JP3409727B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

カラー画像形成装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タンデムエンジン
方式のカラー画像形成装置のレジストレーション機構に
おける色ずれ検出機構を備えたカラー画像形成装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子写真方式を採用した画像形成
装置においては、感光体ドラムの表面に１ミリクーロン
毎平方センチメートル程度の一様な静電荷を与え、この
感光体に画像情報に応じた露光を行い照射部の電荷のみ
を感光体ドラム基板に逃し、その結果生じた静電荷の分
布による像（静電潜像）を形成し、この静電潜像を着色
帯電粒子（トナー粒子）で現像し粉体像を形成するトナ
ー現像により、トナー粒子の粉体像を形成し、該粉体像
をシート材等に転写した後、熱、その他のエネルギーを
与えることにより溶融定着させることにより画像を形成
することが行われている。
【０００３】一方、画像のカラー化に伴い、上記トナー
現象によりシアン像、マゼンダ像、イエロー像、更に好
ましくはブラック像の各色粉体像を各々の感光体ドラム
上に形成する独立した複数の画像形成ステーションを備
え、各感光体ドラム上に形成された粉体像を各色粉体像
の転写位置にて中間転写材上に重ねて転写合成する、タ
ンデムエンジン方式のカラー画像形成装置も提案されて
いる。タンデムエンジン方式のカラー画像形成装置で
は、各色ごとに並列して画像形成を行うため、画像形成
の高速化が可能であるという利点を有する。
【０００４】しかしながら、タンデムエンジン方式のカ
ラー画像形成装置の場合、異なる画像形成ステーション
で形成された各粉体像が、各画像形成ステーション間の
位置誤差やタイミングずれにより位置ずれし、結果的に
いろずれを生じる。高品質なカラー画像形成装置を作る
ためには、このような色ずれが非常に大きな問題となる
ため、色ずれ補正（レジストレーション）を行う技術が
必要とされる。
【０００５】図５は従来のカラー画像形成装置の構成図
であり、図６は一般的なカラー画像形成装置における色
ずれの種類を示す図である。
【０００６】図５において、従来のカラー画像形成装置
は、駆動ローラ１４ａ、１４ｂにより回転ずる中間転写
ベルト７の上部に当接して、４つの画像形成ステーショ
ンＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが並んで配設され、各画像形
成ステーションは、それぞれ、カラー画像形成装置本体
に取り付けられた中間転写ベルト７に当接する感光体ド
ラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有する。各感光体ドラム
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの周囲には、各感光体ドラムに
静電荷を与える帯電手段２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが配設
されている。画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、
Ｐｄの上部には画像情報に応じた光を帯電手段により帯
電した各感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに露光し
静電潜像を形成する為の走査光学系である露光手段３が
配設されている。また、各感光体ドラム１ａ、１ｂ、１
ｃ、１ｄの周囲には、露光により形成された静電潜像を
着色トナー粒子で現像し粉体像を形成する現像手段４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、現像手段４ａ、４ｂ、４ｃ、４
ｄにて形成された各粉体像を各色粉体像の転写位置にて
中間転写ベルト７上に重ねて転写合成する転写手段５
ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、転写手段５ａ、５ｂ、５ｃ、５
ｄにより前記各粉体像が中間転写ベルト７上に転写した
後に各感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ表面の残留
トナー粒子をクリーニングし除去するためのクリーニン
グ手段６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄがそれぞれ配設されてい
る。
【０００７】中間転写ベルト７は図５に示す矢印Ａの方
向に移動し、各感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ
は、中間転写ベルト７上を滑ることなく図５に示す矢印
Ｂの方向に回転する。
【０００８】以上の構成の従来のカラー画像形成装置に
おいて、次にその画像形成動作を説明する。まず画像形
成ステーションＰａにおいて、帯電手段２ａにより感光
体ドラム１ａ表面が静電荷で一様に帯電され、次に露光
手段３Ｋにより感光体ドラム１ａ上にブラック成分の画
像情報に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像
は、現像手段４ａによりブラックのトナー粒子による粉
