(57)【要約】【課題】  色ずれ検知時と通常プリント時との間で色ずれに繋がる要因を無くし、安定した品質のカラー画像を出力することができるカラー画像形成装置を提供すること。【解決手段】  複数の画像形成ユニットと、単色トナー像とレジストマークとの書き込みを行う複数の書込手段と、前記単色トナー像と前記レジストマークとを転写する中間転写体と、前記レジストマークを検知する色ずれ検知センサと、装置各部の動作を制御する制御部と、を有し、前記色ずれ検知センサが検知する検知信号に応じて、前記制御部が前記書込手段に対して書込開始位置を変化させるように制御するカラー画像形成装置において、前記制御部は前記書込手段に対し、前記色ずれ検知センサの検知領域内に前記レジストマークの書き込みを行わせると共に、前記色ずれ検知センサの検知領域外に所定のトナー像の書き込みを行わせるように制御することを特徴とするカラー画像形成装置。【選択図】        図３
2007047654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれに像担持体を備えた複数の画像形成ユニットと、
前記像担持体上に、単色トナー像と当該単色トナー像の色ずれを検知するためのレジストマークとを形成するため、書き込みを行う複数の書込手段と、
前記像担持体上に形成された前記単色トナー像と前記レジストマークとを前記像担持体から転写する中間転写体と、
前記中間転写体上に転写された前記レジストマークを検知する色ずれ検知センサと、
前記色ずれ検知センサが検知する検知信号に応じて、前記書込手段に対する書込開始位置を調整するように制御する制御部と、を有するカラー画像形成装置において、
前記制御部は前記書込手段に対し、前記色ずれ検知センサの検知領域内に前記レジストマークの書き込みを行わせ、かつ、前記色ずれ検知センサの検知領域外に所定のトナー像の書き込みを行わせるように制御することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体と前記中間転写体とは異なる線速度で駆動されることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
予め設定された複数の基準線速度において、前記中間転写体の線速度の最小値が前記像担持体の線速度の最大値より大きくなるように設定することを特徴とする請求項２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記色ずれ検知センサによる検知に先立ち、前記色ずれ検知センサの検知領域外に形成する所定のトナー像の画像濃度は１０％以上、１００％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記色ずれ検知センサによる検知に先立ち、前記色ずれ検知センサの検知領域外に形成する所定のトナー像は、当該トナー像の任意の４×４画素中の２画素以上、１６画素以下が画像濃度１００％のブロックパターンであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記カラー画像形成装置は、選択可能に構成された通常プリントモードと色ずれ補正モードとを有し、
前記制御部は、前記通常プリントモードが選択されたとき、前記書込手段に対し通常のプリント動作を行わせるように制御し、
前記色ずれ補正モードが選択されたとき、前記色ずれ検知センサに対し前記中間転写体上に転写された前記レジストマークを検知するように制御すると共に、前記レジストマークを検知した信号に基づいて、前記書込手段に対し書込開始位置を変化させるように制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記カラー画像形成装置は通常プリントモードと色ずれ補正モードとを有し、
前記制御部は、前記カラー画像形成装置の電源オン後のウォーミングアップ時、又は所定のプリント枚数経過後のアイドリング時に、前記色ずれ補正モードを自動的に選択して立ち上げ、前記色ずれ検知センサに対し、前記中間転写体上に転写した前記レジストマークを検知するように制御すると共に、前記レジストマークが検知した信号に基づいて、前記書込手段に対し、書込開始位置を変化させるように制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】
前記所定のトナー像は、中間転写体搬送方向における最上流の位置に配設された画像形成ユニットにより形成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像書き込み装置を備えた電子写真方式のカラー画像形成装置に関し、特に、複数の画像形成ユニットを中間転写体の周辺に配置した複写機、プリンタ、ファクシミリ等のカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー画像形成装置の高速化及び高機能化の流れにより、中間転写体を用いたカラー画像形成装置が市場に出回っている。中間転写体を用いたカラー画像形成装置は、一般に、中間転写体の近傍に像担持体、帯電手段、書込手段、現像手段、及びクリーニング手段からなる複数の色別に構成された画像形成ユニットを配設し、中間転写体表面にそれぞれの画像形成ユニットにより単色のトナー像を転写させて重ね合わせのカラー画像を形成し、転写位置で用紙に転写するという構成を有している。このような構成を有するカラー画像形成装置においては、それぞれの画像形成ユニットにより形成される単色のトナー像の単色のトナー像同士の色ずれが問題となる。色ずれの問題を解決するために従来種々の対策が講じられている。
【０００３】
色ずれ防止の対策として、中間転写体移動方向下流側に位置する像担持体の周速度を上流側に位置する像担持体の周速度より速くすると共に、像担持体から中間転写体への一次転写の際の中抜けの防止対策として、中間転写体の移動速度を像担持体の周速度より速くするという技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
但し、色ずれの対策としては、下流側の像担持体の周速度を上流側の周速度より速くするという技術だけでは十分とは言えない。
【０００５】
