ベルト４１及び感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの位相に応じて周期的に発生する変動成分をキャンセルすることができる。したがって、経時的な色ずれ量をより精度良く求めることができる。

上記のように、本発明は、１つの実施形態及びその変形例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

画像形成ジョブの実行中に紙間マークを形成してもよい。具体的には、Ｓ１３〜Ｓ２９段階は画像形成ジョブの実行中において並行して実施しても構わない。これにより、画像形成ジョブを中断せずに通紙中において色ずれを補正して画像形成装置の生産性を維持することができる。

中間転写ベルト４１及び感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの位相を検出する転写体位相検出部及びドラム位相検出部として、エンコーダ４５及びエンコーダ３６Ｙの替わりに、ホームポジションセンサをそれぞれ用いてもよい。

本発明の画像形成装置は、カラー用の複写機の他に、カラー用のプリンタやファクシミリ装置、これらの複合機等に適用してもよい。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。

２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ 露光部
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ 画像形成部
１２ 画像形成装置
２７ 制御部
３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ 感光体ドラム
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ 主帯電部
３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋ 現像部
３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ 第１転写ローラ
３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋ クリーニング部
３６Ｙ エンコーダ（ドラム位相検出部）
３７Ｙ、４６ 駆動ギア
３８Ｙ ドラム駆動モータ
３９Ｙ、４８ 回転軸
４１ 中間転写ベルト（中間転写体）
４２ 第２転写ローラ
４３ ベルトクリーニング部
４４ ベルト駆動ローラ
４５ エンコーダ（転写体位相検出部）
４７ ベルト駆動モータ
４９、４９ａ、４９ｂ カラーレジストセンサ（マーク検出部）
６１ 排紙トレイ
６２ 排紙ガイド
６３ 排紙反転ローラ
６４ 排紙ローラ
７１ 再給紙反転ローラ
７２ 再給紙搬送路
８１ 給紙ローラ
８４ 色ずれ記憶部
８５ 位相記憶部
８６ 色ずれ算出部
８７ 補正量算出部
８８ 補正実行部
８９ 位相整合部
９０ マーク形成部
１０１ 原稿読取部
１０２ 搬送ドラム
１０３ 原稿載置台
１０４ 中間転写部
１０５ 原稿排出ローラ
１０６ 排紙反転部
１０７ 原稿排紙トレイ
１０８ 給紙部
１１１ 第１ミラーユニット
１１２ 第２ミラーユニット
１１３ レンズ
１１４ 画像読取制御部
１１５ 定着部
１１７ 再給紙部
２１１ 貫通孔
２１２ コイルスプリング
２２０ 駆動ギア側カップリング
２２１ 本体部
２２２、２３２ 爪
２２３、２３３ 凹部
２２４ 長孔
２２５ ピン
２２５ａ 溝
２２６ Ｅリング
２３０ ドラム側カップリング
２５０ カップリング
ＲＭｙ、ＲＭｍ、ＲＭｃ、ＲＭｋ 色ずれ検出用マーク
ＢＴ 紙間マーク

Claims (4)

1. 複数の感光体ドラム上に形成された各色のトナー像を、無端状の中間転写体を介して用紙上に重ね合わせて転写することにより、カラー画像を形成する画像形成装置であって、
   前記中間転写体の全周に渡ってトナー像として色ずれ検出用マークを形成するマーク形成部と、
   前記色ずれ検出用マークを検出するマーク検出部と、
   前記マーク検出部により検出された色ずれ検出用マークの色ずれ量を算出する色ずれ算出部と、
   前記色ずれ検出用マークが形成された前記中間転写体の位相を検出する転写体位相検出部と、
   前記色ずれ算出部により算出された色ずれ検出用マークの色ずれ量を、前記転写体位相検出部により検出された前記中間転写体の位相に関連付けて記憶する色ずれ記憶部と、
   前記色ずれ記憶部に記憶されている前記色ずれ検出用マークの色ずれ量に基づいて色ずれ補正量を算出する補正量算出部と、
   前記補正量算出部により算出された色ずれ補正量を用いて色ずれを補正する補正実行部と、
   前記感光体ドラムの位相を検出するドラム位相検出部と、
   前記色ずれ検出用マークを形成するときの前記感光体ドラムと前記中間転写体との位相関係を記憶する位相記憶部と、
   前記中間転写体及び前記感光体ドラムの位相を整合させる位相整合部とを備え、
   前記マーク形成部は、前記中間転写体の用紙間に相当する位置にトナー像として紙間マークを形成し、前記マーク検出部は、当該紙間マークを検出し、前記色ずれ算出部は、当該紙間マークの色ずれ量を算出し、前記転写体位相検出部は、当該紙間マークが形成された前記中間転写体の位相を検出し、前記補正量算出部は、前記中間転写体上において当該紙間マークと同位相に形成された色ずれ検出用マークに対応する色ずれ量を前記色ずれ記憶部から読み出し、前記紙間マークの色ずれ量から当該読み出された色ずれ量を減算することにより前記色ずれ補正量を算出するとともに、
   前記位相整合部は、前記位相記憶部から位相関係を読み出して、前記紙間マークを形成する時の前記中間転写体及び前記感光体ドラムの位相を、前記読み出した位相関係と同じにすることとし、前記中間転写体の全周の長さは前記感光体ドラムの全周の長さの整数倍であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記マーク形成部は、画像形成装置が画像形成ジョブを中断して行う専用シーケンスにより色ずれを補正した後に、色ずれ検出用マークを形成し、当該色ずれ検出用マークについて色ずれ量の算出及び記憶を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記マーク形成部は、画像形成ジョブの実行中に紙間マークを形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 複数の感光体ドラム上に形成された各色のトナー像を無端状の中間転写体を介して用紙上に重ね合わせて転写することにより形成されるカラー画像における色ずれを補正する色ずれ補正方法であって、
   前記中間転写体の全周に渡ってトナー像として色ずれ検出用マークを形成し、
   当該色ずれ検出用マークの色ずれ量を算出し、
   当該色ずれ検出用マークが形成された前記中間転写体の位相を検出し、
   当該色ずれ検出用マークの色ずれ量を前記中間転写体の位相に関連付けて記憶し、
   前記色ずれ検出用マークを形成するときの前記感光体ドラムと前記中間転写体との位相関係を記憶し、
   記憶した位相関係を読み出して、前記中間転写体及び前記感光体ドラムの位相を、前記読み出した位相関係と同じにして、前記中間転写体の用紙間に相当する位置にトナー像として紙間マークを形成し、
   当該紙間マークの色ずれ量を算出し、
   当該紙間マークが形成された前記中間転写体の位相を検出し、
   当該紙間マークの色ずれ量から前記中間転写体の同じ位相に形成された前記色ずれ検出用マークの色ずれ量を減算することにより色ずれ補正量を算出し、
   当該色ずれ補正量を用いて色ずれを補正することとし、
   前記中間転写体の全周の長さは前記感光体ドラムの全周の長さの整数倍であることを特徴とする色ずれ補正方法。

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