体像として感光体ドラム１ａ上に現像され、該粉体像は
転写手段５ａにより中間転写ベルト７上にブラックトナ
ー像として転写される。転写が終了した感光体ドラム１
ａ表面は、クリーニング手段６ａにより残留トナー粒子
が除去され、引き続き行われる次の像形成に備えられ
る。
【０００９】一方、ブラックトナー像の形成とタイミン
グを合わせて、これと平行して、画像形成ステーション
Ｐｂにおいて、帯電手段２ｂにより感光体ドラム１ｂ表
面が静電荷で一様に帯電され、次に露光手段３Ｃにより
感光体ドラム１ｂ上にシアン成分の画像情報に対応した
静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段４ｂ
によりシアンのトナー粒子による粉体像として感光体ド
ラム１ｂ上に現像され、中間転写ベルト７上に形成され
た前記ブラックトナー像に重ね合わせて成案トナー像と
して形成される。同様に画像形成ステーションＰｃによ
りマゼンダトナー像、画像形成ステーションＰｄにより
イエロートナー像が準じ重ね合わせて中間転写ベルト７
上に形成され、合成トナー像が形成される。
【００１０】以上の４色のトナー像の重ね合わせが終了
した後、給紙ローラ８により給紙カセット１０から給紙
された紙等のシート材９上に、中間転写ベルト７に当接
し中間転写ベルト７との間にシート材９を挟入する位置
に配設された転写ローラ１１によって前記合成トナー像
が転写され、定着手段１２により加熱定着され、シート
材９上にカラー画像が形成される。
【００１１】しかしながら、以上のようなタンデムエン
ジン方式の画像形成装置では、電源投入時の温度の不安
定な場合や、画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、
Ｐｄの交換や、画像形成装置の設定状況や、装置内の温
度変化等による各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐ
ｃ、Ｐｄや走査光学系の取り付けずれ等によって図６の
（ａ）〜（ｅ）に示すような各種の色ずれが発生する。
【００１２】図６において、（ａ）は中間転写ベルト７
の移動方向Ａに平行移動してずれる副走査位置ずれ、
（ｂ）は露光手段３の走査方向（中間転写ベルト７の移
動方向Ａに対して垂直な方向）に平行移動してずれる主
走査位置ずれ、（ｃ）は露光手段３の走査方向に対して
画像が斜めに傾いてずれるスキュー誤差、（ｄ）は各画
像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ間で露光手
段３の走査方向の倍率がずれる倍率誤差、（ｅ）は露光
手段３の走査方向に対して画像が湾曲する湾曲誤差を表
す。
【００１３】各種色ずれが発生する主要因は、副走査位
置ずれ（ａ）及び主走査位置ずれ（ｂ）は各画像形成ス
テーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ及び露光手段３の取
り付けずれ、又は露光手段３の走査光学系を構成するレ
ンズやミラー（図示せず）の取り付けずれによるもので
あり、スキュー誤差（ｃ）は各画像形成ステーションＰ
ａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの各感光体ドラム１ａ、１ｂ、１
ｃ、１ｄの回転軸の取り付け角度のずれ及び露光手段３
の取り付け角度のずれによるものであり、倍率誤差
（ｄ）は各露光手段３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙの走査光学
系から各感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面ま
での光路長の誤差によるものであり、湾曲誤差（ｅ）は
各露光手段３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙの走査光学系を構成
するレンズやミラー（図示せず）の取り付けずれによる
ものである。
【００１４】そこで、電源の投入時や各々の画像ステー
ションの交換時や装置内の温度変化時において、中間転
写ベルト７上に予め基準となるパターン（以下、「レジ
ストレーションパターン」と呼ぶ）のマーキングを行
い、複数のセンサーによる色ずれ検出手段１３によって
このレジストレーションパターンを検出し、その検出結
果から前記５種類の色ずれ量を算出し、そのずれ量に応
じて各色画像の位置を合わせる色ずれ補正を行う必要が
ある。
【００１５】以下、従来のカラー画像形成装置の色ずれ
検出及び色ずれ補正動作について図を参照しながら説明
する。
【００１６】図７は従来の色ずれ検出部の構成図、図８
は従来の中間転写ベルト上のレジストレーションパター
ンと位置ずれ検出部の配置図、図９は従来の中間転写ベ
ルト上のレジストレーションパターンと色ずれ検出部の
配置図と色ずれ検出部の出力信号を示す図である。
【００１７】図７において、中間転写ベルト７の上部に
配設されレジストレーションパターンの位置ずれ検出を
行う色ずれ検出手段１３は、ランプやレーザー等の光源
３１と、レジストレーションパターンを検出するセンサ
ー３３と、光源３１に照射されたレジストレーションパ
ターンの像をセンサー３３に結像するためのレンズ３２
とから構成される。色ずれ検出手段１３は、図８に示す
ように中間転写ベルト７の移動方向Ａと直交する線上
に、露光手段３の走査開始位置付近と走査終了位置付近
