JP4989201B2 - カラー画像形成装置、およびカラー画像形成装置の駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタや複写機等のカラー画像形成装置、および該カラー画像形成装置の駆動方法に関する。

カラー画像形成装置において、電子写真記録方式を大別すると、１ドラム型方式とタンデム型方式に分けられる。

１ドラム型方式は、１つの像担持体の回りに複数色の現像装置を配置し、各現像装置で像担持体にトナーを付着させて、中間転写体としての中間転写ベルト上に該トナー像の合成トナー像を形成し、その合成トナー像を記録媒体に転写してカラー画像を記録する。

一方、タンデム型方式は、複数の像担持体にそれぞれ単色の現像装置を配置して、各像担持体上に単色のトナー画像を形成し、それらの単色トナー像を中間転写ベルト等の転写体に順次転写して合成カラー画像を記録する。

１ドラム型方式とタンデム型方式とを比較すると、１ドラム型方式は像担持体が１つですむため、タンデム型方式と比べて画像形成部を小型化することができ、低コストである。しかし、１つの像担持体を用いて、複数回の画像形成を繰り返してカラー画像を形成するため、画像形成の高速化に向いていない。

一方、タンデム型方式は、小型化、コストの面で１ドラム型方式より劣るものの、各色独立でほぼ並行処理しながら画像形成が行えるため、高速化に向いている。従って、カラー画像形成装置では、画像形成速度の点からモノクロ並みのスピードが得られるタンデム型方式が注目されている。

ところで、画像形成装置では、像担持体上や中間転写ベルト上に濃度補正用パッチや色ずれ補正用のパターン（以下、色ずれパターンと称す）を形成し、該パッチやパターンの検出情報を基に濃度や色ずれの補正を行うことが行われている。

そして、パッチやパターンの検出精度を上げるためには、例えば、濃度の補正に関して、像担持体上に形成された濃度補正用パッチを検出する際に、像担持体の駆動速度を通常画像形成時より遅くした技術が提案されている（例えば、特許分文献１参照）。
特開２００３−０２１９３９号公報

濃度補正および色ずれ補正を高精度に行うためには、検出精度を上げると共に、補正用のパッチやパターンを高精度に形成する必要がある。また、色ずれ補正を行う場合は、特定濃度の異なる色の色ずれパターンのセットを複数回形成して、各色の位置関係を検出する必要があり、色ずれパターンが形成された中間転写体を駆動しつづける必要がある。一方、濃度補正を行う場合は、特定濃度のパッチまたは異なる濃度からなる複数のパッチを形成して検出をするが、画質全体に影響するため、色ずれパターンの検出精度と比較して、検出精度を上げる必要がある。特に、色ずれ補正と濃度補正を続けて行う場合は、両方の検出精度を上げる高精度化、補正処理時間を短縮させる最適化が不可欠である。

上記特許文献１においては、濃度補正用パッチを検出する際の像担持体の駆動速度を通常画像形成時より遅くしているので、濃度補正用パッチの検出精度の向上を図ることができる。

しかし、濃度補正用パッチを形成する際の速度制御については触れておらず、また、濃度補正および色ずれ補正の両方を高精度化、最適化を行うための技術的意義については開示されていない。