また、色ずれの対策としての代表的な技術の一つに、中間転写体上にそれぞれの画像形成ユニットによりレジストマーク（補正対象色パターン）を形成し、このレジストマークの位置と基準のレジストマーク（基準パッチ）の位置とを比較し、色ずれ量としてセンサで検知し、検知した色ずれ量に応じて書込手段の書込開始位置を制御することにより色ずれの補正を行うという技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
しかしながら、レジストマークを像担持体から中間転写体上に転写してセンサで検知し、色ずれを補正する方式を用いるカラー画像形成装置においては、色ずれ検知時の画像と通常プリント時の画像とで中間転写体上に転写される画像のトナー濃度が、通常プリント時の画像かレジストマークのみの画像かで大きな差がある。像担持体と中間転写体との間には静電吸着力が存在し、トナーの濃度が低い場合には静電吸着力により像担持体と中間転写体とが強く引きつけられることになる。トナーの濃度が高い通常プリント時には、像担持体と中間転写体との間に介在するトナーにより静電吸着力が弱められるため、像担持体の線速度と中間転写体の線速度との間に線速度差があっても像担持体と中間転写体との間のスリップにより線速度差が吸収されて中間転写体にたわみを生じることはない。然るに、色ずれ検知時のようにトナーの濃度が低い場合には像担持体と中間転写体とが強く引きつけられるため、トナー像の中抜けを防止する目的から中間転写体の移動速度を像担持体の周速度より速くしている画像形成装置においては、中間転写体の線速度は、速度の遅い像担持体に規制されて遅くなり、中間転写体にたわみを生じさせることになる。中間転写体にたわみが生じると、画像形成時に作用する中間転写体の長さが正規の長さより長くなるため、色ずれを発生させる原因となる。
【０００７】
図９は、従来のカラー画像形成装置の構成及び動作を説明するための概略断面図である。
【０００８】
カラー画像形成装置Ａは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、書込手段３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト６と給紙装置２０及び後述する定着装置３０等から構成されている。
【０００９】
カラー画像形成装置Ａの上部には、画像読取装置Ｂが設置されている。原稿台上に載置された原稿は画像読取装置Ｂの原稿画像走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサに読み込まれる。ラインイメージセンサにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、書込手段３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に入力される。
【００１０】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段５Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍは、像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、帯電手段２Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段５Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、帯電手段２Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段５Ｃを有する。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、帯電手段２Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段５Ｋを有する。
【００１１】
書込手段３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、帯電手段２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により表面に静電電位を付与された感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に光ビームにより静電潜像を形成する。
【００１２】
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像装置である。
【００１３】
中間転写ベルト６は、駆動ローラ６１及びテンションローラ６２等、複数のローラにより巻回された無端状のベルトで、回動可能に支持されている。
【００１４】
画像形成ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により形成された各色の画像は、回動する中間転写ベルト６上に一次転写手段である一次転写ローラ７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により逐次転写され（一次転写）、重ね合わされたカラー画像が形成される。
【００１５】
給紙装置２０の用紙収納部（給紙カセット）２１内に収容された記録媒体（以下、用紙と称す）Ｓは、給紙手段（第１給紙部）２２により給紙され、給紙ローラ２３，２４，２５Ａ，２５Ｂ、レジストローラ（第２給紙部）２６等を経て、二次転写手段である二次転写ローラ９に搬送され、用紙Ｓ上にカラー画像が転写される（二次転写）。
【００１６】
なお、カラー画像形成装置Ａの下部に鉛直方向に縦列配置された３段の用紙収納部２１は、ほぼ同一の構成をなすから、同符号を付した。また、３段の給紙手段２２も、ほぼ同一の構成をなすから、同符号を付してある。用紙収納部２１、給紙手段２２を含めて給紙装置２０と称す。
【００１７】
用紙収納部２１に収容された用紙Ｓのサイズ及び紙種は操作部１１の表示画面に表示され、任意に選択設定される。原稿サイズと複写倍率とによって用紙Ｓのサイズを自動設定する事も可能である。
【００１８】
制御部１２は、ＣＰＵ（参照符号なし）やメモリ１２Ａを内蔵し、カラー画像形成装置Ａ及び画像読取装置Ｂの各部の動作を制御する。メモリ１２Ａには、色ずれ量を検知するためのレジストマークのパターン画像や、レジストマーク位置を色ずれ検知センサ（後述）で検知した値から書込手段の書き出し位置を算出するプログラム等が格納されている。
【００１９】