に２つ（色ずれ検出手段１３ａ及び色ずれ検出手段１３
ｂ）配設されている。色ずれ検出手段１３ａ及び色ずれ
検出手段１３ｂのセンサーは、中間転写ベルト７の移動
方向Ａと直交する線上に配列している。
【００１８】以上のような構成において、色ずれ検出動
作では、前記画像形成動作により、図８に示すような予
め決められた直線や図形等のレジストレーションパター
ン、例えば、中間転写ベルト７の進行方向Ａと直交する
線上に配置された露光手段３の走査開始位置を含む直線
及び走査終了位置を含む直線、を予め決められた間隔で
各色毎にトナー像３４、３５、３６、３７として中間転
写ベルト７上に転写させ、色ずれ検出手段１３ａ及び色
ずれ検出手段１３ｂで各色の位置ずれ（色ずれ）量を測
定する。
【００１９】図６（ａ）に示す副走査位置ずれに関して
は、図９（ａ）に示すように、中間転写ベルト７上の各
色レジストレーションパターンが色ずれ検出手段１３ａ
内のセンサー３３ａを通過する時間Ｔ１と予め決められ
た設計値Ｔとの時間差ΔＴ（ΔＴｎ＝Ｔ−Ｔｎ：ｎ＝
１，２，３，４）、及び中間転写ベルト７の移動速度Ｖ
から、各色の位置ずれΔＹｎ（ΔＹｎ＝ΔＴｎ×Ｖ：ｎ
＝１，２，３，４）を算出する。
【００２０】図６（ｂ）に示す主走査位置ずれに関して
は、例えば、前記レジストレーションパターンを斜め線
として設定することにより、上記と同様にレジストレー
ションパターンが色ずれ検出手段１３ａ内のセンサー３
３ａを通過する時間と予め決められた設計値との時間及
び中間転写ベルト７の移動速度Ｖから、各色の位置ずれ
を算出する。
【００２１】図６（ｃ）に示すスキュー誤差に関して
は、図９（ｂ）に示すように中間転写ベルト７上の同色
のレジストレーションパターンが色ずれ検出手段１３ａ
及び色ずれ検出手段１３ｂ内のセンサー３３ａ及びセン
サー３３ｂを通過する時間差ΔＴＴｎ（ｎ＝１，２，
３，４）、及び中間転写ベルト７の移動速度Ｖから、各
色のスキュー誤差ΔＹＹｎ（ΔＹＹｎ＝ΔＴＴｎ×Ｖ：
ｎ＝１，２，３，４）を算出する。
【００２２】図６（ｄ）に示す倍率誤差は、前記主走査
位置ずれの算出を前記のように色ずれ検出手段１３ａ及
び色ずれ検出手段１３ｂにおいて行い、その値と予め決
められた設計値との差から倍率誤差を算出する。
【００２３】図６（ｅ）に示す湾曲誤差に関しては、従
来の２つのセンサーによる色ずれ検出動作では正確には
測定することができない。従って、露光手段３内のレン
ズ等の組み立て精度を上げることにより誤差を減少させ
る。
【００２４】以上のようにして検出した上記４種類の色
ずれ量に基づき、告ぎに色ずれ補正動作を行う。
【００２５】図１０は従来の露光手段内の走査光学系の
色ずれ補正機構の構成図である。
【００２６】図１０において、感光体ドラム１上に配設
された露光手段３の走査光学系は、ポリゴンモータ６１
とポリゴンモータ６１の軸に取り付けられたポリゴンミ
ラー６２と調整用アクチュエータ６６と調整用アクチュ
エータ６７とにより前後上下に可動し鏡面が直角に保持
され一対とした略ハの字型の折り返しミラー６３，６４
と、最終的に走査光線を感光体ドラム１に照射するため
の折り返しミラー６５とから構成される。調整用アクチ
ュエータ６６は折り返しミラー６３，６４を前後方向
（図１０の矢印Ｃの方向）に水平に移動させ、調整用ア
クチュエータ６７は折り返しミラー６３，６４を上下方
向（図１０の矢印Ｄの方向）に移動させる。これらの調
整を行うためのアクチュエータとしては、段階的に直線
移動する駆動源であるステプモータを備えたリニアステ
ップアクチュエータ等が用いられる。画像データは半導
体レーザー（図示せず）により光変調され、ポリゴンミ
ラー６２に入射される。ポリゴンミラー６２で反射され
た走査光線は折り返しミラー６３，６４，６５で順次反
射され感光体ドラム１表面に照射される。走査光線の照
射位置はそれぞれ独立に駆動するポリゴンモータ６１、
調整用アクチュエータ６６、調整用アクチュエータ６７
によって制御される。
【００２７】以上のように構成された走査光学系によ
り、図６（ａ）に示す副走査位置ずれ及び図６（ｂ）に
示す主走査位置ずれの補正は、各色の露光手段３の走査
開始のタイミング補正、走査開始のタイミング信号の位
相制御、又はポリゴンモータの位相制御等により行い、
図６（ｃ）に示すスキュー誤差の補正及び図６（ｄ）に
示す倍率誤差の補正は、調整用アクチュエータ６６及び
調整用アクチュエータ６７による照射位置調整及び光路
長調整により行う。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、色ずれ量を調べるためのレジストレーシ
ョンパターンをトナー像として中間転写ベルト上に転写
する際に、中間転写ベルトの駆動部の偏心や駆動部の軸
ぶれや中間転写ベルトの波打ち等によって、中間転写ベ
ルト上のトナー像が転写される個所が等速度（加速度ゼ
ロ）で移動していないため、トナー像が中間転写ベルト
上に転写される位置が一定ではなくずれて転写されてし
まい結果としてレジストレーションパターンが振動して
しまう。その結果、そのレジストレーションパターンを
色ずれ量の検出に用いると実際とは異なった色ずれ量が
検出されてしまい、結果として高精度で補正ができなか
ったり、逆に色ずれ量を大きくしてしまい印字品質の劣
化を生じるという問題点を有していた。
【００２９】本発明は、この問題点を解決するためにな
されたものであり、レジストレーションパターンを高精