そこで、本発明は、濃度補正および色ずれ補正の両方の高精度化、最適化を図って高画質な画像形成を実現することができるカラー画像形成装置、および該カラー画像形成装置の駆動方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のカラー画像形成装置は、回転駆動される複数の像担持体に異なる色の画像を形成する複数の画像形成手段と、回転駆動され、前記複数の像担持体上に形成されたトナー像を一括して記録媒体上に転写するために前記複数の像担持体上に形成された画像が転写される中間転写体と、前記複数の画像形成手段によって前記複数の像担持体上に形成され、前記中間転写体上に転写された色ずれ補正用パターン及び濃度補正用パッチを検出する検出手段と、前記記録媒体上に転写する画像を形成する際の前記像担持体及び前記中間転写体の回転速度を規定速度に制御し、前記色ずれ補正用パターン及び前記濃度補正用パッチを前記像担持体に形成し、当該トナー像を前記中間転写体に転写する際の前記像担持体及び前記中間転写体の回転速度を前記規定速度より遅い第１速度に制御し、前記検出手段が前記色ずれ補正用パターンを検出する際の前記中間転写体の回転速度を前記第１速度に制御し、前記検出手段が前記濃度補正用パッチを検出する際の前記中間転写体の回転速度を前記第１速度より遅い第２速度または停止状態に制御する制御手段と、を備える、ことを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明のカラー画像形成装置の駆動方法は、回転駆動される複数の像担持体に異なる色の画像を形成する複数の画像形成手段と、回転駆動され、前記複数の像担持体上に形成されたトナー像を一括して記録媒体上に転写するために前記複数の像担持体上に形成された画像が転写される中間転写体と、前記複数の画像形成手段によって前記複数の像担持体上に形成され、前記中間転写体上に転写された色ずれ補正用パターン及び濃度補正用パッチを検出する検出手段と、駆動動作を制御する制御手段と、を備えるカラー画像形成装置の駆動方法であって、前記制御手段が、前記記録媒体上に転写する画像を形成する際の前記像担持体及び前記中間転写体の回転速度を規定速度に制御し、前記色ずれ補正用パターン及び前記濃度補正用パッチを前記像担持体に形成し、当該トナー像を前記中間転写体に転写する際の前記像担持体及び前記中間転写体の回転速度を前記規定速度より遅い第１速度に制御し、前記検出手段が前記色ずれ補正用パターンを検出する際の前記中間転写体の回転速度を前記第１速度に制御し、前記検出手段が前記濃度補正用パッチを検出する際の前記中間転写体の回転速度を前記第１速度より遅い第２速度または停止状態に制御することを特徴とする。

本発明によれば、濃度補正および色ずれ補正を続けて行う場合は、色ずれパターンを検出するために、色ずれパターンが形成された中間転写体の駆動速度を遅くする。一方、濃度補正用パッチを検出する場合は、前述の駆動速度より更に遅くする。また、色ずれパターンと濃度補正用パッチを形成する場合は、像担持体と中間転写体を前述の色ずれパターンを検出する駆動速度とする。その結果、変更された駆動速度の一定状態で形成検出され、精度を上げる場合のみその状態から駆動速度を変更するため、新たに機構や部品や制御を追加することなく、色ずれ補正パターンおよび濃度補正用パッチの両方の検出精度を上げることができる。また、色ずれ補正および濃度補正の最適化を図ることができ、高画質な画像形成を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。

図１は本発明の実施の形態の一例であるカラー画像形成装置を説明するための概略断面図、図２は本発明の実施の形態の一例であるカラー画像形成装置の制御ブロック図、図３は光学センサを説明するための説明図である。図４は色ずれ補正用パターンを説明するための説明図、図５は光学センサの受光回路を説明するための回路図、図６は色ずれ補正用パターンの検出時の検出レベルを示す図、図７はベルト速度とベルトのばたつきとの相関を示すグラフ図である。図８はベルトの出力変動と色ずれ補正用パターン変動とを示す図、図９は濃度補正制御の動作の一例を説明するためのフローチャート図、図１０は色ずれ補正及び濃度補正をする際のベルトのばたつきと駆動速度との相関を示すグラフ図である。図１１は色ずれ補正制御の動作の一例を説明するためのフローチャート図、図１２は色ずれ補正制御および濃度補正制御が連続して行われるときの動作の一例を説明するためのフローチャート図である。

本発明の実施の形態の一例であるカラー画像形成装置は、図１に示すように、イエロー色の画像を形成する画像形成ステーション（以下、画像形成部と称す）１Ｙ、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１Ｍ、シアン色の画像を形成する画像形成部１Ｃ、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Ｂｋを備える。これらの画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、略等間隔で一列に配置されて、タンデム型方式とされている。

画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの下方には、給紙ユニット１７，２０が配置され、給紙ユニット１７，２０と定着ユニット１６との間には、記録媒体Ｐの搬送パス１８が配置されている。

各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋには、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設置されている。各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの周囲には、一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置（現像手段）４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、ドラムクリーナ装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ配置されている。また、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの下方には、レーザ露光装置７が設置されている。

感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、負帯電のＯＰＣ感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置（不図示）によって図１の時計回り方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。

一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。

レーザ露光装置７は、与えられる画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザ発光手段、ポリゴンレンズ、反射ミラー等を備え、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを露光する。一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄで帯電された感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの表面には、画像情報に応じた各色の静電潜像を形成する。

現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納され、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上に形成される静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像（可視像化）する。

転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、一次転写領域３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄにて中間転写ベルト８を介して感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに当接可能に配置され、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上のトナー像を順次中間転写ベルト８上に転写する。

ドラムクリーナ装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、クリーニングブレード等を備え、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上の一次転写時の残留トナーを、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄから掻き落としドラム表面を清掃する。