操作部１１の表示画面により色ずれ補正モードが選択された場合には、制御部１２の指示により、書込手段３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）にレジストマークを書き込む。書き込まれたレジストマークは、一次転写ローラ７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により中間転写ベルト６に転写される。中間転写ベルト６の表面近傍には色ずれ検知センサ１９Ａ、１９Ｂ（図３参照）が配設されている。
【００２０】
操作部１１の表示画面により通常プリントモードが選択された場合には、制御部１２の指示により、書込手段３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に単色の画像を書き込む。書き込まれた単色の画像は、一次転写ローラ７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により中間転写ベルト６にカラー画像として転写される。
【００２１】
カラー画像又はレジストマークが転写された用紙Ｓは、定着装置３０において挟持され、熱と圧力とを加えることによりカラートナー像（或いはモノクロトナー像）が定着されて用紙Ｓ上に固定され、搬送ローラ対３７に挟持されて搬送され、排紙搬送路に設けられた排紙ローラ２７から排出され、機外の排紙トレイ２８上に載置される。
【００２２】
一方、二次転写ローラ９により用紙Ｓにカラー画像を転写した後、用紙Ｓを曲率分離した中間転写ベルト６は、ベルトクリーニング手段８に備えられたクリーニングブレード８１により残留トナーが除去される。
【００２３】
定着処理された用紙Ｓを反転排紙する場合には用紙Ｓは定着装置３０と排紙ローラ２７の中間の分岐点に配置された分岐板２９の図示右側の搬送路を通過し、下方の搬送路ｒ１（反転搬送路）に搬送された後、逆転搬送されて分岐板２９の図示左側の搬送路ｒ２を通過し、排紙ローラ２７により装置外に排出される。
【００２４】
用紙Ｓの両面に複写する場合には、用紙Ｓの第１面に形成した画像を定着処理した後、用紙Ｓを分岐板２９により排紙搬送路から分岐させ、下方の搬送路ｒ１、さらに搬送路ｒ３に導入した後、逆転搬送し、搬送路ｒ４に搬送した後、上方に迂回し給紙ローラ２５Ｂにより搬送する。
【００２５】
用紙Ｓは画像形成ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）において第２面に各色の画像が両面に形成され、定着装置３０により加熱定着処理され、排紙ローラ２７によって装置外に排出される。
【００２６】
図１０は、従来のカラー画像形成装置における色ずれ検知時に中間転写ベルト６上に形成された色ずれ補正パターンを示す模式図である。図から判るように、色ずれ検知時には、色ずれ補正パターン（レジストマーク）が位置する、色ずれ検知センサの検知領域である中間転写ベルト搬送方向の両サイドを除いて、中央部にトナーが付着しない大きな空間ができる。即ち、色ずれ検知時において中間転写ベルト６上に形成される画像のトナーの濃度は、通常プリント時と比較した場合、著しく低いと言える。トナーの濃度が低い場合には静電吸着力により感光体ドラム１と中間転写ベルト６とが強く引きつけられるため、通常プリント時には弱められている静電吸着力が、色ずれ検知時においては強くなり、中間転写ベルト６の線速度は、速度の遅い感光体ドラム１の線速度に規制されて遅くなり、中間転写ベルト６にたわみを生じさせることになる。中間転写ベルト６に生じるたわみは、色ずれを発生させる原因となる。
【００２７】
図１１は、従来のカラー画像形成装置の構成を示す図９における中間転写ベルト６周辺の部分拡大図であり、図１０と同様に、色ずれ検知時における中間転写ベルト６の状態を示す図である。図１１（ａ）は、転写時の中抜けを防止するため、中間転写ベルト６の線速度ｖ１が感光体ドラム１Ｙの線速度ｖ２Ｙより速くなるように設定されている画像形成装置の色ずれ検知時における中間転写ベルト６の状態を示す図である。色ずれ検知時におけるレジストマークを形成する画像の濃度が低いため、感光体ドラム１Ｙと中間転写ベルト６とが強く引きつけられ、中間転写ベルト６の線速度ｖ１が感光体ドラム１Ｙの線速度ｖ２Ｙに規制されて遅くなり、駆動ローラ６１とテンションローラ６２との間にたわみＴＷが発生する状態を示す図である。図１１（ｂ）は、感光体ドラム１Ｙと感光体ドラム１Ｍとの製造上のばらつきにより、２つのドラムの線速度がｖ２Ｙ＞ｖ２Ｍとなったとき、感光体ドラム１と中間転写ベルト６とが強く引きつけられている場合には２つのドラムの線速度差により、中間転写ベルト６にたわみＴＷが発生する状態を示す図である。
【００２８】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）において、中間転写ベルト６は駆動ローラ６１、テンションローラ６２、ベルト保持ローラ６３、及び二次転写バックアップローラ６４により回動自在に保持されている。中間転写ベルト６は駆動ローラ６１により駆動され、線速度ｖ１で矢印の方向に回動される。中間転写ベルト６は、駆動ローラ６１に巻回する位置の外側でクリーニングブレード８１により圧接され、テンションローラ６２位置でばね部材６５により外側に向けて荷重が付与され、一次転写位置でそれぞれの一次転写ローラ７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により圧着荷重を受け、更に二次転写位置で二次転写ローラ９により圧着荷重を受けている。
【００２９】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）のいずれの場合においても、色ずれ検知時に感光体ドラム１と中間転写ベルト６とが強く引きつけられることにより、中間転写ベルト６にたわみＴＷを発生させて色ずれを生じさせることになる。
【００３０】
一次転写位置において、感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれｖ２Ｙ、ｖ２Ｍ、ｖ２Ｃ、ｖ２Ｋの線速度で矢印方向に駆動されている。感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の線速度ｖ２Ｙ、ｖ２Ｍ、ｖ２Ｃ、ｖ２Ｋは、それぞれ同一に設定されているが、製造上の誤差等により速度差を生じる場合がある。
【００３１】
