(57)【要約】【課題】回転体ドラムの回転むらによる色ずれを補正する。【解決手段】カラーデジタル複写機１００は、感光体ドラム１、帯電器２、レーザー光発生装置３、現像器５、転写器６等からなる画像形成部が、搬送ベルト９に沿って、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色に対応して縦列構成される。各感光体ドラム１には、円周に沿って同一間隔で構成されたマークを有するパターン１２が設置されている。色ずれ補正制御部１５は、光学センサー１３が検知したマークに基き、シアンの感光体ドラム１（Ｃ）のマークを基準にして、マゼンタの感光体ドラム１（Ｍ）のマークとのずれ量（時間差）を算出する。このずれ量を補正手段１５に返してレーザー光発生装置３のレーザー光４の照射位置を調整する。ずれ量の算出を各色の感光体ドラムの各マークについて行い、各レーザー光発生装置３のレーザー光照射位置を調整する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の円筒形像担持体の回転むらによる色ずれを補正する機能を備えたカラー画像形成装置において、
特定の円筒形像担持体を基準として、該特定の円筒形像担持体の回転時間と他の円筒形像担持体の回転時間の差を検出する手段と、
検出された回転時間の差に基いて他の円筒形像担持体への画像の書き込み位置を補正する手段と、
を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載のカラー画像形成装置において、
前記特定の円筒形像担持体の回転時間と他の円筒形像担持体の回転時間の差を検出する手段は、各円筒形像担持体毎に、円筒形像担持体の円周に沿って同一間隔で設けられたマークであって、特定の円筒形像担持体のマークと該マークと同位置に設けた他の円筒形像担持体のマークの検知時間の差を検出することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載のカラー画像形成装置において、
特定の円筒形像担持体１回転分の検知時間の差を記憶する手段と、
記憶された検知時間の差を特定の円筒形像担持体の回転に従ってマーク毎に読み出す手段と、
を備え、読み出された検知時間の差に基いて他の円筒形像担持体への画像の書き込み位置を補正することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項４】
請求項３記載のカラー画像形成装置において、
特定の円筒形像担持体が１回転する時間を特定の円筒形像担持体に設けたマークの数で分割した時間毎に、他の円筒形像担持体への画像書き込みに割り込みを発生させる手段と、
割り込み発生時に、記憶された当該検知時間の差を読み出す手段と、
を備え、読み出された検知時間の差に基いて他の円筒形像担持体への画像の書き込み位置を補正することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】
請求項３又は４記載のカラー画像形成装置において、
特定の円筒形像担持体の１回転分の検知時間の差を記憶したとき、検知時間の差の検出を中止するように制御する手段を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる色の画像を担持する複数の円筒形像担持体を有し、該円筒形像担持体の画像を転写シートに重ね合わせて転写するカラー画像形成装置において、画像を担持する円筒形像担持体の回転むらに起因する転写画像の色ずれを補正する手段を有するカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラーデジタル複写機では、原稿画像を色分解して、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データを生成し、各画像データに基き感光体ドラム上に各色のトナー像を形成して、これを転写紙に重ね合わせて転写しカラー画像を形成している。従って、重ね合わせにおいて各色の画像がずれると、転写シート上で色ずれが生じて転写画像の画質が低下する。
【０００３】
特に、各色の画像を形成する複数の画像形成ユニットを、転写ベルト上を搬送される転写シートの搬送方向に縦列配置し、画像形成のタイミングをずらしながら転写シートに各色の画像を多重形成してカラー画像を印刷する所謂タンデム型のカラーデジタル複写機においては、色ずれが問題となり、その要因の解明と共に、これを低下させる方策が採られている。