中間転写ベルト８は、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの上側面側に配置され、二次転写対向ローラ（支持ローラ）１０とテンションローラ１１との間に張架されている。二次転写対向ローラ１０は、二次転写領域３４において、中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ１２と当接可能に配置されている。

中間転写ベルトに転写された画像は、二次転写領域３４において、給紙ユニット１７から搬送され記録媒体Ｐ上に転写される。また、中間転写ベルト８の外側で、テンションローラ１１の近傍には、中間転写ベルト８の表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置（不図示）が設置されている。

給紙ユニットは、、給紙カセット１７内もしくは手差しトレイ２０から記録媒体Ｐを一枚ずつ送り出すためのピックアップローラ（不図示）を備える。ピックアップローラから送り出された記録媒体Ｐは、給紙ローラおよび給紙ガイド１８を介して画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの画像形成タイミングに合わせて記録媒体Ｐを二次転写領域へ送り出すレジストローラ１９まで搬送される。

定着ユニット１６は、内部にセラミックヒータ基板等の熱源を備えた定着ローラ１６ａと、加圧ローラ１６ｂ（加圧ローラ１６ｂに熱源を備える場合もある）とを備える。また、定着ユニット１６の搬送方向の前後には、ローラ対１６ａ，１６ｂのニップ部３１へ記録媒体Ｐを導くためのガイド（不図示）、およびローラ対１６ａ，１６ｂから排出された記録媒体Ｐを装置外部に導く排紙ローラ２１が配設されている。

また、中間転写ベルト８の二次転写対向ローラ１０から所定距離離間する位置には、該中間転写ベルト８上に形成された色ずれ補正パターンおよび濃度補正用パッチを検出する光センサ（検出手段）９ａが配置されている。

光センサ９ａは、図３を参照して、発光素子であるＬＥＤ６１ａと、受光素子であるフォトトランジスタ６１ｂとを備えており、中間転写ベルト８の搬送方向と直交する方向に所定の距離で２箇所配置されている。

なお、中間転写ベルト８には、光センサ９ａのＬＥＤ６１ａが照射する光（例えば赤外光）に対する色ずれ補正パターンおよび濃度補正用パッチの反射率に比べて大きい材質のものを使用している。この反射率の違いにより、色ずれ補正パターンおよび濃度補正用パッチの検出を可能にしている。

次に、図２を参照して、本発明の実施の形態の一例であるカラー画像形成装置の制御系について説明する。

本発明の実施の形態の一例であるカラー画像形成装置は、図２に示すように、コントローラ部１５０および画像処理部３００を備える。

コントローラ部１５０は、ＣＰＵ２０１、バスドダイバ・アドレスデコーダ２０２、ＲＯＭ２０３、ＲＡＭ２０４、シリアルＩＣ２２０、Ｉ／Ｏポート２０６、ＰＷＭ２１５、モータドライバ８５，画像変調部８４、パターン幅格納部６９、受光回路７０を備える。

ＣＰＵ２０１は、画像処理装置全体の制御を行う中央演算処理装置であり、装置本体の制御手順（制御プログラム）を記憶した読み取り専用メモリであるＲＯＭからプログラムを順次読み取り、所定の処理を実行する。

ＣＰＵ２０１のアドレスバスおよびデータバスは、バスドライバ／アドレスデコーダ回路２０２を介して各負荷に接続されている。ＲＡＭ２０４は、入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いる主記憶装置である。

Ｉ／Ｏポート２０６は、操作者がキー入力を行い、装置の状態等を液晶表示器やＬＥＤを用いて表示する操作パネル１５１やクラッチ類２０８、ソレノイド類２０９、搬送される記録媒体Ｐを検知する紙検センサ類２１０等、装置の各負荷に接続される。

また、Ｉ／Ｏポート２０６には、現像器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ内のトナー量を検知するトナーセンサ２１１や光センサ９ａからの出力信号、各負荷のホームポジション、ドアの開閉状態等を検知するためのスイッチ類２１２の信号が入力される。

さらに、Ｉ／Ｏポート２０６には、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、中間転写ベルト８、給紙系、搬送系、光学系を駆動するモータ類２０７が接続される。特に、後述する感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、中間転写ベルト８のモータ類２０７は、独立駆動され、ＣＰＵ２０１の指示（設定）で、モータドライバ８５を介して速度制御される。