中間転写ベルト６の線速度ｖ１は、感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の線速度ｖ２Ｙ、ｖ２Ｍ、ｖ２Ｃ、ｖ２Ｋより速く設定されているが、感光体１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と中間転写ベルト６との静電吸着力が強くなり過ぎると、速度の遅い感光体１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に規制されて図１１（ａ）に示すように駆動ローラ６１とテンションローラ６２との間にたわみＴＷを発生させる。このたわみＴＷは、一次転写時における中間転写ベルト６の線速度ｖ１に影響を及ぼし、色ずれの原因となる。
【００３２】
また、感光体ドラム１Ｍの線速度ｖ２Ｍが感光体ドラム１Ｙの線速度ｖ２Ｙより遅い場合、感光体ドラム１Ｍと感光体ドラム１Ｙとの間に図１１（ｂ）に示すようなたわみＴＷが発生する。発生したたわみＴＷは、感光体ドラム１Ｍと感光体ドラム１Ｙとの間における中間転写ベルト６の長さが、感光体ドラム１Ｍと感光体ドラム１Ｃとの間、及び感光体ドラム１Ｃと感光体ドラム１Ｋとの間における中間転写ベルト６の長さより長いと認識されるため、色ずれの原因となる。
【００３３】
上記２つのたわみＴＷが発生する原因の一つは、図１０で説明した、色ずれ検知時に形成される色ずれ補正パターンにより中間転写ベルト６に付着するトナーの量が、通常プリント時と比較した場合、著しく少ないことである。
【特許文献１】特開２００３−２９４８９号公報
【特許文献２】特開２００３−２８０３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
本発明に係るカラー画像形成装置は、レジストマークを中間転写体上に形成する色ずれ検知時においても、像担持体と中間転写体との密着力を通常プリント時と同等の密着力にする、即ち、中間転写体の移動速度を通常プリント時と同等の移動速度で色ずれの検知を行うことができるため、高精度の色ずれ量の検知が可能となるものである。
【００３５】
本発明の目的は、色ずれ検知時と通常プリント時との間で色ずれに繋がる要因を無くし、安定した品質のカラー画像を出力することができるカラー画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
本発明の目的は、下記の構成により達成することが出来る。
（１）それぞれに像担持体を備えた複数の画像形成ユニットと、
前記像担持体上に、単色トナー像と当該単色トナー像の色ずれを検知するためのレジストマークとを形成するため、書き込みを行う複数の書込手段と、
前記像担持体上に形成された前記単色トナー像と前記レジストマークとを前記像担持体から転写する中間転写体と、
前記中間転写体上に転写された前記レジストマークを検知する色ずれ検知センサと、
前記色ずれ検知センサが検知する検知信号に応じて、前記書込手段に対する書込開始位置を調整するように制御する制御部と、を有するカラー画像形成装置において、
前記制御部は前記書込手段に対し、前記色ずれ検知センサの検知領域内に前記レジストマークの書き込みを行わせ、かつ、前記色ずれ検知センサの検知領域外に所定のトナー像の書き込みを行わせるように制御することを特徴とするカラー画像形成装置。
（２）前記像担持体と前記中間転写体とは異なる線速度で駆動されることを特徴とする（１）に記載のカラー画像形成装置。
（３）予め設定された複数の基準線速度において、前記中間転写体の線速度の最小値が前記像担持体の線速度の最大値より大きくなるように設定することを特徴とする（２）に記載のカラー画像形成装置。
（４）前記色ずれ検知センサによる検知に先立ち、前記色ずれ検知センサの検知領域外に形成する所定のトナー像の画像濃度は１０％以上、１００％以下であることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
（５）前記色ずれ検知センサによる検知に先立ち、前記色ずれ検知センサの検知領域外に形成する所定のトナー像は、当該トナー像の任意の４×４画素中の２画素以上、１６画素以下が画像濃度１００％のブロックパターンであることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
（６）前記カラー画像形成装置は、選択可能に構成された通常プリントモードと色ずれ補正モードとを有し、
前記制御部は、前記通常プリントモードが選択されたとき、前記書込手段に対し通常のプリント動作を行わせるように制御し、
前記色ずれ補正モードが選択されたとき、前記色ずれ検知センサに対し前記中間転写体上に転写された前記レジストマークを検知するように制御すると共に、前記レジストマークを検知した信号に基づいて、前記書込手段に対し書込開始位置を変化させるように制御することを特徴とする（１）乃至（５）のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
（７）前記カラー画像形成装置は通常プリントモードと色ずれ補正モードとを有し、
前記制御部は、前記カラー画像形成装置の電源オン後のウォーミングアップ時、又は所定のプリント枚数経過後のアイドリング時に、前記色ずれ補正モードを自動的に選択して立ち上げ、前記色ずれ検知センサに対し、前記中間転写体上に転写した前記レジストマークを検知するように制御すると共に、前記レジストマークが検知した信号に基づいて、前記書込手段に対し、書込開始位置を変化させるように制御することを特徴とする（１）乃至（５）のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
（８）前記所定のトナー像は、中間転写体搬送方向における最上流の位置に配設された画像形成ユニットにより形成されることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１に記載の発明によれば、レジストマークの形成時に合わせて、色ずれ検知センサの中間転写体搬送方向における検知領域外に所定のトナー像を形成することにより、通常プリント時と同様な条件設定が可能となり、像担持体と中間転写体との密着力、及び中間転写体の移動速度を通常プリント時と同一な値とすることにより、中間転写体にたわみを発生させずに、色ずれを発生させない検知を行うことができる。
【００３８】
請求項２又は３に記載の発明によれば、像担持体の線速度と中間転写体の線速度との間に速度差を設定することにより、転写時の中抜け、及び色ずれを防止することができる。
