(57)【要約】【課題】  トナーの使用量を減少できるとともに色ずれ補正を精度よく的確に行える画像形成装置を提供する。【解決手段】  機内温度がしきい値の温度以上であれば、色ずれ補正を行った後、濃度補正を行うことにより、現像する位置を特定できるためパッチサイズを大きくする必要がないので、トナーの消費量が多くなることがなく、機内温度がしきい値である１０〜１５℃よりも低い早朝などの低温環境下においては、色ずれ補正を行う前に必ず濃度補正を行うことにより、色ずれ補正時に濃度検出用マークが検出できなくなることがなく、正確な色ずれ補正を実行することができる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ベルトに沿って複数配置された電子写真プロセス部によって形成される異なる色のトナー画像を記録媒体上に順次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、
前記電子写真プロセス部によって前記搬送ベルト上に前記異なる色の色ずれ検出用マークと濃度検出用マークとを形成するマーク形成手段と、
前記マーク形成手段によって形成された色ずれ検出用マークと濃度検出用マークとを検出するマーク検出手段と、
前記搬送ベルト近傍の温度を検出する温度検出手段と、
前記マーク検出手段によって前記色ずれ検出用マークが検出されたことに応じて、前記異なる色のそれぞれの色ずれを算出して前記電子写真プロセス部によって形成される画像の色ずれを補正する色ずれ補正手段と、
前記マーク検出手段によって前記濃度検出用マークが検出されたことに応じて、前記異なる色のそれぞれの濃度を算出して前記電子写真プロセス部によって形成される前記異なる色の画像のそれぞれの濃度を補正する濃度補正手段と、
前記温度検出手段によって検出された温度が所定の温度より低いことに基づいて、前記濃度補正手段による濃度補正を前記色ずれ補正手段による色ずれ補正よりも優先させるように切換える切換手段とを備えた、画像形成装置。
【請求項２】
前記切換手段は、前記温度検出手段によって検出された温度が前記所定の温度以上であれば前記色ずれ補正手段による色ずれ補正を行った後、前記濃度補正手段による濃度補正を行うように切換える、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記濃度補正手段は、前記マーク検出手段によって前記濃度検出用マークが検出されたことに応じて、前記濃度検出用マークの濃度データを算出して画像濃度を適正化するためのバイアス値を補正する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記色ずれ補正手段は、前記マーク検出手段の検出出力に基づいて、前記異なる色のそれぞれの色ずれを算出して前記電子写真プロセス部による書き出しタイミングを補正する、請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は画像形成装置に関し、特に、搬送ベルトにより搬送される記録媒体上に順次重ね合わせて転写することによりカラー画像を得るタンデム方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンデム方式の画像形成装置は、イエロー色，マゼンタ色，シアン色，ブラック色の各色ごとに感光体ドラムが画像形成部として１列に配置されており、各感光体ドラムには転写ローラが設けられている。各感光体ドラムと転写ローラとの間を無端状の搬送ベルトが走行し、この搬送ベルトにより転写紙が搬送され、各感光体ドラムと転写ローラとの間を通過することで、帯電，露光，現像，転写という電子写真プロセスを用いた画像形成が行われる。
【０００３】
このようなタンデム方式のカラー画像形成装置は、使用環境での温度，湿度条件や各画像形成部の使用度合いによって画像濃度が変動するので、これを補正するために濃度補正が行われる。具体的には、搬送ベルト上に濃度検出用パターントナー像（濃度パッチ）を形成し、これを濃度検知用センサで検知して画像形成条件にフィードバックすることで各色の最大濃度やハーフトーン階調特性を調整するようにしている。
【０００４】
また、タンデム方式のカラー画像形成装置は、印字速度が高速であるという利点を持つ反面、各色の色合わせが難しいという欠点がある。特に、製造時の組み付け誤差，部品誤差，部品の熱膨張などによる設計値からのずれから各色ごとに書き出し位置も変化してしまい、いわゆる色ズレが生じてしまう。
【０００５】
従来では、このような色ズレを解消するために、時間の変動量を考慮して、濃度パッチのサイズを大きくすることで色ずれの対策を行っていた。しかし、濃度パッチサイズが大きくなることによりトナーの消費量が多くなるなどの不都合を生じていた。
【０００６】
この問題を解決するために、特開２００１−２０９２９２号公報（特許文献１）では、搬送ベルト上に色ずれ検出用のパターントナー像を形成し、センサでこれを検出し、その検出出力に基づいて、書き出し位置や画像クロック信号を各画像形成部ごとに微調整して、感光体ドラムの取付け位置精度および搬送ベルトの周速を補正する色ずれ補正を行ってから濃度補正を行う方法を用いている。
