JP2007086641A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プロセスカートリッジ交換時にも極力濃度制御や色ずれ補正制御時の実行時間及び消耗品の消耗を抑え、ユーザビリティーに優れたカラー画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の画像形成手段。複数の転写手段。最大濃度パターン形成手段。パターン反射光検出手段。発光手段。濃度制御手段。色ずれ補正手段。プロセスカートリッジの交換検出手段。交換検出手段の結果によって生成パターンを変更できる濃度検出パターン形成手段及び色ずれ検出パターン形成手段。
【選択図】 図２

Description

本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等の、特に、電子写真方式のカラー画像形成装置に関するものである。

電子写真方式のカラー画像形成装置においては、中間転写ベルト上に順次異なる色の像を転写しプリント用紙上に一括転写する方式や、搬送ベルト上に保持されたプリント用紙上に順次異なる色の像を転写する方式が各種提案されている。

一般に電子写真方式の画像形成装置では、使用環境や現像器、感光体の印字枚数による特性変動、感光体の製造時における感度ばらつき、現像剤（トナー）の製造時における摩擦帯電特性のばらつき等により、印字画像の濃度特性に変動が生じる。これらの変化、変動特性を安定化させる努力は日々行われているが、未だ十分ではない。特にカラー画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーを重ねて色再現を行うので、４色の現像剤、即ち、トナー像の濃度が正確に調整されていなければ、良好なカラーバランスを得ることができない。従って、多くのカラー画像形成装置においては、帯電電位、露光量、現像バイアス等の画像形成条件を自動調整する画像濃度調整機構が搭載されている。先ず、像坦持体或いは転写材坦持体上に予め決められた画像形成条件でトナー像を形成し、そのトナー像の濃度を発光素子及び受光素子からなる光学センサで検出する。そして、検出されたトナー像の濃度に応じて高圧条件やレーザーパワーといったプロセス形成条件にフィードバックすることによって各色の最大濃度、ハーフトーン階調特性を合わせる手段が用いられている。像坦持体或いは転写材坦持体上に形成されたトナー像はクリーニング手段によって、廃トナー容器に回収される。

また、色ずれ補正制御においても同様に、中間転写体や転写ベルト上にレジスト検知用パッチを形成し、これを光学センサで読み取って、画像の書出し位置等にフィードバックすることによって補正を行う手段が用いられている。

先に述べたような画像濃度制御及び色ずれ補正制御等を、プロセスカートリッジの交換時、一定のプリント枚数毎、或いは、一定の時間毎、環境の変化時に行うことによって、安定した品質のカラー画像形成している（例えば、特許文献１参照。）。

なお、画像濃度制御、色ずれ補正制御等をまとめて、以後「エンジンキャリブレーション」という。
特開２００３−１６７３９４号公報

しかしながら、画像濃度制御や色ずれ補正制御を等のエンジンキャリブレーションを実行するためには、わずかながらもトナーの消費や感光体の磨耗等、部品の消耗が発生する。

また、エンジンキャリブレーション実行時にはプリンター、即ち、プリントエンジンはユーザーから受け付けたプリント命令を一旦保留、或いは、停止させてこれらを実現する特別なモードに移行する必要がある。このため、ユーザビリティーの観点からは印刷品質に極力影響のない範囲でエンジンキャリブレーションの実行頻度の削減や実行時間の短縮を行うことが望まれている。