度にて描画することにより、色ずれ補正を正確に行い、
印字品質の高い画像を得ることができるカラー画像形成
装置を提供することである。
【００３０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本カラー画像形成装置は、画像を該表面に担持し搬送
する画像搬送手段と、各色の画像情報に応じた画像を前
記画像搬送手段上に形成する各色毎に設置された複数の
画像形成手段と、色ずれ検出動作時に前記画像形成手段
により前記画像搬送手段上に各色毎のレジストレーショ
ンパターンを形成する制御を行うレジストレーションパ
ターン発生手段と、前記レジストレーションパターンか
ら画像の色ずれを検出する色ずれ検出手段と、画像搬送
手段上における描画むらの周期を検出する搬送上描画む
ら周期検出手段を備えた構成から成る。
【００３１】この構成により、レジストレーションパタ
ーンを形成する際に、搬送上描画むら周期検出手段で求
めた周期内の任意に位置において複数回レジストレーシ
ョンパターンを形成し、この複数のレジストレーション
パターンから得られた色ずれ量の平均を色ずれ量とする
ことによって、より正確な色ずれ量を検出することが可
能となり、色ずれ補正の精度が向上することにより、印
字品質の高い画像を得ることができるカラー画像形成装
置を提供することができる。
【００３２】また、この構成により、レジストレーショ
ンパターンを形成する際に搬送上描画むら周期検出手段
で求めた周期内を等分割した位置において複数回レジス
トレーションパターンを形成し、この複数のレジストレ
ーションパターンから得られた色ずれ量の平均を色ずれ
量とすることによって、より正確な色ずれ量を検出する
ことが可能となり、色ずれ補正の精度が向上することに
より、印字品質の高い画像を得ることができるカラー画
像形成装置を提供することができる。
【００３３】また、この構成により、レジストレーショ
ンパターンを形成する際に搬送上描画むら周期検出手段
で求めた周期内において描画ぶれの少ない時点において
レジストレーションパターンを形成することによって、
より正確な色ずれ量を検出することが可能となり、色ず
れ補正の精度が向上することにより、印字品質の高い画
像を得ることができるカラー画像形成装置を提供するこ
とができる。
【００３４】また、この構成により、レジストレーショ
ンパターンを形成する際に搬送上描画むら周期検出手段
で求めた描画むらの周期が複数ある場合には、それら複
数の周期の最小公倍数の周期内の任意に位置において複
数回レジストレーションパターンを形成し、この複数の
レジストレーションパターンから得られた色ずれ量の平
均を色ずれ量とすることによって、より正確な色ずれ量
を検出することが可能となり、色ずれ補正の精度が向上
することにより、印字品質の高い画像を得ることができ
るカラー画像形成装置を提供することができる。
【００３５】また、この構成により、レジストレーショ
ンパターンを形成する際に搬送上描画むら周期検出手段
で求めた描画むらの周期が複数ある場合には、それら複
数の周期の最小公倍数の周期内を等分割した位置におい
て複数回レジストレーションパターンを形成し、この複
数のレジストレーションパターンから得られた色ずれ量
の平均を色ずれ量とすることによって、より正確な色ず
れ量を検出することが可能となり、色ずれ補正の精度が
向上することにより、印字品質の高い画像を得ることが
できるカラー画像形成装置を提供することができる。
【００３６】また、この構成により、レジストレーショ
ンパターンを形成する際に搬送上描画むら周期検出手段
で求めた描画むらの周期が複数ある場合に、それら複数
の周期のうち、最も描画ぶれ量が大きい周期内の任意に
位置において複数回レジストレーションパターンを形成
し、この複数のレジストレーションパターンから得られ
た色ずれ量の平均を色ずれ量とすることによって、より
正確な色ずれ量を検出することが可能となり、色ずれ補
正の精度が向上することにより、印字品質の高い画像を
得ることができるカラー画像形成装置を提供することが
できる。
【００３７】また、この構成により、レジストレーショ
ンパターンを形成する際に搬送上描画むら周期検出手段
で求めた描画むらの周期が複数ある場合に、それら複数
の周期のうち、最も描画ぶれ量が大きい周期内を等分割
した位置において複数回レジストレーションパターンを
形成し、この複数のレジストレーションパターンから得
られた色ずれ量の平均を色ずれ量とすることによって、
より正確な色ずれ量を検出することが可能となり、色ず
れ補正の精度が向上することにより、印字品質の高い画
像を得ることができるカラー画像形成装置を提供するこ
とができる。
【００３８】また、この構成により、レジストレーショ
ンパターンを形成する際に搬送上描画むら周期検出手段
で求めた描画むらの周期が複数ある場合に、それら複数
の周期のうち、最も描画ぶれ量が大きい周期内において
描画ぶれの少ない時点においてレジストレーションパタ
ーンを形成することによって、より正確な色ずれ量を検
出することが可能となり、色ずれ補正の精度が向上する
ことにより、印字品質の高い画像を得ることができるカ
ラー画像形成装置を提供することができる。
【００３９】また、この構成により、レジストレーショ
ンパターンを前記搬送上描画むら周期検出手段の検出パ
ターンと同時に描画することにより、再度レジストレー