【特許文献１】特開２００１−２０９２９２号公報（段落番号００４５〜００５０、図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された方法では、早朝などの低温環境下においては所定の濃度での現像ができず、色ずれ検出用のパターントナー像を検知できなくなったりして、誤検知してしまうおそれがあった。
【０００８】
そこで、この発明は、トナーの使用量を減少できるとともに色ずれ補正を精度よく的確に行える画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、搬送ベルトに沿って複数配置された電子写真プロセス部によって形成される異なる色のトナー画像を記録媒体上に順次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、電子写真プロセス部によって搬送ベルト上に異なる色の色ずれ検出用マークと濃度検出用マークとを形成するマーク形成手段と、マーク形成手段によって形成された色ずれ検出用マークと濃度検出用マークとを検出するマーク検出手段と、搬送ベルト近傍の温度を検出する温度検出手段と、マーク検出手段によって色ずれ検出用マークが検出されたことに応じて、異なる色のそれぞれの色ずれを算出して電子写真プロセス部によって形成される画像の色ずれを補正する色ずれ補正手段と、マーク検出手段によって濃度検出用マークが検出されたことに応じて、異なる色のそれぞれの濃度を算出して電子写真プロセス部によって形成される異なる色の画像のそれぞれの濃度を補正する濃度補正手段と、温度検出手段によって検出された温度が所定の温度よりも低いことに基づいて、濃度補正手段による濃度補正を色ずれ補正手段による色ずれ補正よりも優先させるように切換える切換手段とを備える。
【００１０】
好ましくは、切換手段は温度検出手段によって検出された温度が所定の温度以上であれば、色ずれ補正手段による色ずれ補正を行った後、濃度補正手段による濃度補正を行うように切換える。
【００１１】
好ましくは、濃度補正手段はマーク検出手段によって濃度検出用マークが検出されたことに応じて、濃度検出用マークの濃度データを算出して画像濃度を適正化するためのバイアス値を補正する。
【００１２】
好ましくは、色ずれ補正手段はマーク検出手段の検出出力に基づいて、異なる色のそれぞれの色ずれを算出して電子写真プロセス部による書き出しタイミングを補正する。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、この発明によれば、電子写真プロセス部によって搬送ベルト上に異なる色の色ずれ検出用マークと濃度検出用マークを形成し、検出された温度が所定の温度よりも低いことに基づいて、濃度検出用マークを検出して行う濃度補正を色ずれ検出用マークを検出して行う色ずれ補正手段による色ずれ補正よりも優先させるように切換えることにより、所定の温度以上であれば色ずれ検出用マークを大きくする必要もなく、トナーの使用量を減少できるとともに、早朝などの低温環境下においては色ずれ検出用マークの濃度を所定の濃度で現像できるので、色ずれ補正を精度よく的確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１はこの発明の一実施形態における画像形成装置の制御ブロックを含む濃度検出用マークが形成された搬送ベルトと感光体ドラムと濃度・色ずれ検知センサと温度検出センサの斜視図であり、図２は搬送ベルト上に形成される検出パッチを示す図である。
【００１５】
図１において、搬送ベルト１に接するようにイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のそれぞれに対応した感光体ドラム２１，２２，２３，２４が副走査方向Ｃに順次配置されている。感光体ドラム２１，２２，２３，２４は電子写真プロセス部に含まれており、電子写真プロセス部はその他、図示しないが感光体ドラムの周囲に配置される帯電器，露光器，現像器，転写器および感光体クリーナを含む。
【００１６】
搬送ベルト１上には、図２に示すような濃度検出用マーク３が形成されている。この濃度検出用マーク３はイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の電子写真プロセス部を駆動することにより順次形成されるものであって、図１に示す主走査方向Ｂに平行なラインとこれに対して傾斜するラインとを有していて、Ｖ字状をなしている。また、図示しないが搬送ベルト１上には色ズレ検出用マークも形成されている。
【００１７】
濃度検出用マーク３と色ずれ検出用マークとを検出するために搬送ベルト１に対向するようにマーク検出手段としての濃度・色ずれ検知センサ４が設けられている。この濃度・色ずれ検知センサ４は、発光素子と受光素子とからなる反射型センサで構成されるが、透過型センサであってもよい。
【００１８】