本発明は、以上の点に着目して成されたもので、プロセスカートリッジ交換時にも極力濃度制御や色ずれ補正制御時の実行時間及び消耗品の消耗を抑え、ユーザビリティーに優れたカラー画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本出願に係る第１の発明は、光学部と各々着脱可能な複数の潜像形成媒体及び現像手段、もしくは単一の潜像形成媒体及び着脱可能な複数の現像手段のいずれかを有する画像形成手段と、形成された画像を、前記画像形成部を通過する無端状ベルト上または前記無端状ベルト上に保持されつつ搬送される記録材上に転写する複数の転写手段と、前記潜像形成媒体もしくは前記無端状ベルト上に所定の濃度検出パターンを形成する濃度検出パターン形成手段と、前記濃度検出パターンに光を照射させる発光手段と、前記潜像形成媒体もしくは前記無端状ベルト上に形成された前記濃度検出パターンの正反射光を検出するパターン正反射光検出手段と、前記潜像形成媒体もしくは前記無端状ベルト上に形成された前記濃度検出パターンの拡散反射光を検出するパターン拡散反射光検出手段と、前記パターン正反射光検出手段及び前記パターン拡散反射光検出手段の濃度検出パターンの検出結果に基づいて画像形成条件を制御する濃度制御手段を有するカラー画像形成装置において、前記潜像形成媒体が一つもしくは複数交換されたとき、全ての色ではなく交換された潜像形成媒体を含む一部の色の濃度検出パターンを生成して濃度制御を行うことを特徴とする。

本出願に係る第２の発明は、光学部と各々着脱可能な複数の潜像形成媒体及び現像手段、もしくは単一の潜像形成媒体及び着脱可能な複数の現像手段のいずれかを有する画像形成手段と、形成された画像を、前記画像形成部を通過する無端状ベルト上または前記無端状ベルト上に保持されつつ搬送される記録材上に転写する複数の転写手段と、前記潜像形成媒体もしくは前記無端状ベルト上に所定の色ずれ検出パターン形成手段と前記潜像形成媒体もしくは前記無端状ベルト上に形成された前記色ずれ検出パターンの正反射光を検出するパターン正反射光検出手段又は、前記潜像形成媒体もしくは前記無端状ベルト上に形成された前記色ずれ検出パターンの拡散反射光を検出するパターン拡散反射光検出手段と、前記パターン正反射光検出手段又はパターン拡散反射光検出手段の検出結果から色ずれ量を制御する色ずれ補正手段を有するカラー画像形成装置において、
前記潜像形成媒体が一つもしくは複数交換されたとき、全ての色ではなく交換された潜像形成媒体を含む一部の色のみの色ずれ検出パターンを生成して色ずれ補正制御を行うことを特徴とする。

本出願に係る第３の発明は、上記第１の発明及び上記第２の発明に記載のカラー画像形成装置において、単色もしくは複数色の潜像形成媒体交換時の前記濃度検出パターン及び前記色ずれパターンを同時に前記無端状ベルト１周以内に配置することで、濃度制御と色ずれ補正制御を同時に行うこと特徴とする。

以上、本発明についてその詳細を説明したが、更にこれを要約すれば下記の構成によって前記課題を解決できた。

（１） 着脱可能な潜像形成媒体及び現像手段を有する各々着脱可能な複数の画像形成手段と、
前記画像形成手段の交換を検出する交換手段と、形成された画像を、前記画像形成部を通過する無端状ベルト上または前記無端状ベルト上に保持されつつ搬送される記録材上に転写する複数の転写手段と、前記潜像形成媒体もしくは前記無端状ベルト上に所定の濃度検出パターンを形成する濃度検出パターン形成手段と、前記濃度検出パターンに光を照射させる発光手段と、前記潜像形成媒体もしくは前記無端状ベルト上に形成された前記濃度検出パターンの正反射光を検出するパターン正反射光検出手段と、前記潜像形成媒体もしくは前記無端状ベルト上に形成された前記濃度検出パターンの拡散反射光を検出するパターン拡散反射光検出手段と、前記パターン正反射光検出手段及び前記パターン拡散反射光検出手段の濃度検出パターンの検出結果に基づいて画像形成条件を制御する濃度制御手段を有するカラー画像形成装置において、
前記交換検出手段により前記画像形成手段が一つもしくは複数交換されたことを検出したとき、全ての色ではなく交換された前記画像形成手段を含む一部の色の濃度検出パターンを生成して濃度制御を行うことを特徴としたカラー画像形成装置。

以上説明したように、本出願に係る第１の発明によれば、交換されたプロセスカートリッジのみの濃度制御を行うことで、対象プロセスカートリッジ以外のトナー消費や現像器、感光体の消耗を抑えることができる。