ションパターンを描画する時間を必要とせず、前記の手
段の条件にあうレジストレーションパターンを選択して
色ずれ量を検出することにより、色ずれ補正の精度が向
上することにより、印字品質の高い画像を得ることがで
きるカラー画像形成装置を提供することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載のカラー
画像形成装置は、画像を該表面に担持し搬送する画像搬
送手段と、各色の画像情報に応じた画像を前記画像搬送
手段上に形成する各色毎に設置された複数の画像形成手
段と、前記画像搬送手段上における描画むらの周期を検
出する搬送上描画むら周期検出手段と、前記画像形成手
段により前記搬送上描画むら周期検出手段で求めた周期
内において描画ぶれの少ない時点においてレジストレー
ションパターンを形成する制御を行うレジストレーショ
ンパターン発生手段と、複数の前記レジストレーション
パターンから得られた色ずれ量の平均を色ずれ量として
検出する色ずれ検出手段とを備えたものであり、より正
確な色ずれ量を検出することが可能になるという作用を
有する。
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】本発明の請求項２に記載のカラー画像形成
装置は、画像を該表面に担持し搬送する画像搬送手段
と、各色の画像情報に応じた画像を前記画像搬送手段上
に形成する各色毎に設置された複数の画像形成手段と、
前記画像搬送手段上における描画むらの周期を検出する
搬送上描画むら周期検出手段と、前記搬送上描画むら周
期検出手段で求めた描画むらの周期が複数ある場合にそ
れら複数の周期のうち最も描画ぶれ量が大きい周期内に
おいて描画ぶれの少ない時点において、前記画像形成手
段によりレジストレーションパターンを形成する制御を
行うレジストレーションパターン発生手段と、複数の前
記レジストレーションパターンから得られた色ずれ量の
平均を色ずれ量として検出する色ずれ検出手段とを備え
たものであり、より正確な色ずれ量を検出することが可
能になるという作用を有する。
【００４８】本発明の請求項３に記載のカラー画像形成
装置は、請求項１乃至請求項２に記載のカラー画像形成
装置であって、レジストレーションパターンを前記搬送
上描画むら周期検出手段の検出パターンと同時に描画す
ることを特徴とするものであり、再度レジストレーショ
ンパターンを描画する時間を必要とせず、前記の条件に
あうレジストレーションパターンを選択して色ずれ量を
検出することにより、より正確な色ずれ量を検出するこ
とが可能になるという作用を有する。
【００４９】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１〜９におけるカラー画像形成装置の機能ブロック
図、図２は本発明の実施の形態における搬送むらとその
周期を時系列上であらわしたグラフである。
【００５０】本実施の形態におけるカラー画像形成装置
の画像形成部の装置構成は図５に示したような従来の構
成と同じであり説明は省略する。
【００５１】図１において、７１は、レジストレーショ
ンパターン形成と同様の手順によって等間隔からなるよ
うな搬送むらを測定するための等幅からなるラダーパタ
ーンの様なパターンを中間転写ベルト７上に形成し、色
ずれ検出手段１３と同様の手順によって搬送むらを検出
し、フーリエ解析などの周波数解析技術を用いて、描画
ぶれの周期と、ぶれ量の変遷を求める搬送上描画むら周
期検出手段、７２は、各色像の画像データに対応して光
変調を行い各色の画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、
Ｐｄ内の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に静電
潜像を形成する露光手段３に対してレジストレーション
パターンを形成させる制御を行うレジストレーションパ
ターン発生手段、７は、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１
ｃ、１ｄ上に形成された静電潜像をトナー粒子により現
像した粉体像がトナー像として転写され該トナー像を搬
送する画像搬送手段である中間転写ベルト、１３は、各
色の画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄにより中
間転写ベルト７上に形成された各色トナー像の位置ずれ
（色ずれ）量を検出する色ずれ検出手段、７３は、色ず
れ検出手段１３により検出された図６（ａ）〜（ｄ）に
示したような色ずれに対応していろずれ補正を行う色ず
れ補正手段である。
【００５２】色ずれ検出手段１３については、図７に示
したような従来の構成と同じであり、その構成及び動作
についての説明は省略する。
【００５３】色ずれ補正手段７３については、図１０に
示したような従来の構成と同じであり、その構成及び動
作についての説明は省略する。
【００５４】図２において、縦軸Ｘは中間転写ベルト上
の任意の地点における速度変動等による描画むらの量を
表し、横軸は時間を表す。描画むらがなければ、例えば
幅Rからなるラダーパターンを描画して測定を行えば、
図２（ａ）に示すようなグラフが得られるはずである。
しかしながら、実際には中間転写ベルトや感光体の駆動
部における各構成要素（ギヤ、プーリ等）の周期が複合
された一定の周期によって描画ぶれが生じ、図２（ｂ）