【０００４】
その一方策として、転写ベルト１周分に形成されたレジストパターンから、ブラックに対するシアン、マゼンタ、イエローの色ずれ量を得、この色ずれ量のデータから感光体ドラムの回転むらに起因する成分と転写ベルトの走行むらに起因する成分を抽出する。そして、画像形成時における感光体ドラムと転写ベルトの位相に合わせて上記それぞれ各成分の色ずれデータを合成することにより上記補正データとし、その合成された色ずれを解消するように、各色の感光体ドラムへの走査ライン毎の書き込みタイミングを補正することによって達成される。
【０００５】
一方、ブラック用の感光体ドラム５１Ｋとカラー用の感光体ドラム５１Ｍ〜５１Ｙの位相関係をモニターし、その位相関係が変化すると、感光体ドラムの回転むらに起因する色ずれデータを更新する処理を実行し、それ以降は当該更新された色ずれデータに基き色ずれ補正を実行する。
【０００６】
そして、補正データを作成するとき、転写ベルト上にレジストパターンを作成し、各単位レジストパターンから補間法により色ずれデータを作成する。この色ずれデータから感光体ドラムと転写ベルトの周期の異なる色ずれ成分の抽出と合成を行い、各色毎の色ずれ補正データを得、該補正データにより各色の感光体ドラムへの走査ライン毎の書き込みタイミングを補正している（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２８４５６９号公報（段落（００４５）、（００４６）、（００４９）、（００５１）、（００５３）、（００５７））
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のレジスト補正による色ずれ補正手法では、ドラム及びベルトの駆動系を含めた駆動むらに基く色ずれ補正を行うので、補正機構の構成が複雑になっていた。また実際のデジタルカラー複写機においては、感光体ドラムの回転稼動率が高いために該ドラムの駆動系の磨耗や振動による回転むらが色ずれの発生に大きく影響していたにも拘わらず回転体ドラムの回転むらによる色ずれ補正は充分になされていなかった。
【０００９】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、簡単な構成で回転体ドラムの回転むらによる色ずれを補正することであり、第２の目的は、前記色ずれ補正を画像形成の全動作時において充分に行うようにすることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、複数の円筒形像担持体の回転むらによる色ずれを補正する機能を備えたカラー画像形成装置において、特定の円筒形像担持体を基準として、該特定の円筒形像担持体の回転時間と他の円筒形像担持体の回転時間の差を検出する手段と、検出された回転時間の差に基いて他の円筒形像担持体への画像の書き込み位置を補正する手段と、を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置である。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載のカラー画像形成装置において、前記特定の円筒形像担持体の回転時間と他の円筒形像担持体の回転時間の差を検出する手段は、各円筒形像担持体毎に、円筒形像担持体の円周に沿って同一間隔で設けられたマークであって、特定の円筒形像担持体のマークと該マークと同位置に設けた他の円筒形像担持体のマークの検知時間の差を検出することを特徴とするカラー画像形成装置である。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２記載のカラー画像形成装置において、特定の円筒形像担持体１回転分の検知時間の差を記憶する手段と、記憶された検知時間の差を特定の円筒形像担持体の回転に従ってマーク毎に読み出す手段と、を備え、読み出された検知時間の差に基いて他の円筒形像担持体への画像の書き込み位置を補正することを特徴とするカラー画像形成装置である。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３記載のカラー画像形成装置において、特定の円筒形像担持体が１回転する時間を特定の円筒形像担持体に設けたマークの数で分割した時間毎に、他の円筒形像担持体への画像書き込みに割り込みを発生させる手段と、割り込み発生時に、記憶された当該検知時間の差を読み出す手段と、を備え、読み出された検知時間の差に基いて他の円筒形像担持体への画像の書き込み位置を補正することを特徴とするカラー画像形成装置である。