(57)【要約】【課題】  この発明の課題は、感光ドラムおよび感光ドラム駆動ギアの偏心による周期的な色ずれを、簡単な色ずれ検出パターンを印字することで、最も色ずれの少ない各色ごとの感光ドラムの位相を自動で検出し調整することにある。【解決手段】  中間転写体上の色ずれ検出パターンの光学濃度の変動を検出して感光ドラム１回転での最大色ずれ量を検出する色ずれ検出部と、各色の感光ドラムの回転位置を検出する感光ドラム回転位相検出部と、各色の感光ドラムの回転速度を制御する感光ドラム回転速度制御部を備え、基準となる色の感光ドラムの回転位相に対して、補正される色の感光ドラムの回転位相を順次変えて色ずれ検出パターンを形成し、感光ドラム１回転での最大色ずれ量が最も小さくなるよう各感光ドラムの回転位相を自動に調整する。【選択図】            図１
2007003705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間転写体または印刷媒体に色を重ねてカラー画像を形成する画像形成装置で、
前記中間転写体または印刷媒体上に基準となる色による基準パターンと補正される色による感光ドラム周期の色ずれ検出パターンを重ね合わせたマークを中間転写体または印刷媒体上に形成する色ずれ検出パターン形成部と、
その中間転写体または印刷媒体上の色ずれ検出パターンの光学濃度の変動を検出して感光ドラム１回転での最大色ずれ量を検出する色ずれ検出部と、
各色の感光ドラムの回転位置を検出する感光ドラム回転位相検出部と、
各色の感光ドラムの回転速度を制御する感光ドラム回転速度制御部とを備え、
基準となる色の感光ドラムの回転位相に対して、補正される色の感光ドラムの回転位相を順次変えて色ずれ検出パターンを形成し、感光ドラム１回転での最大色ずれ量が最も小さくなるよう各感光ドラムの回転位相を自動に調整する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記色ずれ検出パターンは、基準色は一定間隔の１ドット幅の横線、補正の対象となる色は一定間隔で１ドットずつ横線間隔だけ副走査方向にシフトさせた１ドット幅の横線を重ね合わせたパターンで、両色のパターンの重なり具合で生じる光学濃度パターンを中間転写体または印刷媒体上のライン型のＣＣＤで検出して色ずれ量を検出する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記色ずれパターンは、基準色、補正色ともに同じパターンの横線で、
そのパターンがＮドット間隔のＮドット幅線、Ｎ−１ドット間隔のＮ−１ドット幅線、Ｎ−２ドット間隔のＮ−２ドット幅線、以下同様に１ドット間隔の１ドット幅線とかえて順次重ね合わせていき、そのときのパターンの重なり具合で生じる光学濃度パターンを中間転写体または印刷媒体上の濃度センサで色ずれ量を検出する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光ドラムの回転位相の調整は、感光ドラム１回転での最大色ずれ量が最も大きくなる感光ドラム回転の位相のポイントを検出後、１８０度位相をずらして設定する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
感光ドラム回転位相調整は、感光ドラムのユニットを交換したときに行い、各感光ドラムの位相タイミングを記憶させ、その後の印刷においては、記憶した位相タイミングで印刷起動するようにした、
ことを特徴とする請求項１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、中間転写体または印刷媒体に色を重ねてカラー画像を形成するカラー画像形成装置に関し、感光ドラムおよび感光ドラム駆動ギアの偏心による周期的な色ずれを発生しないように、各色の感光ドラムの位相調整を自動で実現する感光ドラムの位相調整機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を形成するカラー画像形成装置においては、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マジェンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色の各トナー画像を重ね合わせることによって、カラー画像を形成している。
【０００３】
このときのＹＭＣＫ各色用のトナー画像は、それぞれの色用の感光ドラムを帯電させ、潜像を作成するために光照射による露光を行い、静電潜像を作成し、電荷を有したトナーを現像ローラーにより感光ドラム表面に作成された静電潜像上に塗布することにより、トナー画像を電界力により形成する。
【０００４】
このようにして形成された各色のトナー画像を、中間転写体または印刷媒体上で正確に重ね合わせるのであるが、感光ドラムおよび感光ドラム駆動ギアが機械精度上の問題から偏心していることで、感光ドラムの表面は周期的に速度が変動するため、中間転写体または印刷媒体上に転写されるトナー画像も図１に示すように周期的に位置ずれが発生する。
【０００５】
このような周期的な位置ずれは、図２に示すように、各色の位相のずれが図２の（ａ）のように大きいと色ずれ量も大きくなり、位相のずれが図２の（ｂ）のように小さいと色ずれ量も小さくなる。
【０００６】
