(57)【要約】【課題】トナーを使用せずに感光体ドラムの速度変動を測定し、記録媒体への印刷以外でトナーの消費を必要としない、省トナーで高品位の画像を得ることができる多色画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１と、記録媒体への画像形成時に像担持体１に当接する複数の感光体ドラム２と、感光体ドラム２に形成された潜像をトナー画像として顕画化するトナー現像器と３を有する複数の画像ステーションＡと、感光体ドラム２の各々に光を照射し、潜像を形成する複数の露光器４とを備えた多色画像形成装置において、各感光体ドラム２間の位相差を調整する制御を行う制御手段Ｂが各感光体ドラム２上に形成された潜像を測定する静電潜像測定手段５と、静電潜像測定手段５によって検出された検出結果に基づいて各感光体ドラム２の回転変動を測定する回転変動測定手段６と、回転変動測定手段６によって測定された測定結果に基づいて各感光体ドラム２の位相差を測定する位相差測定手段７とを含み、位相差測定手段７によって検出された検出結果に基づいて前記感光体ドラム２の回転速度を変更する。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、記録媒体への画像形成時に前記像担持体に当接する複数の感光体ドラム及び前記感光体ドラムに形成された潜像をトナー画像として顕画化するトナー現像器を有する複数の画像ステーションと、前記感光体ドラムの各々に光を照射し、潜像を形成する複数の露光器とを備えた多色画像形成装置において、
各感光体ドラム間の位相差を調整する制御を行う制御手段が、前記各感光体ドラム上に形成された潜像を測定する静電潜像測定手段と、前記静電潜像測定手段によって検出された検出結果に基づいて各感光体ドラムの回転変動を測定する回転変動測定手段と、前記回転変動測定手段によって測定された測定結果に基づいて各感光体ドラムの位相差を測定する位相差測定手段とを含み、前記位相差測定手段によって検出された検出結果に基づいて前記感光体ドラムの回転速度を変更することを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段が、記録媒体に画像形成を行う前に、前記各露光器により前記各感光体ドラム上に形成されたパターン潜像を前記静電潜像測定手段により読み取り、各感光体ドラム間の回転変動の相対差が最も少なくなるように、各感光体ドラムの回転速度を変更してから前記回転変動測定手段によって各感光体ドラム間の位相差が所定の位相差になったのを確認するまで変更後の回転速度を維持し続け、その後通常の回転速度に戻すことにより各感光体ドラムの位相を調整する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の多色画像形成装置。
【請求項３】
記録媒体に画像形成を行う前に、前記複数の感光体ドラムと像担持体とを当接させることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項記載の多色画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部が、各感光体ドラム間の回転変動の相対差が最も少なくなるような各感光体ドラムの位相差を記録し、各感光体ドラムが前記記録された位相と一致するように、各感光体ドラムの回転速度を変更してから前記回転変動測定手段によって各感光体ドラムが前記記録された位相になったのを確認するまで変更後の回転速度を維持し続け、その後通常の回転速度に戻すことにより各感光体ドラムの位相を調整する制御を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の多色画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部が、記録媒体に画像形成を行う前に、前記複数の感光体ドラムと像担持体とを当接させ、各感光体ドラム間の回転変動の相対差が最も少なくなるような各感光体ドラムの位相差を記録し、各感光体ドラムが前記記録された位相と一致するように、各感光体ドラムの位相を調整する制御を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の多色画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段が、連続して記録媒体に画像形成しているときに記録媒体間で前記各感光体ドラムの位相を調整する制御を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の多色画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段が、前記感光体ドラムの脱着時に各感光体ドラムの位相を調整する制御を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の多色画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体が中間転写体であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の多色画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体が中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の多色画像形成装置。