駆動される速度は、通常の画像を形成する場合の速度（規定速度）Ｖ１、規定速度Ｖ１より遅い第１の速度Ｖ２、または第１の速度Ｖ１より遅い第２の速度Ｖ２のいずれかである。

高圧制御ユニット２１３は、ＣＰＵ２０１の指示に従って、一次帯電器３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、二次転写ローラ１２等に高圧を出力する。

画像処理部３００は、パソコン１０６等から出力された画像信号を基に画像処理を行い、処理された画像データをＰＷＭ２１５を介してレーザ露光装置７に制御信号を出力する。レーザ露光装置７から出力されるレーザ光は、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを露光する。また、ビーム検知センサ２１４は、該露光時の発光状態が非画像領域においてレーザ光を検知し、その検知信号がＩ／Ｏポート２０６に出力される。

受光回路７０は、光センサ９ａのＬＥＤ６１ａから中間転写ベルト８上の色ずれ補正パターン若しくは濃度補正用パッチに向けて照射された光の反射光をフォトトランジスタ６１ｂで受光した際の出力信号を電気信号に変換する。

具体的には、図５に示すように、光センサ９ａにより中間転写ベルト８の色ずれ補正パターンおよび濃度補正用パッチ以外の部位を検出すると反射光量が大きくなる。このため、フォトトランジスタ６１ｂには光電流が多く流れて、抵抗器６２で電流／電圧変換され、抵抗器６３，６４，６５とオペアンプ６６で増幅される。

一方、光センサ９ａにより色ずれ補正パターン若しくは濃度補正用パッチを検出すると、反射光量が小さくなる。このため、フォトトランジスタ６１ｂには中間転写ベルト８の部位に比べて少ない光電流が流れ、同様に抵抗器６２で電流／電圧変換され、抵抗器６３，６４，６５とオペアンプ６６で増幅される。

図６に、中間転写ベルト８の部位→特定濃度の色ずれ補正パターン若しくは特定濃度の濃度補正用パッチ→中間転写ベルト８の部位の順番で光センサ９ａが反射光を検知した様子を示す。また、濃度補正用パッチが複数の異なる濃度から形成される場合、複数の濃度に対応した検知レベルとなる。

図６においては、光センサ９ａにより中間転写ベルト８を検知したベルト検知レベルＶａと、色ずれ補正パターン若しくは濃度補正用パッチを検知したパターン検知レベルＶｂとの中間に閾値レベルＶｔを設定する。

この閾値レベルＶｔは、図５に示す可変抵抗器６７により設定される。フォトトランジスタ６１ｂを流れる光電流が電流／電圧変換されてオペアンプ６６から出力された電圧値と、可変抵抗器６７により設定された閾値レベルＶｔの電圧値とをコンパレータ６８により比較する。その結果、図６に示すパターン検知出力２８を作り出すことができる。

そして、順次検出されてくるパターン検知出力２８を基に、例えば、色ずれ補正パターンの幅や間隔等からレジストレーションのずれを検知し、記録されるべき画像信号に電気的補正を行う。更にはレーザービーム光路中に設けられた折り返しミラーを駆動して光路長変化或いは光路変化の補正を行う。

次に、図４を参照して、全体倍率差を補正するための追加画素数を算出する方法について説明する。

本実施の形態では、４つのレーザを用いて図４のように中間転写ベルト８上に「Ｖの字」パターンからなる色ずれ補正パターン８２ａ〜８２ｈのセットを複数回形成する。その後、中間転写ベルト８上に形成した複数回の色ずれ補正パターンの幅８２ａ〜８２ｈは、光センサ９ａを用いて検出され、受光回路７０で電気信号に変換されて、パターン幅格納部（レジスタ）６９に格納される。

そして、ＣＰＵ２０１は、パターン幅格納部６９に格納された複数のパターン幅データを基に平均化して、画像の倍率差を算出する。例えば、（８２ａ−８２ｅ）の値と、（８２ｂ−８２ｆ）の値とを比較したとき、大きいほうが出力画像の幅が広いことになる。

この場合、マゼンタ（Ｍ）のほうが大きいので、イエロー（Ｙ）の出力画像の幅を広げ、Ｍの出力画像の幅に合わせるか、若しくはＭの出力画像の幅を縮めてＹの出力画像の幅に合わせる。又はＲＯＭ２０３に予め格納されているサイズに合うように出力画像を広げるか、若しくは縮める制御をして倍率差を補正する。