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項３又は４記載のカラー画像形成装置において、特定の円筒形像担持体の１回転分の検知時間の差を記憶したとき、検知時間の差の検出を中止するように制御する手段を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るカラーデジタル複写機の要部構成説明図であり、図中、カラーデジタル複写機１００は、感光体ドラム１と帯電器２とレーザー光発生装置３と現像器５と不図示のクリーナ等からなる画像形成部が、搬送ベルト９に沿って、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応して縦１列に並べて構成される。
【００１６】
このような構成の所謂タンデム型カラーデジタル複写機は、不図示の画像読取り装置で読取ったカラー原稿を色分解した光像を、基準信号発生手段１０の出力信号に基いてレーザー光発生装置３を介して像形成用レーザー光４に変換し、帯電手段２で帯電した感光体ドラム１上を走査して静電潜像を形成する。該静電潜像は各カラートナー現像器５で現像された後、転写器６からなる転写部に、搬送ローラ７により搬送される転写用紙８に転写される。転写用紙８は、搬送ベルト９によって各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）の感光体ドラム１の下を通過するとき、各色が重ね合わされてカラー画像が形成される。ここで、基準信号発生手段１０からの基準信号は、各画像形成部の感光体ドラム１（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）の設置間隔と転写用紙の搬送速度等に基いて算出される各画像形成部の動作時間の基準となる信号である。
【００１７】
感光体ドラム１（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）の画像形成の邪魔にならない位置に、感光体ドラムを駆動するステッピングモータとの結合位置のずれ、回転ドラムの軸受けの磨耗等による回転むらを検出するためのレジストパターン１２を設置する。レジストパターン１２は、回転ドラム１の回転方向つまり転写用紙の副走査方向に、感光体ドラム１の円周に亘って同一間隔で刻まれたスリット状のマークで構成する。
【００１８】
光学センサー１３は、レジストパターン１２のマークを光の反射を利用して検出しマークの通過毎にパルス信号を発信する。このパルス信号は、色ずれ補正制御部１４に送信される。色ずれ補正制御部１４は色ずれ補正量を補正手段１５に渡し、補正手段１５は、この補正量に基く距離だけレーザー光発生装置３の照射位置を変更する。なお、補正量記憶手段１７については後述する。
【００１９】
次に、前記構成になるカラーデジタル複写機における色ずれ補正について説明する。本実施形態では、シアンを基準とし、他の色をシアンとの相対的な色ずれ量を補正する構成として説明するが、シアン以外の色を基準とすることもできる。シアンを基準にするときは、補正手段１５（Ｃ）は使用されない。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る色ずれ補正の制御系をブロック構成により示す図である。図２において、色ずれ補正制御部１４は、図示しないＣＰＵを備え、各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）の光学センサー１３からマークの検知出力を受信する。ＲＯＭ１６は、色ずれ補正制御部１４等の起動プログラムを記憶する記憶媒体、ＲＡＭ１７は、後述する色ずれ補正量を制御テーブルとして一時的に記憶する記憶媒体である。
【００２１】
ここでは、レジストパターンを１００分割し、１周１秒間で回転する例で説明すると、レジストパターン１２は１００本のマークを有し、各色において最初の１本目のマークは全てホームポジションに設定され、従って各マークは同位置に設定される。
【００２２】