このような感光ドラムの回転ムラ周期をエンコーダにより検出し、感光ドラムの駆動タイミングを調整することで色ずれを抑える考案がなされている（特許文献１を参照）。
【０００７】
しかし、このような方法ではエンコーダ取り付け時に偏心が発生し、結果的にこのエンコーダの偏心の影響を受けてしまうという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開平０７−２６１４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記のごとく、従来の技術では次のような問題点がある。
カラー画像を形成するためには、ＹＭＣＫ各色用の感光ドラムに作成されたトナー画像を、正確に中間転写体または印刷媒体上で重ね合わせる必要があるが、感光ドラムおよび感光ドラム駆動ギアが機械精度上の問題から偏心してしまうことで、各色のトナー画像が周期的に位置ずれを起こし、色ずれが発生するという問題があった。
【００１０】
これを解決するために、感光ドラムの回転ムラ周期をエンコーダにより検出し、感光ドラムの駆動タイミング調整することで色ずれを抑える考案がなされているが、このような方法ではエンコーダ取り付け時に偏心が発生し、結果的にこのエンコーダの偏心の影響を受けてしまうという問題があった。
【００１１】
この発明の課題は、感光ドラムおよび感光ドラム駆動ギアの偏心による周期的な色ずれを、簡単な色ずれ検出パターンを印字することで、最も色ずれの少ない各色ごとの感光ドラムの位相を自動で検出し調整することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の問題点を解決するために、この発明では次に示す手段を取った。
中間転写体または印刷媒体上に基準となる色による基準パターンと補正される色による感光ドラム周期の色ずれ検出パターンを重ね合わせたマークを中間転写体または印刷媒体上に形成する色ずれ検出パターン形成部と、その中間転写体または印刷媒体上の色ずれ検出パターンの光学濃度の変動を検出して感光ドラム１回転での最大色ずれ量を検出する色ずれ検出部と、各色の感光ドラムの回転位置を検出する感光ドラム回転位相検出部と、各色の感光ドラムの回転速度を制御する感光ドラム回転速度制御部を備え、基準となる色の感光ドラムの回転位相に対して、補正される色の感光ドラムの回転位相を順次変えて色ずれ検出パターンを形成し、感光ドラム１回転での最大色ずれ量が最も小さくなるよう各感光ドラムの回転位相を自動に調整する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明により、以下に示すような効果が期待できる。
カラー画像を形成するカラー画像形成装置において、ＹＭＣＫ各色用の感光ドラムおよび感光ドラム駆動ギアの偏心による周期的なドットの位置ずれによる色ずれを、簡単な色ずれ検出用のパターンを中間転写体または印刷媒体上に形成することによって、周期の位相を合わせることで色ずれを抑えるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明は、次に示す実施の形態を取った。
【００１５】
感光ドラムおよび感光ドラム駆動ギアの偏心による周期的なドットの位置ずれによる色ずれを検出するパターンとして、基準色は一定間隔の横線を印字し、補正対象の色については横線を印字するが、一定間隔で1ドットずつ副走査方向にシフトさせたパターンを印字するようにする。
【００１６】
これにより、両色を重ね合わせた場合、両色の横線がきちんと重なる部分とシフトさせた分だけずれて重なる部分とができる。これを光学濃度でみるとトナーの紙に対する被覆率からきちんと重なった部分は薄く、ずれた部分は濃く見える。
【００１７】
周期変動がなく、一定間隔できちんと印字されたときにはこの濃淡の模様は副走査方向にまっすぐになるが、周期変動がある場合は、濃淡が感光ドラム周期でのうねりとなる。この振幅量をセンサで検出し、この振幅が最も小さくなる位相タイミングを見つけ出し、設定することで自動的に色ずれ量を小さく抑えることができるようになる。
【００１８】
感光ドラムおよび感光ドラム駆動ギアの偏心による周期的なドットの位置ずれによる色ずれを検出するパターンとして、基準色、補正色ともに同じパターンの横線で、そのパターンがＮドット間隔のＮドット幅線、Ｎ−１ドット間隔のＮ−１ドット幅線、Ｎ−２ドット間隔のＮ−２ドット幅線、以下同様に１ドット間隔の1ドット幅線とかえて順次重ね合わせて印字するようにする。
【００１９】
これにより、基準色と補正色の横線が完全に重ならないところがなく、光学濃度の薄いパターンのみが発生する最小間隔の横線をセンサにより検出するように感光ドラムの位相を変えて印字を行うことで、自動的に色ずれ量を小さく抑えることができるようになる。
【実施例】
【００２０】
この発明による代表的な実施例を図によって説明する。なお、以下において、同じ箇所は同一の符号を付してあり、詳細な説明を省略することがある。
【００２１】
図３は本発明の色ずれ検出パターンの実施例１を示す。
【００２２】
図３に示すように、基準色に対し、補正対象となる色の相対的な色ずれ量を見る手段として、基準色は一定間隔の横線を印字する。例えば、１ｏｎ−５ｏｆｆといったパターンの横線を印字する。
【００２３】