【００３９】
請求項４又は請求項５に記載の発明によれば、色ずれ検知センサの中間転写体搬送方向における検知領域外に形成する所定のトナー像を形成し、画像の濃度を所定の濃度にすることにより、像担持体と中間転写体との密着力が弱く、中間転写体の移動速度の変動が少ない、安定した状態での色ずれ検知が可能となる。
【００４０】
請求項６に記載の発明によれば、オペレータが色ずれ補正モードを選択することにより、色ずれの検知及び補正を自動的に実施することが可能となる。
【００４１】
請求項７に記載の発明によれば、レジストマークの形成、検知、及び書込開始位置の変化を、自動的に、アイドリング時、又は所定のプリント枚数経過後に行うことにより、通常プリントへの影響の少ない色ずれの補正が可能となる。
【００４２】
請求項８に記載の発明によれば、色ずれ検知センサの中間転写体搬送方向における検知領域外に形成されるトナー像を、中間転写体搬送方向における最上流の位置に配設された画像形成ユニットのみに形成することにより、装置への余分な負荷を抑え、プリント資材の消耗を抑制し、制御回路を簡略にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本発明に係る第１の実施形態に係るカラー画像形成装置Ａの構成及び動作は、図９を用いて説明した、従来のカラー画像形成装置Ａの構成及び動作と同一であるため、同一の符番を使用しており、説明は省略する。
【００４４】
本発明に係る第１の実施形態であるカラー画像形成装置Ａは、選択可能な通常プリントモードと色ずれ補正モードとを有しており、操作部１１の表示画面からいずれかのモードを選択することができる。本発明に係る第１の実施形態であるカラー画像形成装置が従来のカラー画像形成装置と異なる点は、色ずれ補正モードが選択されたときに形成されるレジストマークの画像にある。レジストマークの画像については、図３を用いて後で詳述する。
【００４５】
図１は、本発明に係る第１の実施形態に係るカラー画像形成装置の制御部の機能ブロック図である。図１において、第１の実施形態に係るカラー画像形成装置は、オペレータが操作部１１の図示しない表示画面から通常プリントモード又は色ずれ補正モードのいずれかのモードを選択できる構成となっている。いずれかのモードを選択した信号が制御部１２に送られると共に、色ずれ検知センサ１９Ａ、１９Ｂからの検知信号が制御部１２に送られる。モードの選択信号及び色ずれの検知信号を受けた制御部１２は、メモリ１２Ａから対応するプログラムを呼び出し、基準となるタイミング信号と検知した色ずれの検知信号との時間差を比較して色ずれ量をそれぞれに算出し、算出した色ずれ量に応じ、書込手段３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対してそれぞれに補正した書込開始位置による書き込みを開始させ、画像形成ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対して対応する単色画像の画像形成を行わせる。
【００４６】
図２は、本発明に係る第２の実施形態に係るカラー画像形成装置の制御部の機能ブロック図である。第２の実施形態に係るカラー画像形成装置は、第１の実施形態に係るカラー画像形成装置と同様に、通常プリントモードと色ずれ補正モードとを有しているが、第１の実施形態に係るカラー画像形成装置ではいずれかのモードを選択できる構成であるのに対し、第２の実施形態に係るカラー画像形成装置では色ずれ補正モードの選択を制御部１２が自動的に行う構成となっている。制御部１２による色ずれ補正モードの選択は、カラー画像形成装置の電源オン後のウォーミングアップ時、又は所定のプリント枚数経過後のアイドリング時に行われる。その他の構成及び動作については図１で説明した第１の実施形態に係るカラー画像形成装置と同一であり、同一の符番を用いているため、説明は省略する。
【００４７】
図２において、制御部１２は、カラー画像形成装置の電源オン後のウォーミングアップ時、又は所定のプリント枚数経過後のアイドリング時に色ずれ補正モードを選択し、中間転写ベルト６上に形成されたレジストマークを色ずれ検知センサ１９Ａ、１９Ｂに検知させ、その信号を制御部１２に送らせる。色ずれの検知信号を受けた制御部１２は、メモリ１２Ａから対応するプログラムを呼び出して色ずれ量に応じた書き込み開始位置の補正を行い、書込手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに対してそれぞれの書込開始位置を指定して書き込みを開始させ、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに対して単色の画像の画像形成を行わせる。
【００４８】
図３は、本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態に係る中間転写ベルト上に形成されるレジストマークＭ２のトナー像及び所定のトナー像ＴＺの配置を示す模式図である。無端状の中間転写ベルト６を有するカラー画像形成装置において、複数色の画像を正確に重ねるためには色ずれ検知センサが必要である。図３において、図示白抜きの矢示方向（副走査方向）に回動される中間転写ベルト６の両側縁近傍には、２個の光反射型のフォトセンサからなる色ずれ検知センサ１９Ａ，１９Ｂが、破線の矢視方向（主走査方向）に平行してそれぞれ配置されている。
【００４９】
レジストマークＭ２の形成は、第１の実施形態においては色ずれ補正モードが選択されたとき、第２の実施形態においてはカラー画像形成装置への電源投入時、又は所定時間経過後のアイドリング時、の非画像形成時に行われる。レジストマークＭ２形成の手順は、図９に示す帯電器２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、書込手段３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を同時に実施し、回動する感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上にそれぞれ４種の潜像を形成する。ただし、現像装置４（Ｙ，Ｍ，Ｃ）による現像は行わず、４種の潜像を最終の現像装置４Ｋにより行い黒色トナー像を形成する。なお、レジストマークＭ２のトナー像の形成は黒色に限定されるものではなく、フォトセンサ１９Ａ，１９Ｂが検知可能なものなら、他の現像装置４（Ｙ，Ｍ，Ｃ）によって形成されてもよい。