しかし、実際のパターン検知出力２８は、中間転写ベルト８の駆動ムラや、ばたつきで、図６に示すような滑らかなものではなく、図７（ｂ）に示すように出力ムラが生じる。高精度な色ずれ補正や濃度補正を行うためにはこのような出力ムラを極力抑える必要がある。そこで、本実施の形態では、この出力ムラを抑えるために、次のようにしている。

まず、色ずれ補正用パターンまたは、色ずれ補正パターン及び濃度補正用パッチを形成するときの制御について述べる。

本実施の形態のように中間転写ベルト８を用いる場合は、特に、転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄがばねで中間転写ベルト８に押し付けられて連れ回っているため、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄからの転写位置が微妙にずれる要因を持っている。

また、中間転写ベルト８には、二次転写ローラ１２も中間転写ベルト８に連れ回っており、クリーニングブレード（不図示）が押し付けられてベルト表面がクリーニングされる。このため、中間転写ベルト８には、搬送方向と反対の力が加わり、ベルトが伸び縮みしてしまう。特に、ベルト駆動速度が大きいときほどその影響が大きく、色ずれの原因にもなる。

そこで、このような転写位置ずれや、中間転写ベルト８の伸び縮みの影響をなくすために、本実施の形態では、色ずれ補正パターン及び濃度補正用パッチを形成する際、中間転写ベルト８と感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの駆動速度を規定速度Ｖ１から第１の速度Ｖ２に変更して遅くしている。このようにすることで、高精度に画像を形成することができる。

例えば、濃度補正用パッチ形成時の中間転写ベルト８の速度を１／２にする場合、中間転写ベルト駆動用のモータの回転速度を１／２、感光ドラム駆動用のモータの回転速度を１／２にし、ポリゴンミラー駆動用のポリゴンモータの回転速度を１／２にすれば実現可能である。もしくは、ポリゴンモータの回転速度は通常通りで、ポリゴンミラーによる画像形成を１面飛ばしで行うことにより実現できる。また、色ずれ補正用パターンを形成する場合も同じ制御で実現可能であるが、ポリゴンモータの回転数を等速にして使用する面も等速で画像形成する場合と同様の面を用いた場合、より精細なパターンを形成することができる。

次に、上述のようにして形成したパターンを検出する際の制御について述べる。

本実施の形態においては、中間転写ベルト８を駆動するローラ１０の径が小さいため、駆動ローラ１０の中心に向けて光センサ９ａを配置すると、ローラ１０のＲ（曲面）部分で光が遮られてしまう虞れがある。この場合、調整する方法もあるが、調整コストが発生する。

そこで、調整コストを抑えるため、駆動ローラ１０の中心から若干ずらした位置に光センサ９ａを配置して、ローラ１０のＲ部分の影響をなくしている。

しかし、このように、ローラ１０中心からずらして光センサ９ａを配置すると、中間転写ベルト８のばたつきの影響を受けてしまい、センサの出力波形が図７（ｂ）のようになる。

この中間転写ベルト８のばたつきの影響を低減させるために、本実施の形態においては、図７（ａ）のように、中間転写ベルト８の駆動速度を規定速度Ｖ１から第１の速度Ｖ２に変更して遅くしている。図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、中間転写ベルト８の駆動速度を遅くすることによって、光センサ９ａの出力に対して中間転写ベルト８のばたつきの影響を少なくし、色ずれ補正用パターンおよび濃度補正用パッチを高精度で読み取ることができる。

このように、中間転写ベルト８のばたつきを抑えることで、図８に示すように、中間転写ベルト８からの反射光の検出レベルの変動を抑えることができる。それにより、濃度補正用パッチの読み取り値の変動が抑えられるのはもちろん、色ずれ補正用パターンを読み取った場合のパターン幅も正確に読み取ることができる。

また、色ずれ補正用パターンを検出し、パターン幅をカウントする際、検出用のクロックをそのままにしておいても駆動速度を遅くしているために実質的にサンプリング間隔が短くなり、読み取り精度を上げることができる。

ただ、色ずれ補正用パターンを読み取る際はパターン幅を検出するために中間転写ベルト８を駆動しつづける必要があるが、濃度補正用パッチを検出する際は必ずしも駆動しつづける必要はない。

従って、この実施の形態では、図１０に示すように、色ずれ補正用パターンを形成して読み取るときと濃度補正用パッチを形成して読み取るときとでそれぞれ感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと中間転写ベルト８の速度を変えて最適化を図っている。