いま、カラー画像形成がスタートすると、タイマーが時間計測を開始すると共に、各色の光学センサー１３は、ホームポジションからマークの検知を開始する。本実施形態は、シアンを基準とし、１周期１秒を１００分割で補正するので、シアンの感光体ドラム１（Ｃ）がホームポジションから最初のマークに移動したとき、つまり１０ｍＳ経過したとき、光学センサー１３（Ｍ）は、回転ドラム１（Ｍ）のレジストパターンのマークを検出する。これら感光体ドラム１（Ｃ）がホームポジションから最初のマークに移動したとき、つまり１０ｍＳ経過したときの感光体ドラム１（Ｃ）のマーク検知出力と、感光体ドラム１（Ｍ）のマーク検知出力は、色ずれ補正部１４に送信される。
【００２３】
色ずれ補正制御部１４は、感光体ドラム１（Ｍ）のマーク検知出力が感光体ドラム１（Ｃ）のマーク検知出力（基準出力）に対し、何秒遅れ或いは進みであるか検知時間の差を算出する。この遅れ又は進みの時間により色ずれ補正制御部１４は、遅れ又は進みがないとき、補正数値（補正データ）０、遅れのとき、その程度により−１、−２、進みのとき＋１、＋２のように補正データを作成する。この補正データの作成は、回転ドラム１（Ｃ）の回転に伴い、リアルタイムで連続的に行われる。
【００２４】
色ずれ補正制御部１４は、この補正データを更に、回転ドラムの回転速度に基きレーザー光発生装置３（Ｍ）から感光体ドラム１（Ｍ）への画像の書き込みを行うためのレーザー光の照射位置データに変換し、補正手段１５（Ｍ）に送信する。補正手段１５（Ｍ）は、この照射位置データに基く時間だけレーザー光発生装置３（Ｍ）の照射位置を変更する。
【００２５】
以上の照射位置変更動作は、感光体ドラム１（Ｃ）のマーク（基準マーク）の検知出力に対して行われると共に、感光体ドラム１（Ｙ，Ｋ）についても同様に行われる。
【００２６】
本実施形態によれば、感光体ドラムの円周に沿って同一間隔で設けられたマークによりシアンを基準として、マゼンタ、イエロー、ブラックについて連続的に繰り返し照射位置の変更が行われるので、簡単な構成で感光体ドラムの全動作時にリアルタイムで色ずれ補正を行うことができる。
【００２７】
また色ずれ補正制御部１４は、補正量制御テーブルを作成する。即ち、上述ような補正データの作成を、１００分割分の全てのマークについて行うとき、１００分割分の補正データを記憶する。このデータは、Ｙ（イエロー）、ブラック（Ｋ）についても作成し、補正量制御テーブルとしてＲＡＭ１７に記憶する。補正量制御テーブルが作成されたとき、ずれ量の検出は中止し、補正量テーブルのデータを使用する。
【００２８】
図３は、補正量制御テーブルの例を示す図であり、マゼンタについて、１０ｍＳ…０、２０ｍＳ…１、３０ｍＳ…０、４０ｍＳ…０、５０ｍＳ…−１、６０ｍＳ…２、７０ｍＳ…０、８０ｍＳ…−１等のように基準マークの位置（この場合は時間で表示している）と補正量を表す数値との関係になり、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）についても図３中には数値の記載を省略しているが同様にして補正量制御テーブルが作成されることになる。
【００２９】
図４は、補正量制御テーブル作成の手順を示すフロー図であり、この図を参照して作成手順を説明すると、次のようになる。
カラー印刷がスタートすると、タイマーが時間計測を開始すると共に、シアンを基準として、各色の光学センサー１３は、ホームポジションからレジストパターンの検知を開始する（Ｓ１）。シアンの感光体ドラム１（Ｃ）がレジストパターンのホームポジションから最初のレジストパターンに移動したとき、つまり１０ｍＳ経過したとき、光学センサー１３（Ｍ，Ｙ，Ｋ）がそれぞれ何秒遅れ或いは進みで回転ドラムのレジストパターンを検知したかを計測し（Ｓ２）、色ずれ補正制御部１４は、シアンとマゼンタ、又はシアンとイエロー、又はシアンとブラックの時間差（色ずれデータ）を補正データに変換する（Ｓ３，４，５）。変換した補正データは、ＲＡＭ１７に記憶する（Ｓ６）。色ずれ補正制御部１４は、全てのレジストパターンの検知を終了したか否かを判断し（Ｓ７）、終了していない場合においては（Ｓ７，ＮＯ）、２０ｍＳ経過時の各色の補正データ変換とそのＲＡＭ１７への記憶を行う。以上の処理を全てのレジストパターンの検知終了まで行い（Ｓ７，ＹＥＳ）、この処理手順を終了する（Ｓ８）。
【００３０】
続いて、補正量制御テーブルに基く色ずれ補正動作について説明する。