【００５０】
図３に示す中間転写ベルト６上の左右端部近傍に形成された各４種のレジストマークＭ２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の画像は、制御部１２のメモリ１２Ａ内に予め入力してあるパターンを呼び出して、書込手段３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に書き込ませ、現像装置４（Ｙ，Ｍ，Ｃ）により顕像化させた画像を一次転写ローラ７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により中間転写ベルト６上に転写させたものである。このレジストマークＭ２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を、色ずれ検知センサ１９Ａ，１９Ｂにより順次読み取り、制御部においてレジストマークＭ２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の通過タイミングを計時し、所定の間隔ｄ１＝ｄ２＝ｄ３に位置しているか否かを判定する。
【００５１】
中間転写ベルト６上の左右端部近傍に形成された各４種のレジストマークＭ２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の中間に、所定のトナー像ＴＺが形成される。
【００５２】
本発明に係る所定のトナー像ＴＺは、制御部１２のメモリ１２Ａ内に予め入力してあるパターンを呼び出して、書込手段３Ｙにより感光体ドラム１Ｙ上に書き込ませ、現像装置４Ｙにより顕像化させた画像を一次転写ローラ７Ｙにより中間転写ベルト６上に転写させたものであり、画像形成ユニット１０Ｙのみにより形成される画像で、画像形成ユニット１０（Ｍ，Ｃ，Ｋ）では形成されない。所定のトナー像ＴＺは、色ずれ検知時に形成される画像で、色ずれ検知センサ１９Ａ、１９Ｂが図３に示す副走査方向における検知可能な領域を外れた、中間転写ベルト６の中央部の位置に形成される。所定のトナー像ＴＺは、画像濃度は１０％以上、１００％以下、好ましくは１５％以上、１００％以下、に設定するが、任意の４×４画素中に画像濃度１００％のブロックパターンを２画素以上、１６画素以下、好ましくは３画素以上、１６画素以下として設定しても良い。
【００５３】
所定のトナー像ＴＺの形成により色ずれ検知時に形成される画像のトナー濃度が高くなり、感光体ドラム１と中間転写ベルト６との間に発生する静電吸着力は弱められる。そのため、通常プリント時には弱められている静電吸着力が、色ずれ検知時における静電吸着力は、通常プリント時と同様に弱められ、中間転写ベルト６の線速度は、速度の遅い感光体ドラム１の線速度に規制されることなくスリップしながら推移するため、中間転写ベルト６にたわみを生じさせることがない。中間転写ベルト６にたわみが生じないため、色ずれも発生しない。
【００５４】
図４は、本発明に係る第１の実施形態に係るカラー画像形成装置の色ずれ補正モードの動作について説明するためのフローチャートである。
【００５５】
始めに、オペレータは操作部１１の表示画面から色ずれ補正モードを選択するかどうかを判断し（ステップＳ１１）、色ずれ補正モードを選択しない場合（ステップＳ１１否定）はステップＳ１８へ進み、選択する場合（ステップＳ１１肯定）はステップＳ１２へ進む。
【００５６】
ステップＳ１２において、オペレータは操作部１１の表示画面から色ずれ補正モードを選択する（ステップＳ１２）。
【００５７】
色ずれ補正モードが選択されたという操作部１１からの信号を受けた制御部１２は、メモリ１２Ａ内に予め入力してあるレジストマークＭ２のパターンを呼び出し、書込手段３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に書き込ませ、中間転写ベルト６上に転写させる（ステップＳ１３）。次いで、色ずれ検知センサ１９Ａ，１９ＢによりレジストマークＭ２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の位置（色ずれ量）を検知させる（ステップＳ１４）。色ずれ量の検知信号を受けた制御部１２は、内蔵するメモリ１２Ａから対応するプログラムを呼び出して色ずれ量に応じた書込開始位置の補正値を算出する（ステップＳ１５）。次に、制御部１２は、書込手段３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対し、算出された補正値に基づいて感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に、補正した書込開始位置から、所望する画像の書き込みを行わせる（ステップＳ１６）。続いて、制御部１２は、画像形成ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対し、感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に書き込まれた画像を一次転写ローラ７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により中間転写ベルト６上に転写させてカラー画像を形成し、更に、そのカラー画像を二次転写ローラ９により用紙Ｓに転写させ、定着装置３０により用紙Ｓ上のトナー像を定着させてプリントを完成させる（ステップＳ１７）。
【００５８】
ステップＳ１１において、色ずれ補正モードを選択しない場合（ステップＳ１１否定）はステップＳ１８へ進み、オペレータは操作部１１の表示画面から通常プリントモードを選択する（ステップＳ１８）。制御部１２は、書込手段３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）及び画像形成ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対し、通常画像のプリントを指示して行わせる（ステップＳ１９）。
【００５９】
図５は、本発明に係る第２の実施形態に係るカラー画像形成装置の色ずれ補正モードの動作について説明するためのフローチャートである。
【００６０】