のような結果が得られる。図２（ｂ）において、Ｔは描
画ぶれの周期であり、Ａ及びＢは、各々プラス方向とマ
イナス方向のぶれ量の最大値である。これらの描画ぶれ
は、そのままレジストレーションパターンの描画にも影
響するため、レジストレーションパターンは、最悪の場
合プラス方向にＡ、マイナス方向にＢずれた状態で描画
されてしまい、結果として色ずれ量も本来のずれよりＡ
〜―Ｂまでの誤差を含むものとなってしまう。この描画
ぶれは、その性質上、プラス方向やマイナス方向に発散
することはなく、必ずプラス方向とマイナス方向、もし
くは一方のみが繰り返し現れる。そこで、図２（ｃ）に
示すように、搬送上描画むら周期検出手段において求め
た周期Ｔ内に複数のサンプリング位置Ｓ１〜Ｓ５を定
め、その位置においてレジストレーションパターンを描
画し、検出された値を平均化することにより、誤差を少
なくともＡ〜―Ｂよりも少なくすることが可能となり、
より高精度な色ずれ量の検出を可能とする。サンプリン
グ位置および、その個数に関しては、実際の描画ぶれの
形態に応じて適当な値を設定するものとする。
【００５５】（実施の形態２）図３は本発明の実施の形
態２における搬送むらとその周期を時系列上であらわし
たグラフである。
【００５６】本実施の形態におけるカラー画像形成装置
の画像形成部の装置構成は図５に示したような従来の構
成と同じであり説明は省略する。
【００５７】本実施の形態におけるカラー画像形成装置
の機能ブロック図は図１に示したような実施の形態１と
同じであり説明は省略する。
【００５８】図３において、縦軸Ｘは中間転写ベルト上
の任意の地点における速度変動等による描画むらの量を
表し、横軸は時間を表す。
【００５９】図３に示すような、典型的なSin波のよう
な半周期において点対称となるような描画ぶれが現れる
ことがある。この場合においては、特に、その性質上、
周期を等分割してサンプリング位置を設定すると、図３
に示すような、サンプリング位置S1の値とサンプリング
位置S3の値の平均、サンプリング位置S2の値とサンプリ
ング位置S4の値の平均は０となる。そこで搬送上描画む
ら周期検出手段において求めた周期Tを等分割した地点
においてレジストレーションパターンを描画し、その測
定結果を平均化することにより、描画ぶれの影響を受け
ることなく、正確な色ずれ量を検出することが可能とな
る。
【００６０】（実施の形態３）図４は本発明の実施の形
態２における搬送むらとその周期を時系列上であらわし
たグラフである。
【００６１】本実施の形態におけるカラー画像形成装置
の画像形成部の装置構成は図５に示したような従来の構
成と同じであり説明は省略する。
【００６２】本実施の形態におけるカラー画像形成装置
の機能ブロック図は図１に示したような実施の形態１と
同じであり説明は省略する。
【００６３】図４において、縦軸Ｘは中間転写ベルト上
の任意の地点における速度変動等による描画むらの量を
表し、横軸は時間を表す。描画ぶれは、その性質上、プ
ラス方向やマイナス方向に発散することはなく、必ずプ
ラス方向とマイナス方向、もしくは一方のみが繰り返し
現れる。すなわち、図４に示すような周期T内における
描画ぶれが少ない領域Sが必ず現れる。そこで、搬送上
描画むら周期検出手段において求めた周期内において描
画ぶれの少ない領域Sにおいて、レジストレーションパ
ターンを描画することにより、描画ぶれの影響を受け難
いレジストレーションパターンを描画することが可能と
なり、正確な色ずれ量を検出することが可能となる。
【００６４】（実施の形態４）本実施の形態におけるカ
ラー画像形成装置の画像形成部の装置構成は図５に示し
たような従来の構成と同じであり説明は省略する。
【００６５】本実施の形態におけるカラー画像形成装置
の機能ブロック図は図１に示したような実施の形態１と
同じであり説明は省略する。
【００６６】描画ぶれを構成する周期は、一般に複数現
れるが、ノイズなどを除いた主要な周期は、いくつかに
絞ることが可能である。描画ぶれの主な周期としては、
それら複数の周期の最小公倍数として考えることが可能
である（図示せず）。そこで、主要な複数の周期の最小
公倍数の周期において、前記実施の形態１と同様の方法
でレジストレーションパターンを描画し、検出された値
を平均化することにより、より高精度な色ずれ量の検出
を可能とする。
【００６７】（実施の形態５）本実施の形態におけるカ
ラー画像形成装置の画像形成部の装置構成は図５に示し
たような従来の構成と同じであり説明は省略する。
【００６８】本実施の形態におけるカラー画像形成装置
の機能ブロック図は図１に示したような実施の形態１と
同じであり説明は省略する。
【００６９】描画ぶれを構成する周期は、一般に複数現
れるが、ノイズなどを除いた主要な周期は、いくつかに
絞ることが可能である。描画ぶれの主な周期としては、
それら複数の周期の最小公倍数として考えることが可能
である（図示せず）。そこで、主要な複数の周期の最小
公倍数の周期において、前記実施の形態２と同様の方法
でレジストレーションパターンを描画し、検出された値
を平均化することにより、より高精度な色ずれ量の検出
を可能とする。
【００７０】（実施の形態６）本実施の形態におけるカ
ラー画像形成装置の画像形成部の装置構成は図５に示し
たような従来の構成と同じであり説明は省略する。
【００７１】本実施の形態におけるカラー画像形成装置
の機能ブロック図は図１に示したような実施の形態１と