具体的には、濃度の補正のみを行う場合は、図１０を参照して、濃度補正用パッチの形成時には中間転写ベルト８および感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの駆動速度を規定速度Ｖ１より低速の第１の速度Ｖ２に減速する。また、濃度補正用パッチの検出時は中間転写ベルト８の駆動速度を第１の速度Ｖ２より更に低速の第２の速度Ｖ３に減速するか、停止して、検出後に規定速度Ｖ１に戻す。

また、色ずれ補正のみを行う場合は、図７を参照して、例えば色ずれ補正パターンの画像の形成から検出までを中間転写ベルト８および感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの駆動速度を規定速度Ｖ１より低速の第１の速度Ｖ２に減速する。検出終了後、規定速度Ｖ１に戻す。

さらに、色ずれ補正と濃度補正とを連続して行う場合は、中間転写ベルト８および感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの駆動速度を規定速度Ｖ１より低速の第１の速度Ｖ２に減速して先に色ずれ補正用のパターンを形成し、その後に濃度補正用のパッチを形成する。

そして、第１の速度Ｖ２のままで色ずれ補正用のパターンを検出した後に、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと中間転写ベルト８、または中間転写ベルト８のみの駆動速度を第１の速度Ｖ２より更に低速の第２の速度Ｖ３に減速するか、停止して、濃度補正用のパッチを検出し、該検出後、規定速度Ｖ１に戻す。

次に、図９を参照して、濃度補正制御の動作の一例を説明する。

濃度補正制御シーケンスが開始されると、ステップＳ１では光センサ９ａのＬＥＤ６１ａを点灯する。ステップＳ２では中間転写ベルト８及び感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを規定速度Ｖ１より遅い第１の速度Ｖ２で駆動を開始する。ステップＳ３では、中間転写ベルト８に濃度補正用パッチを転写形成する。

次に、ステップＳ４では、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと中間転写ベルト８の駆動速度を更に減速して、第１の速度Ｖ２より遅い第２の速度Ｖ３にするか、又は停止する。ステップＳ５では、濃度補正用パッチを検出する。尚、第２の速度Ｖ３は、濃度補正用パッチが複数の異なる濃度、または特定濃度の場合に設定し、停止は、濃度補正用パッチが特定濃度の場合に設定するようにすればよい。

ステップＳ５での濃度補正用パッチの検出終了後、ステップＳ６では、光センサ９ａのＬＥＤ６１ａを消灯する。そして、ステップＳ７では、通常シーケンスに入る前に、トナーの補給量や、転写電流など、各種補正量を設定し、濃度補正制御のシーケンスを終了する。

次に、図１１を参照して、色ずれ補正制御の動作の一例を説明する。

色ずれ補正制御シーケンスが開始されると、ステップＳ１１では光センサ９ａのＬＥＤ６１ａを点灯する。ステップＳ１２では中間転写ベルト８及び感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを規定速度Ｖ１より遅い第１の速度Ｖ２で駆動を開始する。ステップＳ１３では、中間転写ベルト８に色ずれ補正パターンを転写形成する。

次に、ステップＳ１４では、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと中間転写ベルト８の駆動速度を第１の速度Ｖ２で維持しする。ステップＳ１５では色ずれ補正用パターンを検出する。

ステップＳ１５での色ずれ補正パターンの検出終了後、ステップＳ１６では、光センサ９ａのＬＥＤ６１ａを消灯する。そして、ステップＳ１７では、通常シーケンスに入る前に、書き出し位置など、各種補正量を設定し、色ずれ補正制御のシーケンスを終了する。

次に、図１２を参照して、色ずれ補正制御と濃度補正制御とが連続して行われるときの動作の一例を説明する。

補正制御シーケンスが開始されると、ステップＳ２１では光センサ９ａのＬＥＤ６１ａを点灯する。ステップＳ２２では中間転写ベルト８及び感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを規定速度Ｖ１より遅い第１の速度Ｖ２で駆動を開始する。ステップＳ２３では色ずれ補正用パターン及び濃度補正用パッチの順で形成する。

次に、ステップＳ２４では、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと中間転写ベルト８の駆動速度を第１の速度Ｖ２で維持し、ステップＳ２５では色ずれ補正用パターンを検出する。

次に、ステップＳ２６では、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと中間転写ベルト８の駆動速度を更に減速して、第１の速度Ｖ２より遅い第２の速度Ｖ３にするか、又は停止する。ステップＳ２７では、濃度補正用パッチを検出する。