第２の実施形態に係るカラー画像形成装置においては、色ずれ補正モードへの移行が、電源のオン又は所定のプリント枚数への到達の情報に基づいて、制御部１２により自動的になされるが、色ずれ補正モードへの移行が電源のオンと所定のプリント枚数への到達とのいずれの情報によりなされるかは、設定されているカラー画像形成装置の仕様により分かれるが、オペレータがいずれかを選択できる構成としても良い。
【００６１】
始めに、オペレータが電源をオンする（ステップＳ２１）と、制御部１２は、カラー画像形成装置の仕様の設定が電源のオンにより色ずれ補正モードへ移行する構成となっているかどうかを判断（ステップＳ２２）し、移行する構成となっていない（ステップＳ２２否定）ときはステップＳ２３へ進み、移行する構成となっている（ステップＳ２２肯定）ときはステップＳ２６に進む。
【００６２】
ステップＳ２３において、制御部１２は、通常プリントモードを選択（ステップＳ２３）し、書込手段３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）及び画像形成ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対し、通常画像のプリントを行わせる（ステップＳ２４）。続いて制御部１２は、プリント枚数が色ずれ補正モードへ移行する条件として予め設定した所定の枚数に達したかどうかを確認（ステップＳ２５）し、達していないとき（ステップＳ２５否定）はステップＳ２３に戻り、達したとき（ステップＳ２５肯定）はステップＳ２６に進む。
【００６３】
ステップＳ２６において、制御部１２は、色ずれ補正モードを選択（ステップＳ２６）し、メモリ１２Ａ内に予め入力してあるレジストマークＭ２のパターンを呼び出し、書込手段３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に書き込ませ、レジストマークＭ２を中間転写ベルト６上に転写させて画像形成する（ステップＳ２７）。次いで、色ずれ検知センサ１９Ａ，１９ＢによりレジストマークＭ２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の位置（色ずれ量）を検知させる（ステップＳ２８）。色ずれ量の検知信号を受けた制御部１２は、内蔵するメモリ１２Ａから対応するプログラムを呼び出して色ずれ量に応じた書込開始位置の補正値を算出する（ステップＳ２９）。次に、制御部１２は、書込手段３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対し、算出された補正値に基づいて感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に、補正した書込開始位置から、所望する画像の書き込みを行わせる（ステップＳ３０）。続いて、制御部１２は、画像形成ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対し、感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に書き込まれた画像を一次転写ローラ７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により中間転写ベルト６上に転写させてカラー画像を形成し、更に、そのカラー画像を二次転写ローラ９により用紙Ｓに転写させ、定着装置３０により用紙Ｓ上のトナー像を定着させてプリントを完成させる（ステップＳ３１）。
【００６４】
図６は、本発明に係るカラー画像形成装置の中間転写ベルト６周辺の部分断面図である。図６における構成及び動作は、図１０で説明した構成及び動作と同一であり、同一の符番を用いているため、説明は省略する。図６が図１０と異なる点は、色ずれ補正モードが選択されたときに中間転写ベルト６上に形成される画像が図３で説明した所定のトナー像ＴＺを有することにより、感光体ドラム１と中間転写ベルト６との静電吸着力が弱められて感光体ドラム１と中間転写ベルト６とがスリップするため、感光体ドラム１の中間転写ベルト６の速度ｖ１を規制する力が弱いことである。その結果、中間転写ベルト６の速度ｖ１が遅くなることがなく、たわみＴＷも発生しないため色ずれも発生しない。
【００６５】
図７は、本発明に係る実施の形態における感光体ドラム１の線速度ｖ２と中間転写ベルト６の線速度ｖ１とを示すグラフである。
【００６６】
図７に示すｖ１はプリント１サイクルにおける中間転写ベルト６の線速度の変化を表し、ｖ２はプリント１サイクルにおける感光体ドラム１の線速度の変化を表す。プリント１サイクル中に、感光体ドラム１には、現像ローラ（参照符号なし）、クリーニングブレード（参照符号なし）、及び一次転写ローラ７による負荷の付与があり、中間転写ベルト６には、一次転写ローラ７、二次転写ローラ９、及びベルト用クリーニングブレード（参照符号なし）による負荷の付与がある。これらの負荷の付与により、中間転写ベルト６の線速度ｖ１及び感光体ドラム１の線速度ｖ２が変動する。本実施の形態においては、中間転写ベルト６の線速度ｖ１の変化が大きく、＋０．５％〜−０．５％の範囲での変動があり、感光体ドラム１の線速度ｖ２の変化は＋０．１％〜−０．１％の範囲で変動している。図７から判るように、中間転写ベルト６の線速度ｖ１を常に感光体ドラム１の線速度ｖ２より大きくするため、中間転写ベルト６の線速度ｖ１の最小値が感光体ドラム１の線速度ｖ２の最大値より大きくなるように設定している。図７は、変動する中間転写ベルト６の線速度ｖ１の平均値ｖ１ａと感光体ドラム１の線速度ｖ２の平均値ｖ２ａとの線速度差を１．０％としたときの線速度の変動を表したグラフであるが、この線速度差を０％〜５％の間で変化させたときの色ずれに対する実験結果を表１に示す。
【００６７】
【表１】
2007047654.tif 000003
【００６８】
表１に示すように、中間転写ベルト６の線速度ｖ１は感光体ドラム１の線速度ｖ２より速くなるように設定しており、両者の線速度の差が１％〜３％の間にあるときは色ずれ量が２０μｍ以内となり良好な画像を得ることができた。しかしながら、線速度差が少なくなり過ぎる場合、線速度差が０．５％では色ずれ量の最大値が８０μｍ、線速度差が０％では色ずれ量の最大値が１２０μｍとなり、色ずれの問題が発生した。また、線速度差が多くなり過ぎる場合にも、線速度差が４％では色ずれ量の最大値が６０μｍ、線速度差が５％では色ずれ量の最大値が８０μｍとなり、同様に色ずれの問題が発生した。色ずれ判定の×印は不良、△印は問題あり、○印は良を表す。
（実施例）