本出願に係る第２の発明によれば、交換されたプロセスカートリッジのみの色ずれ補正制御を行うことで、対象プロセスカートリッジ以外のトナー消費や現像器、感光体の消耗を抑えることができる。

本出願に係る第３の発明によれば、交換されたプロセスカートリッジのみの濃度制御及び色ずれ補正制御を行い、該当色の濃度制御パターン及び色ずれ補正制御パターンをトナー像を形成する無端状ベルト１周以内に配置することで、濃度制御と色ずれ補正制御を同時に行う。このようにすることで、濃度制御と色ずれ補正制御を個別に行なう場合に比べ、実行時間を大幅に短縮できる。

以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

［第１の実施例］
図２は、本発明の画像形成装置の一実施例である、複写機或いはレーザービームプリンターなどとされる電子写真方式の、即ち、電子写真プロセスを利用したカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

本実施例にて、カラー画像形成装置は、電子写真プロセスを実行する４つの独立したカラーステーション、即ち、画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを縦一列に配置して有している。本実施例では、各画像形成ユニットはカートリッジ化され、画像形成装置本体に対して着脱可能とされる。

各画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、それぞれ画像担持体１１、１２、１３、１４、帯電器２１、２２、２３、２４、画像露光手段３１、３２、３３、３４、現像器４１、４２、４３、４４、クリーニング装置６１、６２、６３、６４を有する。又、転写材担持体としての転写ベルト８が画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫに沿って配置される。転写ベルト８は、転写ベルト８に転写材としての、例えば転写紙１００を吸着させて画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫへと搬送し、転写を行う。これによって転写紙にはフルカラー画像が一括転写される。

画像担持体１１、１２、１３、１４は、本実施例では、繰り返し使用される回転ドラム型の電子写真感光体（以下「感光体ドラム」という。）であり、矢示の反時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。感光体ドラム１１、１２、１３、１４は、回転過程で、帯電器２１、２２、２３、２４としての１次帯電ローラにより所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで画像露光手段３１、３２、３３、３４による画像露光を受けることによりそれぞれ目的のカラー画像の第１〜第４の色成分像（例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック成分像）に対応した静電潜像が形成される。帯電器２１、２２、２３、２４は、−１．２ｋｖのＤＣ電圧を印加した実抵抗１×１０６Ωのローラを、感光体ドラムに総圧９．８Ｎで従動当接させて帯電を行うＤＣ接触帯電方式であり、感光体ドラム表面は−６００Ｖに帯電される。

本実施例で用いた画像露光手段３１、３２、３３、３４は、レーザダイオードを用いたポリゴンスキャナーであり、画像信号により変調されたレーザビームを感光体ドラム１１、１２、１３、１４上に結像し、静電潜像を形成する。レーザ露光の書き出しは、主走査方向（転写紙の進行と直交方向）では各走査ライン毎にＢＤと呼ばれるポリゴンスキャナー内の位置信号から、又、副走査方向（転写紙の進行方向）は紙搬送路内のスイッチを起点とするＴＯＰ信号から、所定の時間遅延させて行うことによって、各画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫでは常に紙上の同じ位置に露光を行う。次いで、静電潜像は、それぞれの画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの現像器４１、４２、４３、４４により現像される。現像器４１、４２、４３、４４（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）は、不図示の回転駆動装置によって図中矢印の方向に回転し、各々の現像器４１、４２、４３、４４が現像過程で感光体ドラム１１、１２、１３、１４と対向するように配設されている。各現像器４１、４２、４３、４４に収納されるトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）は磁性体を含まない一成分磁性現像剤、所謂、ノンマグトナーであり、接触一成分接触現像方式によって現像される。