【請求項１０】
前記像担持体が記録媒体搬送ベルトであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の多色画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー複写機やプリンタを含むオフィスオートメーション（ＯＡ）機器において色ずれ補正を行う多色画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー複写機やプリンタなどに使用する感光体の静電潜像を測定する方法はすでに知られている（例えば、特許文献１、２および３参照）。
【特許文献１】特開２０００−２５０２８４公報
【特許文献２】特開２００２−２４４３９５公報
【特許文献３】特開平８−０２２１６０号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
タンデム型カラー画像形成装置において、各感光体ドラムの周期的な回転変動の相対差が色ずれの一因となっている。そこで、従来は各感光体ドラムの回転変動を検出するため、感光体ドラム上にトナーで検出用パターンを描き、フォトセンサ等の画像検出手段により検出用パターンを読むように構成されている。
その場合に各感光体ドラムの回転変動を測定し、その測定結果に基づき各感光体ドラムの位相を調整することで、色ずれが少ない画像を提供してきた。しかしこのような手法だと、紙などの記録媒体への印刷以外にもトナーを使用するので、高品位の画像を提供するために感光体ドラムの調整工程を行えば行うほどトナーの消費量が増えることとなる。
そこで、本発明の目的は、トナーを使用せずに感光体ドラムの速度変動を測定し、記録媒体への印刷以外でトナーの消費を必要としない、省トナーで高品位の画像を得ることができる多色画像形成装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、像担持体と、記録媒体への画像形成時前記像担持体に当接する複数の感光体ドラムと、前記感光体ドラムに形成された潜像をトナー画像として顕画化するトナー現像器とを有する複数の画像ステーションと、前記感光体ドラムの各々に光を照射し、潜像を形成する複数の露光器とを備えた多色画像形成装置において、各感光体ドラム間の位相差を調整する制御を行う制御手段が前記各感光体ドラム上に形成された潜像を測定する静電潜像測定手段と、前記静電潜像測定手段によって検出された検出結果に基づいて各感光体ドラムの回転変動を測定する回転変動測定手段と、前記回転変動測定手段によって測定された測定結果に基づいて各感光体ドラムの位相差を測定する位相差測定手段とを含み、前記位相差測定手段によって検出された検出結果に基づいて前記感光体ドラムの回転速度を変更する多色画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、前記制御手段が、記録媒体に画像形成を行う前に、前記各露光器により前記各感光体ドラム上に形成されたパターン潜像を前記静電潜像測定手段により読み取り、各感光体ドラム間の回転変動の相対差が最も少なくなるように、各感光体ドラムの回転速度を変更してから前記回転変動測定手段によって各感光体ドラム間の位相差が所定の位相差になったのを確認するまで変更後の回転速度を維持し続け、その後通常の回転速度に戻すことにより各感光体ドラムの位相を調整する制御を行う請求項１記載の多色画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００５】