ステップＳ２７での濃度補正用パッチの検出終了後、ステップＳ２８では、光センサ９ａのＬＥＤ６１ａを消灯する。そして、ステップＳ２９では、通常シーケンスに入る前に、書き出し位置や、トナーの補給量、転写電流など、各種補正量を設定し、補正制御のシーケンスを終了する。

以上説明したように、この実施の形態では、中間転写ベルト８上に色ずれ補正用のパターン及び前記濃度補正用パッチを転写により形成する際に、中間転写ベルト８及び感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの速度を規定速度Ｖ１から第１の速度Ｖ２まで減速する。そして、光センサ９ａによって色ずれ補正パターンを検出する際には、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと中間転写ベルト８を第１の速度Ｖ２で駆動する。また、光センサ９ａによって濃度補正用パッチを検出する際には、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと中間転写ベルト８を第１の速度Ｖ２より低速か、速度ゼロ（停止）の第２の速度Ｖ３で駆動する。

これにより、光センサ９ａの出力に対して中間転写ベルト８のばたつきの影響を少なくして、色ずれ補正パターンおよび濃度補正用パッチを高精度に形成することができると共に、色ずれ補正パターンおよび濃度補正用パッチの検出精度を上げることができる。この結果、色ずれ補正および濃度補正の高精度化、最適化を図ることができ、高画質な画像形成を実現することができる。

なお、本発明は、記実施の形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、前述の感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと中間転写ベルト８の駆動速度を減速させる場合は、両方を減速させて説明したが、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと中間転写ベルト８に接離機構を設けて、ソレノイド類２０９を制御して、離脱させることで、中間転写ベルト８のみ減速、停止できる。

また、上記実施の形態では、感光ドラム上のトナー像を順次中間転写ベルト上に転写する場合を例示したが、感光ドラム上のトナー像を搬送ベルトによって搬送される記録媒体に順次転写する場合にも本発明を適用することができる。

この場合、感光ドラム上のトナー像が色ずれ補正パターンの場合は、感光ドラムから搬送ベルトに転写形成される様に制御を行い、該搬送ベルト上に設けた第１の光センサで色ずれ補正パターンを検出する。また、感光ドラム上のトナー像が濃度補正用パッチの場合は、感光ドラムから搬送ベルトに転写形成されない様に制御を行い、感光ドラム近傍に設けた第２の光センサで検出する。感光ドラムから搬送ベルトへの転写形成の制御は、感光ドラムと搬送ベルトを前述の同じ接離機構とし、感光ドラムと搬送ベルトを独立に速度駆動し、転写電圧を制御すればよい。

そして、色ずれ補正パターンと濃度補正用パッチを続けて形成して検知する場合はは、まず、感光ドラムと搬送ベルトの駆動速度を前述の第１の速度に減速して、色ずれ補正パターンを形成して検出する。続いて、感光ドラムと搬送ベルトを離脱させて、少なくとも感光ドラムの駆動速度を前述の第２の速度に減速して、濃度補正用パッチを形成して検出する。または、感光ドラムと搬送ベルトを離脱させて、感光ドラムの駆動速度を前述の第１の速度を維持して濃度補正用パッチを形成し、その後前述の第２速度に減速して検出する。

本発明の実施の形態の一例であるカラー画像形成装置を説明するための概略断面図である。 本発明の実施の形態の一例であるカラー画像形成装置の制御ブロック図である。 光学センサを説明するための説明図である。 色ずれ補正用パターンを説明するための説明図である。 光学センサの受光回路を説明するための回路図である。 色ずれ補正用パターンの検出時の検出レベルを示す図である。 ベルト速度とベルトのばたつきとの相関を示すグラフ図である。 ベルトの出力変動と色ずれ補正用パターン変動とを示す図である。 濃度補正制御の動作の一例を説明するためのフローチャート図である。 色ずれ補正及び濃度補正をする際のベルトのばたつきと駆動速度との相関を示すグラフ図である。 色ずれ補正制御の動作の一例を説明するためのフローチャート図である。 色ずれ補正制御および濃度補正制御が連続して行われるときの動作の一例を説明するためのフローチャート図である。

符号の説明

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ 画像形成部（画像形成ステーション）
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 感光ドラム（像担持体）
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 一次帯電器
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 現像装置
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 転写ローラ
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ ドラムクリーナ装置
７ 露光装置
８ 中間転写ベルト（中間転写体）
９ａ 光センサ（検出手段）
１０ 二次転写対向ローラ（支持ローラ）
１１ テンションローラ
１２ 二次転写ローラ
１６ 定着ユニット
１６ａ 定着ローラ
１６ｂ 加熱ローラ
１７ 給紙カセット
１８ 搬送パス
２１ 排紙ローラ