この基準色に対して対象となる色も同じく１ｏｎ−５ｏｆｆの横線を印字するが、図に示すように一定間隔で１ドットずつ副走査方向にシフトさせたパターンとする。
【００２４】
この両色を重ね合わせた場合、両色の横線がきちんと重なる部分とシフトさせた分だけずれて重なる部分とができる。これを光学濃度でみるとトナーの紙に対する被覆率からきちんと重なった部分は薄く、ずれた部分は濃く見える。
【００２５】
周期変動がなく、一定間隔できちんと印字されたときにはこの濃淡の模様は図３の（ａ）に示すように副走査方向にまっすぐになるが、周期変動がある場合は、図３の（ｂ）に示すように濃淡が感光ドラム周期でのうねりとなる。
【００２６】
このうねりは、色ずれ量が大きいほどその振幅が大きくなる。したがって、この振幅量をライン型のＣＣＤセンサ等で検出し、この振幅が最も小さくなる位相タイミングを見つけ出し、設定することで自動的に色ずれ量を小さく抑えることが可能となる。
【００２７】
図４は本発明の色ずれ検出パターンの実施例２を示す。
【００２８】
図４は、例えばブラックの印字を基準色として５ｏｎ−５ｏｆｆのパターンの横線を印字し、同様に補正対象色であるマゼンタにおいても５ｏｎ−５ｏｆｆのパターンの横線を印字し、重ね合わせた時の両色の感光ドラム周期での色ずれ変動に伴う重なり具合を示す。ここではブラックを基準としてマゼンタのブラックに対しての相対的な色ずれを示し、感光ドラム周期で最大５ドットずれている場合を示している。
【００２９】
両色が重なったパターンを濃度センサで見ると、ずれがなく完全に重なったエリアは濃度が薄く、５ドットずれて全く重ならなかったエリアは濃度が濃く見える。
【００３０】
図５は、最大５ドットずれる時の５ｏｎ−５ｏｆｆ、４ｏｎ−４ｏｆｆ、３ｏｎ−３ｏｆｆ、２ｏｎ−２ｏｆｆのパターンを重ね合わせたときの様子を示す。このときどのパターンも両色が全く重ならないエリアが発生している。
【００３１】
図６は、最大３ドットずれる時の５ｏｎ−５ｏｆｆ、４ｏｎ−４ｏｆｆ、３ｏｎ−３ｏｆｆ、２ｏｎ−２ｏｆｆのパターンを重ね合わせたときの様子を示す。このとき５ｏｎ−５ｏｆｆ、４ｏｎ−４ｏｆｆのパターンでは両色が全く重ならないエリアは発生しない。
【００３２】
これら各パターンでの濃度変動のピーク値を濃度センサで検出し、濃度ピーク値が下がり始めるパターンが最も小さくなる位相タイミングを見つけ出し、設定することで自動的に色ずれ量を小さく抑えることが可能となる。
【００３３】
なお、図のパターンは、説明のために実際のパターンより太く現している。１２００ｄｐｉ印字では１ドット２１ｕｍ間隔で印字される。
【００３４】
また実際には基準色となるブラックも周期変動を伴うが、ここではブラックに対してマゼンタの相対位置として示している。
【００３５】
感光ドラム位相調整は、図７に示すように、位相の基準となる位置を検出する位相同期センサ１を装備し、その基準位置から感光ドラム回転位相を４５度ずつずらしながら色ずれ検出パターンを印刷し、その濃度変動の振幅が最も小さくなるポイントを見つけ出す。このとき、ユニットの振動等のノイズによる影響を小さくするため、濃度変動の振幅が最も大きくなるポイントを検出し、その時の位相から１８０度ずらした位相に合わせても良い。
【００３６】
位相調整は基準色、例えばブラックユニットに対して位相同期をとる。基準位置がセンサを同時に通過するポイントを０度として各色をブラックユニットに対して４５度ずつ位相をずらしながら色ずれ量を検出していく。そして最もレジズレ量が小さいポイントで位相をロックさせる（最大ポイントを見つけ位相をそのときの１８０度ずらしたポイントでロックさせてもいい）。
【００３７】
各ユニットの位相調整は基準色の感光ドラム回転速度に対し、モータ２を制御して、他のユニットは９０％の回転速度で回転させる。そのときの位相同期センサ１のタイミングを一回点毎に検出して、その時間差が期待する値の１０％以内に入ってきたときに速度を正規の速度に上昇させて位相調整を行う。
【００３８】
これら動作はユニットを交換した時に行い、その位相ポイントを記憶させておき、印刷時はこの位相になるように感光ドラム回転を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】感光ドラムおよび駆動ギアの偏心による周期的な位置ずれ説明図である。
【図２】位相ずれによる色ずれ量の相違の説明図である。
【図３】色ずれ検出パターンの実施例１である。
【図４】色ずれ検出パターンの実施例２である。
【図５】最大５ドットずれた場合の検出パターンの例である。
【図６】最大３ドットずれた場合の検出パターンの例である。
【図７】位相同期センサの説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１：位相同期センサ
２：モータ
【図１】
2007003705.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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【図６】
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【図７】
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