同じであり説明は省略する。
【００７２】描画ぶれが複数の周期の複合波の場合、そ
の複合波の周期や特性は、最も振幅（描画ぶれ）の大き
な波によって最も影響を受けている（図示せず）。ま
た、周波数解析においては、各周期をＳｉｎ波、Ｃｏｓ
波という半周期で点対称な波形として扱っている。そこ
で、描画ぶれのうち、最も大きな振幅（描画ぶれ）を持
つＳｉｎ波（Ｃｏｓ波）にもに着目し、そのＳｉｎ波
（Ｃｏｓ波）に対して、前記実施の形態１と同様の方法
でレジストレーションパターンを描画し、検出された値
を平均化することにより、より高精度な色ずれ量の検出
を可能とする。
【００７３】（実施の形態７）本実施の形態におけるカ
ラー画像形成装置の画像形成部の装置構成は図５に示し
たような従来の構成と同じであり説明は省略する。
【００７４】本実施の形態におけるカラー画像形成装置
の機能ブロック図は図１に示したような実施の形態１と
同じであり説明は省略する。
【００７５】描画ぶれが複数の周期の複合波の場合、そ
の複合波の周期や特性は、最も振幅（描画ぶれ）の大き
な波によって最も影響を受けている（図示せず）。ま
た、周波数解析においては、各周期をＳｉｎ波、Ｃｏｓ
波という半周期で点対称な波形として扱っている。そこ
で、描画ぶれのうち、最も大きな振幅（描画ぶれ）を持
つＳｉｎ波（Ｃｏｓ波）にもに着目し、そのＳｉｎ波
（Ｃｏｓ波）に対して、前記実施の形態２と同様の方法
でレジストレーションパターンを描画し、検出された値
を平均化することにより、より高精度な色ずれ量の検出
を可能とする。
【００７６】（実施の形態８）本実施の形態におけるカ
ラー画像形成装置の画像形成部の装置構成は図５に示し
たような従来の構成と同じであり説明は省略する。
【００７７】本実施の形態におけるカラー画像形成装置
の機能ブロック図は図１に示したような実施の形態１と
同じであり説明は省略する。
【００７８】描画ぶれが複数の周期の複合波の場合、そ
の複合波の周期や特性は、最も振幅（描画ぶれ）の大き
な波によって最も影響を受けている（図示せず）。ま
た、周波数解析においては、各周期をＳｉｎ波、Ｃｏｓ
波という半周期で点対称な波形として扱っている。そこ
で、描画ぶれのうち、最も大きな振幅（描画ぶれ）を持
つＳｉｎ波（Ｃｏｓ波）にもに着目し、そのＳｉｎ波
（Ｃｏｓ波）に対して、前記実施の形態３と同様の方法
でレジストレーションパターンを描画することにより、
より高精度な色ずれ量の検出を可能とする。
【００７９】（実施の形態９）本実施の形態におけるカ
ラー画像形成装置の画像形成部の装置構成は図５に示し
たような従来の構成と同じであり説明は省略する。
【００８０】本実施の形態におけるカラー画像形成装置
の機能ブロック図は図１に示したような実施の形態１と
同じであり説明は省略する。
【００８１】上記実施の形態１〜８は、搬送上描画むら
周期検出手段において周期検出のためのパターンを描画
する場合は、先ず周期検出のためのパターンを描画し、
周期を求めた後で、レジストレーションパターンを描画
するものであった。本実施の形態においては、この周期
検出のためのパターンとレジストレーションパターンを
兼用する、あるいは、周期検出のためのパターンと同時
にレジストレーションパターンを描画し、検出をする。
そして、上記実施の形態１〜８の条件に合う位置に予め
描画されていたレジストレーションパターンがあれば、
その測定結果を用いて色ずれ量の演算を行うことによ
り、再度レジストレーションパターンを描画する時間を
必要とせず、より高精度な色ずれ量の検出を可能とす
る。
【００８２】
【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に記載の
カラー画像形成装置は、画像を該表面に担持し搬送する
画像搬送手段と、各色の画像情報に応じた画像を前記画
像搬送手段上に形成する各色毎に設置された複数の画像
形成手段と、前記画像搬送手段上における描画むらの周
期を検出する搬送上描画むら周期検出手段と、前記画像
形成手段により前記搬送上描画むら周期検出手段で求め
た周期内において描画ぶれの少ない時点においてレジス
トレーションパターンを形成する制御を行うレジストレ
ーションパターン発生手段と、複数の前記レジストレー
ションパターンから得られた色ずれ量の平均を色ずれ量
として検出する色ずれ検出手段とを備えたものであり、
色ずれ補正の精度が向上し、印字品質の高い画像を得る
ことができるカラー画像形成装置を提供することが可能
となるという有利な効果が得られる。
【００８３】
【００８４】
【００８５】
【００８６】
【００８７】
【００８８】
【００８９】本発明の請求項２に記載のカラー画像形成
装置は、画像を該表面に担持し搬送する画像搬送手段
と、各色の画像情報に応じた画像を前記画像搬送手段上
に形成する各色毎に設置された複数の画像形成手段と、
前記画像搬送手段上における描画むらの周期を検出する
搬送上描画むら周期検出手段と、前記搬送上描画むら周
期検出手段で求めた描画むらの周期が複数ある場合にそ
れら複数の周期のうち最も描画ぶれ量が大きい周期内に
おいて描画ぶれの少ない時点において、前記画像形成手
段によりレジストレーションパターンを形成する制御を
行うレジストレーションパターン発生手段と、複数の前
記レジストレーションパターンから得られた色ずれ量の
平均を色ずれ量として検出する色ずれ検出手段とを備え