請求項３記載の発明では、記録媒体に画像形成を行う前に、前記複数の感光体ドラムと像担持体とを当接させる請求項１または２のいずれか１項記載の多色画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、各感光体ドラム間の回転変動の相対差が最も少なくなるような各感光体ドラムの位相差を記録し、各感光体ドラムが前記記録された位相と一致するように、各感光体ドラムの回転速度を変更してから前記回転変動測定手段によって各感光体ドラムが前記記録された位相になったのを確認するまで変更後の回転速度を維持し続け、その後通常の回転速度に戻すことにより各感光体ドラムの位相を調整する制御を行う請求項１ないし３のいずれか１項記載の多色画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明では、記録媒体に画像形成を行う前に、前記複数の感光体ドラムと像担持体とを当接させ、各感光体ドラム間の回転変動の相対差が最も少なくなるような各感光体ドラムの位相差を記録し、各感光体ドラムが前記記録された位相と一致するように、各感光体ドラムの位相を調整する制御を行う請求項１ないし４のいずれか１項記載の多色画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項６記載の発明では、前記制御手段が連続して記録媒体に画像形成しているときに記録媒体間で前記各感光体ドラムの位相を調整する制御を実行する請求項１〜５のいずれかに記載の多色画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項７記載の発明では、前記制御手段が、前記感光体ドラムの脱着時に各感光体ドラムの位相を調整する制御を実行する請求項１〜５のいずれかに記載の多色画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項８記載の発明では、前記像担持体が中間転写体である請求項１〜７のいずれかに記載の多色画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項９記載の発明では、前記像担持体が中間転写ベルトである請求項１〜７のいずれかに記載の多色画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項１０記載の発明では、前記像担持体が記録媒体搬送ベルトである請求項１〜７のいずれかに記載の多色画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明に使用するタンデム型カラー画像形成装置の第１の実施の形態を示す概略図である。図１において、画像形成装置０は、像担持体１と画像形成時に当接する複数の感光体ドラム２と、この感光体ドラム２に形成された潜像をトナー画像として顕画化する接離可能なトナー現像器３とを有する複数の画像ステーションＡを備えている。
この複数の画像ステーションＡ内の感光体ドラム２の各々に光を照射して潜像を形成する複数の露光器４と、感光体ドラム上２に形成された潜像を測定する静電潜像測定手段５とを有するタンデム型カラー画像形成装置とすることで感光体ドラム２上に描かれた潜像パターンを測定することができる。
図２は潜像パターンと感光体ドラムの回転について回転変動のない場合を示す概略図である。図３は潜像パターンと感光体ドラムの回転について回転変動のある場合を示す概略図である。
【０００７】
図４は各色の感光体ドラムの転写タイミングにおける速度変動状態において速度変動相対差のある場合を示す概略図である。図５は各色の感光体ドラムの転写タイミングにおける速度変動状態において速度変動相対差のない場合を示す概略図である。
これにより、トナー現像器３でトナーを感光体ドラム２に乗せなくても、図２および図３に示すように潜像から各感光体ドラム２の回転変動を測定でき、その測定結果に基づいて図４および図５のように各感光体ドラム間の回転変動を最小とするような感光体ドラム位相状態を作ることで、高品位の画像を省トナーで提供できるものである。
図６は本発明に使用する多色画像形成装置における感光体ドラムの位相差を求めるための制御回路（制御手段）の第１の実施の形態を示す概略図である。この制御回路（制御手段）Ｂにおいて、回転変動検出部６には位相差演算部７が接続され、この位相差演算部７はモータ制御部８に接続され、このモータ制御部８は、感光体ドラム駆動軸ギヤ１０に各々接続される感光体ドラム駆動モータ９に接続される。
プリント時の印字工程開始の前に、感光体ドラム２上に描かれた潜像パターンを静電潜像測定手段５で測定し回転変動を回転変動検出部６で検出することによって位相差演算部７で各感光体ドラム２の位相差を求める。
そしてその結果に基づいて、各感光体ドラム２間の回転変動差を最小とするためモータ制御部８で各感光体ドラム２の駆動モータ９の回転数を変更し、各感光体ドラム２の位相差を調整する。
そして位相差が最適となった場合、各感光体ドラム２の回転速度を通常状態に戻した後に印刷を始めることで、高品位の画像を省トナーで提供できるものである。
【０００８】
図７は感光体ドラムに対して接離可能である像担持体の構造を説明する概略図である。プリント時の印字工程開始の前に、図７のような接離可能な像担持体１と各感光体ドラム２が接触した状態で像担持体１と各感光体ドラム２を回転させながら、感光体ドラム２上に描かれた潜像パターンを静電潜像測定手段５で測定する。
これにより、像担持体の速度変動を各感光体ドラム２に伝達させることができるため、より実際のプリント時に近い状況で各感光体ドラム２の回転変動を測定できる。