以下に本発明に係る色ずれの効果を測定するために用いたカラー画像形成装置の仕様について記載する。
【００６９】
１．画像形成装置：コニカミノルタ８０５０（フルカラー複写機）
２．使用トナー：カラー重合トナーＴＮ５０１
３．中間転写ベルト６
厚み：１００μｍ
幅：３６１．４ｍｍ
長さ：８６１ｍｍ
材質：ポリイミド
表面粗さＲｚ（十点平均粗さ、ＪＩＳ規格）：１μｍ以下
４．ローラの外径
駆動ローラ６１：３０．１４ｍｍ
テンションローラ６２：３０．１４ｍｍ
一次転写ローラ７：２０．００ｍｍ
二次転写ローラ９：３０．２４ｍｍ
５．中間転写ベルト６に付与される荷重
テンションローラ６２により付与される荷重：３１．６Ｎ
一次転写ローラ７により付与される圧着荷重：５．９Ｎ（圧着解除機構付き）
二次転写ローラ９により付与される圧着荷重：６１．８Ｎ（圧着解除機構付き）
クリーニングブレードにより付与される荷重：０．１６Ｎ
６．線速度
感光体ドラム１：２１７．８ｍｍ／ｓｅｃ（中間転写ベルト６の線速度の１％減）
中間転写ベルト６：２２０．０ｍｍ／ｓｅｃ
【００７０】
【表２】
2007047654.tif 000004
【００７１】
表２は、実施例に記載したカラー画像形成装置を用いて、色ずれ補正モードを選択し、色ずれ検知センサの検知領域外に形成した所定のトナー像ＴＺのトナー濃度を０％（所定のトナー像ＴＺを画像形成しない場合）、５％、本発明に係るトナー濃度である１０％、及び本発明に係るトナー濃度である１５％の４段階に変化させたとき、中間転写ベルト６の線速度ｖ１がどのように変化するかを調べた実験データである。表２から、所定のトナー像ＴＺのトナー濃度を高めると中間転写ベルト６の線速度ｖ１が上昇することが判る。この現象は、所定のトナー像ＴＺのトナー濃度を高めると、感光体ドラム１と中間転写ベルト６との間での密着力が衰え、線速度が遅い感光体ドラム１による中間転写ベルト６の線速度ｖ１への規制力が減少するために起きるものと考えられる。表２の上段は１回目の測定結果を示し、下段は２回目の測定結果を示す。所定のトナー像ＴＺのトナー濃度が０％のとき、中間転写ベルト６の線速度ｖ１は最低値を示し、色ずれ量の平均値は最大の４０μｍとなるが、トナー濃度を上昇させるに従い線速度ｖ１が上昇し、色ずれ量（平均値）も少なくなる。トナー濃度が５％のときには色ずれ量（平均値）は１５μｍとなり、所定のトナー像ＴＺのトナー濃度が１０％になると線速度ｖ１は最大値に近くなって、色ずれ量（平均値）は０μｍとなる。色ずれ判定の×印は不良、△印は問題あり、○印は良を表す。
【００７２】
図８は、表２のデータに基づいて作成したグラフである。
【００７３】
表２及び図８から、色ずれ補正モード選択時に、色ずれ検知センサの検知領域外に形成する所定のトナー像ＴＺのトナー濃度を１０％以上に設定することにより、所定のトナー像ＴＺを画像形成しないとき（トナー濃度０％）に比べて中間転写ベルト６の線速度ｖ１は約０．０３〜０．０５ｍｍ／ｓｅｃ速くなり、中間転写ベルト６のたわみも発生せず、色ずれの発生が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る第１の実施形態に係るカラー画像形成装置の制御部の機能ブロック図である。
【図２】本発明に係る第２の実施形態に係るカラー画像形成装置の制御部の機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態に係る中間転写ベルト上に形成されるレジストマークＭ２のトナー像及び所定のトナー像ＴＺの配置を示す模式図である。
【図４】本発明に係る第１の実施形態に係るカラー画像形成装置の色ずれ補正モードの動作について説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明に係る第２の実施形態に係るカラー画像形成装置の色ずれ補正モードの動作について説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明に係るカラー画像形成装置の中間転写ベルト６周辺の部分断面図である。
【図７】本発明に係る実施の形態における感光体ドラム１の線速度ｖ２と中間転写ベルト６の線速度ｖ１とを示すグラフである。
【図８】本発明の実施形態に係るプリント画像のトナー濃度と中間転写ベルトの搬送速度との関係を示すグラフである。
【図９】従来のカラー画像形成装置の構成及び動作を説明するための概略断面図である。
【図１０】従来の画像形成装置における色ずれ検知時に中間転写ベルト６上に形成された色ずれ補正パターンを示す模式図である。
【図１１】図９における中間転写ベルト６周辺の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００７５】
１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  感光体ドラム（像担持体）
３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  書込手段
６  中間転写ベルト（中間転写体）
７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  一次転写ローラ
９  二次転写ローラ
１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  画像形成ユニット
１２  制御部
１９Ａ、１９Ｂ  色ずれ検知センサ
６１  駆動ローラ
６２  テンションローラ
Ｍ２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  レジストマーク
ＴＷ  たわみ
ＴＺ  所定のトナー像
ｖ１  中間転写ベルト６の線速度
ｖ２  感光体ドラム１の線速度
【図１】
2007047654.tif 000005
【図２】
2007047654.tif 000006
【図３】
2007047654.tif 000007
【図４】
2007047654.tif 000008
【図５】
2007047654.tif 000009
【図６】
2007047654.tif 000010
【図７】
2007047654.tif 000011
【図８】
2007047654.tif 000012
【図９】
2007047654.tif 000013
【図１０】
2007047654.tif 000014
【図１１】
2007047654.tif 000015