たものであり、色ずれ補正の精度が向上し、印字品質の
高い画像を得ることができるカラー画像形成装置を提供
することが可能となるという有利な効果が得られる。
【００９０】本発明の請求項３に記載のカラー画像形成
装置は、請求項１乃至請求項２に記載のカラー画像形成
装置であって、レジストレーションパターンを前記搬送
上描画むら周期検出手段の検出パターンと同時に描画す
ることを特徴とするものであり、後で改めてレジストレ
ーションパターンを描画する必要がなく、より高速に、
また色ずれ補正の精度が向上し、印字品質の高い画像を
得ることができるカラー画像形成装置を提供することが
可能となるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるカラー画像形成装
置の機能ブロック図
【図２】本発明の実施の形態における搬送むらとその周
期を時系列上であらわしたグラフ
【図３】本発明の実施の形態２における搬送むらとその
周期を時系列上であらわしたグラフ
【図４】本発明の実施の形態２における搬送むらとその
周期を時系列上であらわしたグラフ
【図５】従来のカラー画像形成装置の構成図
【図６】一般的なカラー画像形成装置における色ずれの
種類を示す図
【図７】従来の色ずれ検出部の構成図
【図８】従来の中間転写ベルト上のレジストレーション
パターンと位置ずれ検出部の配置図
【図９】従来の中間転写ベルト上のレジストレーション
パターンと位置ずれ検出部の配置図と色ずれ検出部の出
力信号を示す図
【図１０】従来の露光手段内の走査光学系の色ずれ補正
機構の構成図
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 感光体ドラム ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 帯電手段 ３、３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ 露光手段 ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 現像手段 ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 転写手段 ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ クリーニング手段 ７ 中間転写ベルト ８ 給紙ローラ ９ シート材 １０ 給紙カセット １１ 転写ローラ １２ 定着手段 １３ 色ずれ検出手段 １４ａ、１４ｂ 駆動ローラ Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ 画像形成ステーション ３１ 光源 ３２ レンズ ３３ センサー ３４〜３７ レジストレーションパターン ６１ ポリゴンモータ ６２ ポリゴンミラー ６３，６４，６５ 折り返しミラー ６６，６７ 調整用アクチュエータ ７１ 搬送上描画むら周期検出手段 ７２ レジストレーションパターン発生手段 ７３ 色ずれ補正手段
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 13/01

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】画像を該表面に担持し搬送する画像搬送手
    段と、各色の画像情報に応じた画像を前記画像搬送手段
    上に形成する各色毎に設置された複数の画像形成手段
    と、前記画像搬送手段上における描画むらの周期を検出
    する搬送上描画むら周期検出手段と、前記画像形成手段
    により前記搬送上描画むら周期検出手段で求めた周期内
    において描画ぶれの少ない時点においてレジストレーシ
    ョンパターンを形成する制御を行うレジストレーション
    パターン発生手段と、複数の前記レジストレーションパ
    ターンから得られた色ずれ量の平均を色ずれ量として検
    出する色ずれ検出手段とを備えたことを特徴とするカラ
    ー画像形成装置。
  2. 【請求項２】画像を該表面に担持し搬送する画像搬送手
    段と、各色の画像情報に応じた画像を前記画像搬送手段
    上に形成する各色毎に設置された複数の画像形成手段
    と、前記画像搬送手段上における描画むらの周期を検出
    する搬送上描画むら周期検出手段と、前記搬送上描画む
    ら周期検出手段で求めた描画むらの周期が複数ある場合
    にそれら複数の周期のうち最も描画ぶれ量が大きい周期
    内において描画ぶれの少ない時点において、前記画像形
    成手段によりレジストレーションパターンを形成する制
    御を行うレジストレーションパターン発生手段と、複数
    の前記レジストレーションパターンから得られた色ずれ
    量の平均を色ずれ量として検出する色ずれ検出手段とを
    備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
  3. 【請求項３】レジストレーションパターンを前記搬送上
    描画むら周期検出手段の検出パターンと同時に描画する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載のカラー
    画像形成装置。
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