そして、その測定結果に基づいて各感光体ドラム２間の回転変動差が最小となるように各感光体ドラム２の駆動モータ９の回転数を変更し、各感光体ドラム２の位相差を調整する。
位相差が最適となった場合、各感光体ドラム２の回転速度を通常状態に戻した後に印刷を始めることで、高品位の画像を省トナーで提供できるものである。
【０００９】
図８は本発明を使用するタンデム型カラー画像形成装置の第２の実施の形態を示す概略図である。図９は速度変動が一致しているときの各色の感光体ドラムの位相関係を示す概略図である。図１０は本発明に使用する画像形成装置における感光体ドラムの位相差を求めるための制御回路の第２の実施の形態を示す概略図である。
図８ないし図１０において、プリントの前に、感光体ドラム２上に描かれた潜像パターンを静電潜像測定手段５で測定し、その結果に基づいて各感光体ドラム２間の回転変動差が最小となるような位相差を求め、その結果をメモリ１１に記録する。
そしてプリント時には、印字工程開始の前に、各感光体ドラム２の位置を検出するために各感光体ドラム２や感光体ドラム駆動ギヤ１０などに取り付けられたマーキング１８のマーキング測定部１９（位置検出センサ２６）からの情報（位相差検出部１３の情報）と、メモリ１１に記録された情報を演算部１２で比較する。
比較の結果、一致していなければ、各感光体ドラム２の駆動モータ９の回転数を変更し、各感光体ドラム２の回転についての情報がメモリ１１に記録された情報（感光体ドラム間の回転変動差が最小となるような位相差情報）と一致したことが確認された場合に、各感光体ドラム２の回転速度を通常状態に戻した後に印刷を始めることによって、省トナーで高品位の画像を短時間に提供できるものである。
【００１０】
プリントの前に、像担持体１と各感光体ドラム２が接触した状態で像担持体１と各感光体ドラム２を回転させながら、感光体ドラム２上に描かれた潜像パターンを静電潜像測定手段５で測定する。
これにより、像担持体１の速度変動を各感光体ドラム２に伝達させることができるため、より実際のプリント時に近い状況で各感光体ドラム２の回転変動を測定できる。
そしてプリント時には、印字工程開始の前に、各感光体ドラム２の位置を検出するために各感光体ドラム２や感光体ドラム駆動ギヤ９などに取り付けられたマーキング１８のマーキング測定部１９（位置検出センサ２６）の情報（位相差検出部１３の情報）と、メモリ１１に記録された情報を演算部１２で比較する。
一致していなければ、各感光体ドラム２の駆動モータ９の回転数を変更し、各感光体ドラム２がメモリ１１に記録された情報と一致したことが確認された場合に、各感光体ドラム２の回転速度を通常状態に戻した後に印刷を始めることによって、省トナーで高品位の画像を短時間に提供できるものである。
連続して記録媒体に画像形成していると内部雰囲気の温度上昇で部品の特性が変わってくることから、経時により色ずれが増大することがある。連続して記録媒体に画像形成しているときに記録媒体間で前記各感光体ドラム２の位相を調整する制御を実行することで、経時による画像の品質劣化を防ぎ、省トナーで高品位の画像を提供できる。
前記感光体ドラム２の脱着時に各感光体ドラム２の位相を調整する制御を実行することで、感光体ドラム２の脱着による各感光体ドラム２間の位相差ずれを調整するので、脱着時における画像の品質劣化を防ぎ、省トナーで高品位の画像を短時間に提供することができる。
【００１１】
図１１は本発明に使用する画像形成装置の像担持体として中間転写体を用いる第１の変形例を示す概略図である。図１１において、像担持体（中間転写体）１５以外は図１と同一の符号を付して説明を省略する。中間転写体１５を用いることで、中間転写方式の画像形成装置において、省トナーで高品位の画像を提供することができる。
図１２は本発明に使用する画像形成装置の像担持体として中間転写ベルトを用いる第２の変形例を示す概略図である。図１２において、像担持体（中間転写体）１６以外は図１と同一の符号を付して説明を省略する。中間転写体１６を用いることで、中間転写方式の画像形成装置において、省トナーで高品位の画像を提供することができる。
図１３は本発明に使用する画像形成装置の像担持体として記録媒体搬送ベルトを用いる第３の変形例を示す概略図である。図１３において、像担持体（記録媒体搬送ベルト）１７以外は図１と同一の符号を付して説明を省略する。中間転写体１７を用いることで、中間転写方式の画像形成装置において、省トナーで高品位の画像を提供することができる。
本発明は、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置だけでなく、産業機械等における感光体の速度変動測定装置にも応用できる。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、トナーを使用せずに感光体ドラムの速度変動を測定することが可能であり、記録媒体への印刷以外でトナーの消費を必要としないため、省トナーで高品位の画像を提供することができる。