色ずれ補正制御部１４は、感光体ドラム１（Ｃ）のマーク（基準マーク）が検出される毎に、或いは色ずれ補正制御部１４の不図示のタイマーを、１秒／１００分割による１０ｍＳでカウントクリアする設定にして、１０ｍＳ毎にカウントされるとき、ＲＡＭ１７に記憶された補正量制御テーブルの該当する補正データを読出し、読出した補正データから換算される時間分だけ回転ドラム１（Ｍ，Ｙ，Ｋ）を駆動するステッピングモータを制御してレーザー光の感光体ドラム（Ｍ，Ｙ，Ｋ）への照射位置を調整する。前記補正量制御テーブルのマゼンタを印刷する補正データの場合、１０ｍＳ後、補正データ０、位置調整なし、２０ｍＳ後、補正データ１、レーザー光の照射位置を正方向に１調整、３０ｍＳ及び４０ｍＳ後、位置調整なし、５０ｍＳ後、補正データ−１、逆方向に１調整、６０ｍＳ後、補正データ２、正方向に２調整等のように補正データに基いて照射位置の調整を行う。
【００３１】
図５は、色ずれデータに基く色ずれ補正動作の手順を示す図であり、図５を参照してその手順を説明すると、本実施形態に係るカラーデジタル複写機は、電源がオンされることにより稼動がスタートする（Ｓ１１）。ユーザーが図示しない操作部から印刷指示を行うと（Ｓ１２）、タイマーにより感光体ドラム１のホームポジションから一定時間（１０ｍＳ）毎に、感光体ドラムを駆動するステッピングモータに対して割り込みを発生させる（Ｓ１３）。そしてカウンタを最初の１０ｍＳにカウントアップさせる（Ｓ１４）。色ずれ補正制御部１４は、ＲＡＭ１７に展開されている補正量制御テーブルのカウンタ値１０ｍＳに対応する補正データを読出し（Ｓ１６）、照射位置の補正が必要か否かを判断する（Ｓ１６）。
【００３２】
補正が必要な場合（Ｓ１６，ＹＥＳ）、レーザー光発生装置３の感光体ドラム１への照射位置を補正し（Ｓ１７）、補正が必要でない場合（Ｓ１６，ＮＯ）、当該カウンタ値に基いて回転ドラム１がホームポジションの位置に到達したか否かを判断する（Ｓ１８）。ホームポジションの位置に到達したとき（Ｓ１８，ＹＥＳ）、カウンタ及びタイマーをクリアし（Ｓ１９）、プリントが終了か否かを判断する（Ｓ２０）。プリント終了ならこの動作を終了する（Ｓ２１）。
【００３３】
ホームポジションに到達していないとき（Ｓ１８，ＮＯ）、プリント終了か否かを判断し（Ｓ２０）、プリント終了でないとき（Ｓ２０，ＮＯ）、更に次の一定時間である２０ｍＳで割り込み発生させ、以下、上述の手順をプリント終了まで繰り返す。
【００３４】
本実施形態によれば、カラーデジタル複写機が稼動を始めるとき、最初の回転ドラムの１回転により色ずれ補正量データが作成、記憶され、以後、記憶された補正量データを使用するので、画像形成途中で補正量データが作成不能な事態が生じても色ずれのない画像形成を継続することができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１，２の発明に対応する効果：  簡単な構成で回転むらによる色ずれ補正を行うことができる。またリアルタイムで円筒形像担持体の回転むらによる色ずれ補正を行うので、円筒形像担持体の全動作時において回転むらによる色ずれ補正を行うことができる。
請求項３，４，５，６の発明に対応する効果：  円筒形像担持体１回転分の検知時間の差を記憶しているので、画像形成装置の稼動中に検知時間の検出機構に故障が発生しても、当該ジョブについて色ずれのない画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るカラーデジタル複写機の要部構成説明図である。
【図２】本実施形態に係る色ずれ補正の制御系をブロック構成により示す図である。
【図３】補正量制御テーブルの例を示す図である。
【図４】補正量制御テーブル作成の手順を示すフロー図である。
【図５】色ずれデータに基く色ずれ補正動作の手順を示す図である。
【符号の説明】
１…感光体ドラム    ２…帯電器
３…レーザー光発生装置  ４…像形成用レーザー光
５…現像器      ６…転写器
７…搬送ローラ    ８…転写用紙
９…搬送ベルト    １０…基準信号発生手段
１２…レジストパターン  １３…光学センサー
１４…色ずれ補正制御部  １５…補正手段
【図１】
2004243742.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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