本実施例で各現像器４１、４２、４３、４４は、上述のように、非磁性一成分接触現像方式を用いており、現像剤担持体としての弾性ローラ４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａを有する。弾性ローラ４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａは、感光体ドラム１１、１２、１３、１４に対して順方向に感光体ドラムの周速の１７０％の周速で回転し、コントローラの信号によって可変可能の電圧を印加され、感光体ドラム上の潜像の現像を行う。転写ベルト８は、矢示方向に感光体ドラム１１、１２、１３、１４と同じ周速にて回転駆動される。転写ベルト８は、１×１０１１Ωｃｍに抵抗調整された厚み１００μｍのＰＶＤＦの単層樹脂ベルトであり、背面両側に接着されたリブ（図示せず）によってベルトの蛇行や、寄りを規制する。転写部材５１、５２、５３、５４としては、体積抵抗率１×１０７Ωｃｍに調整した転写ローラを用いており、転写ベルト８の背面から感光体ドラム１１、１２、１３、１４のニップ部に当接している。

転写紙１００は、図２には省略されている給紙カセットから給紙され、レジストローラを通過した後に転写入口ガイドを介して、吸着ローラ７が配置された位置で転写ベルト８と接触する。本実施例では、プリンターは、接地面積を最小化するためや、カートリッジ化された画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの交換やジャム処理のために前扉のみの開閉で所望の目的が達成できるように画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを縦に配置して、転写ベルト８と、画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの間で本体を分割する構成とされる。上記構成から、転写紙１００は重力に逆らって上方に搬送されるため、転写紙１００と転写ベルト８が十分に吸着していることが必要である。転写紙１００と転写ベルト８の接触点付近には、上述のように、バイアスを印加した吸着ローラ７が設けられており、画像形成中は＋１ＫＶの電圧を印加して転写紙に電荷を与えることによって吸着搬送力を発生させている。

転写ベルト８のクリーニングは、特別なクリーニング手段を設けず、特別に設けたクリーニングシーケンスにおいて転写ローラ５１、５２、５３、５４にマイナス極性のバイアスを印加し、転写ベルト８上のトナーを静電的に感光体ドラム１１、１２、１３、１４に回収することによって実現する。感光体ドラム１１、１２、１３、１４に回収された廃トナーは、感光体ドラム１１、１２、１３、１４のクリーナー６１、６２、６３、６４によって回収される。吸着ローラ７は、直径６ｍｍの芯金上にソリッドゴムを成型したものであり、芯金に吸着用の高圧バイアスを印加できるような構成とされる。即ち、具体的には、吸着ローラ７は、ＥＰＤＭゴムに抵抗調整のためにカーボンブラックを分散させた直径１２ｍｍのソリッドゴムローラであり、抵抗値は幅１ｃｍの金属箔をローラ外周に巻き付け、芯金との間に５００ｖの電圧を印加した時の抵抗値を１×１０５Ωに調整してある。給紙カセット（図示せず）から給紙され、転写入口ガイド（図示せず）、吸着ローラ７を通過して転写ベルト８との間に吸着力を得た転写紙１００は、転写ローラ５１が配置された第一色目の転写ステーションに入る。転写部は、転写ベルト背面に設けた転写部材としての転写ローラ５１によって第一色目の感光体ドラム１１からトナー像が転写される。転写ローラ５１、５２、５３、５４には各画像形成ユニットと共に＋１．５ｋｖのＤＣバイアスが高圧電源から印加されている。以下、各画像形成ユニットを通過するごとに、転写ベルト８に担持された転写紙１００には、感光体ドラム１２、１３、１４から異なる各色のトナー像が転写されてフルカラー画像が作られる。全色の転写が終了し、転写ベルト８の後端から曲率によって分離された転写紙１００は、その後、熱ローラ定着器９によって定着され、機外に排出されて最終プリントが得られる。

次に、画像濃度制御について述べる。

図２に、本発明の第１の実施例を説明するための、カラー画像形成装置の全体構成を示す。

これらのカラー画像形成装置において、各色の濃度を正確に合わせ所望の色味の画像を得るために、濃度制御が行われている。濃度制御は具体的には、各色の所望の現像特性が得られるように画像形成条件を適正化するＤｍａｘ制御と、入力画像データとハーフトーン画像濃度が良好な直線性を持つようにルックアップテーブルを変更するＤｈａｌｆ制御が実行される。

図５は、全色のＤｍａｘ制御実行時の濃度検出パターンの一例を示す模式図である。図５において、８は、プリント用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルトであり、１は、搬送ベルト８上に形成された濃度検出パターンを検出する、搬送ベルト８の主走査方向中央に設けられた光学センサである。