請求項２によれば、各感光体ドラムの位相を調整する制御を行うことにより、トナーを使用せずに感光体ドラムの位相を制御することが可能であり、記録媒体への印刷以外でトナーの消費を必要としないため、省トナーで高品位の画像を提供することができる。
請求項３によれば、記録媒体に画像形成を行う前に、前記複数の感光体ドラムと像担持体とを当接させ、像担持体の速度変動が各感光体ドラムに伝わるため、像担持体の速度変動の影響を受けた感光体ドラムの速度変動が測定でき、トナーを使用せずにより正確な感光体ドラムの回転変動を測定し、位相を制御することが可能であり、記録媒体への印刷以外でトナーの消費を必要としないため、省トナーで高品位の画像を提供することができる。
請求項４によれば、各感光体ドラムの位相を調整する制御を行うことによって、トナーを使用せずに感光体ドラムの回転変動を測定し、位相を制御することが可能であり、記録媒体への印刷以外でトナーの消費を必要としないため、省トナーで高品位の画像を短時間に提供することができる。
【００１３】
請求項５によれば、各感光体ドラム間の回転変動の相対差が最も少なくなるような各感光体ドラムの位相差を記録し、各感光体ドラムの位相を調整する制御を行うことで、像担持体の速度変動が各感光体ドラムに伝わるため、像担持体の速度変動の影響を受けた感光体ドラムの回転変動が測定できる。
トナーを使用せずにより正確な感光体ドラムの速度変動を測定し、位相を制御することが可能であり、記録媒体への印刷以外でトナーの消費を必要としないため、省トナーで高品位の画像を短時間に提供することができる。
請求項６によれば、連続して記録媒体に画像形成しているときに記録媒体間で前記各感光体ドラムの位相を調整する制御を実行することによって、経時による画像の品質劣化を防ぎ、省トナーで高品位の画像を提供することができる。
請求項７によれば、前記感光体ドラムの脱着時に各感光体ドラムの位相を調整する制御を実行することによって、ドラム脱着時における画像の品質劣化を防ぎ、省トナーで高品位の画像を提供することができる。
請求項８によれば、像担持体に中間転写体を用いることによって、省トナーで高品位の画像を提供することができる。
請求項９によれば、像担持体に中間転写ベルトを用いることによって、省トナーで高品位の画像を提供することができる。
請求項１０によれば、像担持体に記録媒体搬送ベルトを用いることによって、省トナーで高品位の画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用するタンデム型カラー画像形成装置の第１の実施の形態を示す概略図。
【図２】潜像パターンと感光体ドラムの回転について回転変動のない場合を示す概略図。
【図３】潜像パターンと感光体ドラムの回転について回転変動のある場合を示す概略図。
【図４】各色の感光体ドラムの転写タイミングにおける速度変動状態を速度変動相対差のある場合を示す概略図。
【図５】各色の感光体ドラムの転写タイミングにおける速度変動状態を速度変動相対差のない場合を示す概略図。
【図６】本発明に使用する多色画像形成装置における感光体ドラムの位相差を求めるための制御回路の第１の実施の形態を示す概略図。
【図７】感光体ドラムに対して接離可能である像担持体の構造を説明する概略図。
【図８】本発明を使用するタンデム型カラー画像形成装置の第２の実施の形態を示す概略図。
【図９】速度変動が一致しているときの各色の感光体ドラムの位相関係を示す概略図。
【図１０】本発明に使用する画像形成装置における感光体ドラムの位相差を求めるための制御回路の第２の実施の形態を示す概略図。
【図１１】本発明に使用する画像形成装置の像担持体として中間転写体を用いる第１の変形例を示す概略図。
【図１２】本発明に使用する画像形成装置の像担持体として中間転写ベルトを用いる第２の変形例を示す概略図。
【図１３】本発明に使用する画像形成装置の像担持体として記録媒体搬送ベルトを用いる第３の変形例を示す概略図。
【符号の説明】
Ａ  画像ステーション
Ｂ  制御回路（制御手段）
１  像担持体
２  感光体ドラム
３  トナー現像器
４  露光器
５  静電潜像測定手段（静電潜像測定部）
６  回転変動測定手段（回転変動測定部）
７  位相差演算部（位相差測定手段）
１１  メモリ
１３  位相差検出部
【図１】
2005017768.tif 000003
【図２】
2005017768.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005017768.tif 000011
【図１０】
2005017768.tif 000012
【図１１】
2005017768.tif 000013
【図１２】
2005017768.tif 000014
【図１３】
2005017768.tif 000015