Claims (6)

1. 回転駆動される複数の像担持体に異なる色の画像を形成する複数の画像形成手段と、
   回転駆動され、前記複数の像担持体上に形成されたトナー像を一括して記録媒体上に転写するために前記複数の像担持体上に形成された画像が転写される中間転写体と、
   前記複数の画像形成手段によって前記複数の像担持体上に形成され、前記中間転写体上に転写された色ずれ補正用パターン及び濃度補正用パッチを検出する検出手段と、
   前記記録媒体上に転写する画像を形成する際の前記像担持体及び前記中間転写体の回転速度を規定速度に制御し、前記色ずれ補正用パターン及び前記濃度補正用パッチを前記像担持体に形成し、当該トナー像を前記中間転写体に転写する際の前記像担持体及び前記中間転写体の回転速度を前記規定速度より遅い第１速度に制御し、前記検出手段が前記色ずれ補正用パターンを検出する際の前記中間転写体の回転速度を前記第１速度に制御し、前記検出手段が前記濃度補正用パッチを検出する際の前記中間転写体の回転速度を前記第１速度より遅い第２速度または停止状態に制御する制御手段と、
   を備える、ことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 前記中間転写体は、中間転写ベルトで構成され、
   前記検出手段は、前記中間転写ベルトの支持ローラから離間した位置に配置される、
   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。
3. 前記複数の画像形成手段が前記色ずれ補正用パターンと前記濃度補正用パッチを前記複数の像担持体に続けて形成して前記検出手段が前記中間転写体に転写された当該色ずれ補正用パターンと当該濃度補正用パッチとを検出する場合は、
   前記複数の画像形成手段それぞれは、前記色ずれ補正用パターンが前記濃度補正用パッチよりも前記中間転写体の回転方向において前記中間転写体上の先行した位置に転写されるように、前記複数の像担持体上それぞれに前記色ずれ補正用パターンを形成した後、前記濃度補正用パッチを形成し、前記検出手段は、当該色ずれ補正用パターンを検出した後、当該濃度補正用パッチを検出することを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
4. 回転駆動される複数の像担持体に異なる色の画像を形成する複数の画像形成手段と、
   回転駆動され、前記複数の像担持体上に形成されたトナー像を一括して記録媒体上に転写するために前記複数の像担持体上に形成された画像が転写される中間転写体と、
   前記複数の画像形成手段によって前記複数の像担持体上に形成され、前記中間転写体上に転写された色ずれ補正用パターン及び濃度補正用パッチを検出する検出手段と、
   駆動動作を制御する制御手段と、を備えるカラー画像形成装置の駆動方法であって、
   前記制御手段が、前記記録媒体上に転写する画像を形成する際の前記像担持体及び前記中間転写体の回転速度を規定速度に制御し、
   前記色ずれ補正用パターン及び前記濃度補正用パッチを前記像担持体に形成し、当該トナー像を前記中間転写体に転写する際の前記像担持体及び前記中間転写体の回転速度を前記規定速度より遅い第１速度に制御し、
   前記検出手段が前記色ずれ補正用パターンを検出する際の前記中間転写体の回転速度を前記第１速度に制御し、前記検出手段が前記濃度補正用パッチを検出する際の前記中間転写体の回転速度を前記第１速度より遅い第２速度または停止状態に制御することを特徴とするカラー画像形成装置の駆動方法。
5. 前記中間転写体は、中間転写ベルトで構成され、
   前記検出手段は、前記中間転写ベルトの支持ローラから離間した位置に配置される、
   ことを特徴とする請求項４に記載のカラー画像形成装置の駆動方法。
6. 前記複数の画像形成手段が前記色ずれ補正用パターンと前記濃度補正用パッチを前記複数の像担持体に続けて形成して前記検出手段が前記中間転写体に転写された当該色ずれ補正用パターンと当該濃度補正用パッチとを検出する場合は、
   前記複数の画像形成手段それぞれは、前記色ずれ補正用パターンが前記濃度補正用パッチよりも前記中間転写体の回転方向において前記中間転写体上の先行した位置に転写されるように、前記複数の像担持体上それぞれに前記色ずれ補正用パターンを形成した後、前記濃度補正用パッチを形成し、当該色ずれ補正用パターンを検出した後、当該濃度補正用パッチを検出することを特徴とする請求項４又は５に記載のカラー画像形成装置の駆動方法。

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