また、転写ベルト１の表面に近い位置に機内温度を検出するための温度センサ５が配置されている。濃度・色ずれ検知センサ４の検出出力信号と、温度センサの検出出力信号は画像制御回路６に与えられる。画像制御回路６はＣＰＵやメモリなどを含み、画像形成のための制御を行う。
【００１９】
図３はこの発明の一実施形態における画像形成装置の動作を説明するためのフローチャートであり、図４は図３に示した濃度補正のサブルーチンを示す図である。
【００２０】
ステップ（図示ではＳＰと略称する。）ＳＰ１において、画像形成装置の電源が投入されると、画像制御回路６は温度センサ５のセンサ出力に基づいて、機内の温度を検知する。ステップＳＰ２において、検知された温度がしきい値よりも低いか否かを判別する。ここで、温度のしきい値は所定の濃度を得ることができない低温環境下を想定して、例えば１０〜１５℃に定められている。機内温度がしきい値よりも低ければ、ステップＳＰ３において濃度補正を行う。
【００２１】
濃度補正は、図４に示すサブルーチンに従って行われる。すなわち、図４に示すステップＳＰ３１において、画像制御回路６によって、電子写真プロセス部が駆動されて搬送ベルト１上に、図２に示すようにイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の順で濃度検出用マーク３が作成される。濃度検出用マーク３が作成された後、搬送ベルト１が回転駆動され、ステップＳＰ３２において各色の濃度検出用マーク３が濃度・色ずれ検知センサ４によって検出される。
【００２２】
濃度・色ずれ検知センサ４の出力信号は画像制御回路６に与えられ、ステップＳＰ３３において画像制御回路６でそれぞれの色の濃度データが算出される。ステップＳＰ３４において、算出された濃度データに基づいて電子写真プロセス部の各部に対するバイアス値が算出される、このようなバイアス値の算出は、各色の濃度検出用マーク３の濃度データに応じて、ステップＳＰ３５において各色の画像濃度が適正化するように現像バイアスや帯電電位などの画像濃度に関係するバイアス値を補正するために行われる。画像制御回路６は画像濃度に関するバイアス値を補正すると、図３に示すメインルーチンにリターンする。
【００２３】
このようにバイアス値を補正することにより、例えばブラック色であれば適切なブラック色になるように、各色の最大濃度とハーフトーンで所定の濃度が得られるようにバイアス値を設定することにより、階調特性を画像信号に対してリニアに保つように補正する。このようにバイアス値を設定することにより各色のカラーバランスを一定に保つと同時にトナーの載り過ぎによる色重ねした文字の飛び散りや定着不良を防止できる。また、ハーフトーンの階調特性をリニアに保つことにより、電子写真特有の非線形的な入出力特性（γ特性）によって、入力画像信号に対して出力濃度がずれて自然な画像が形成できないことを防止するために、γ特性を打ち消して入出力特性をリニアに保つように画像処理を行うことができる。
【００２４】
上述のごとく、濃度補正を行った後、ステップＳＰ４において色ずれ補正を行う。色ずれ補正は、図２に示す濃度検出用マーク３のＶ字の間隔Δｔを温度・色ずれ検知センサ４の出力信号で測定し、この間隔Δｔのずれを求めることにより、間隔Δｔが所望の値になるように電子写真プロセス部による主走査方向の書き出しタイミングを修正することで行われる。このように機内温度がしきい値よりも低ければ、色ずれ補正を行う前に必ず濃度補正を行うことにより、所定の濃度で各色の濃度検出用マーク３を搬送ベルト１上に現像できるので、色ずれ補正時に濃度検出用マーク３が検出できなくなることがなく、正確な色ずれ補正を実行することができ、誤検知を防止できる。
【００２５】
上記ステップＳＰ２において、機内温度がしきい値以上であれば、ステップＳＰ５において色ずれ補正を行った後、ステップＳＰ６において濃度補正を行う。このように機内温度がしきい値以上であれば色ずれ補正を行った後、濃度補正を行うことにより、現像する位置を特定できるためパッチサイズを大きくする必要がないので、トナーの消費量が多くなることがない。
【００２６】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の一実施形態における画像形成装置の制御ブロックを含む検出パッチが形成された搬送ベルトと感光体ドラムと濃度・色ずれ検知センサと温度検出センサの斜視図である。
【図２】搬送ベルト上に形成される検出パッチを示す図である。
【図３】この発明の一実施形態における画像形成装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３に示した濃度補正のサブルーチンを示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  搬送ベルト、３  濃度検出用マーク、４  濃度・色ずれ検知センサ、５  温度センサ、６  画像制御回路、２１〜２４  感光体ドラム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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