４１０１Ｙ、４１０２Ｙ、４１０３Ｙ、４１０４Ｙはそれぞれ画像パターンが同一で現像バイアスを変更することで濃度差をつけたイエロートナーのパッチ画像である。４１０１Ｍ、４１０２Ｍ、４１０３Ｍ、４１０４Ｍ、４１０１Ｃ、４１０２Ｃ、４１０３Ｃ、４１０４Ｃ、４１０１Ｋ、４１０２Ｋ、４１０３Ｋ、４１０４Ｋも、同様にそれぞれ画像パターンが同一で現像バイアスを変更することで濃度差をつけたマゼンタ、シアン、ブラックのパッチ画像である。矢印は搬送ベルト８の移動方向を示す。

図６は、全色のＤｈａｌｆ制御の実行時の濃度検出パターンの一例を示す模式図である。図６において、１０３は、プリント用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、搬送ベルトを兼ねた無端状の転写ベルトであり、１は、転写ベルト８上に形成された濃度検出パターンを検出する、転写ベルト８の主走査方向中央に設けられた光学センサである。

４２０１Ｙ、４２０２Ｙ、４２０３Ｙ、４２０４Ｙはそれぞれ現像バイアスが同一で入力画像信号を変更することで濃度差をつけたイエロートナーのパッチ画像である。４２０１Ｍ、４２０２Ｍ、４２０３Ｍ、４２０４Ｍ、４２０１Ｃ、４２０２Ｃ、４２０３Ｃ、４２０４Ｃ、４２０１Ｋ、４２０２Ｋ、４２０３Ｋ、４２０４Ｋも、同様にそれぞれ現像バイアスが同一で入力画像信号を変更することで濃度差をつけたマゼンタ、シアン、ブラックのパッチ画像である。矢印は転写ベルト８の移動方向を示す。

まず、Ｄｍａｘ制御時には、所定濃度で同一の画像データ（濃度検出パターン）で現像バイアスを切替えながら画像形成する。そして、光学センサ１によって正反射光検出出力及び拡散反射光検出出力を検出し、所望の現像特性に適正な現像バイアス値を求める。

次に、Ｄｈａｌｆ制御は電子写真特有の非線形的な入力特性（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的な画像が形成できないことを防止する為、γ特性を打ち消して入力特性をリニアに保つような画像処理を行う。Ｄｈａｌｆ制御時は、現像バイアスをＤｍａｘ制御後に適正化された値に固定して、複数の画像データで画像形成する。そして、光学センサ１によって正反射光検出出力及び拡散反射光検出出力を検出し、所望のハーフトーン濃度が得られる画像形成装置に入力する画像データを画像形成装置のコントローラにより変換する。Ｄｈａｌｆ制御はＤｍａｘ制御により画像形成条件を決定した後に行う。

図７は濃度制御の制御方法を説明するフローチャートである。電源を投入するもしくはＣＲＧドア（不図示）の開閉が行われた等プロセスカートリッジが交換された可能性がある場合（ステップＳ１００００）、エンジンはプロセスカートリッジ上の不揮発性メモリの情報を読み込み交換されたかどうかチェックする（ステップＳ１０００１）。交換されたプロセスカートリッジがあった場合、濃度制御の実行を開始する（ステップＳ１０００２）。

濃度制御の実行が開始されると光学センサ１の調整、トナー像のない状態でのベルト表面の光学センサ１の読み取り等の初期化動作を行う（ステップＳ１０００３）。

次にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのうち交換された色の濃度検出パターンを搬送ベルト上に形成する（ステップＳ１０００４）。画像形成の手法は前述したプリント時と同様であるので説明は省略する。

図１０は単色のＤＨＡＬＦ制御実行時の濃度検出パターンの一例を示す模式図である。本実施例ではＣｙａｎが交換された場合のパターン例を示す。基本的には図６のパターンと同じであるが交換されたＣｙａｎ以外のパターンは形成されない。

濃度検出パターン形成後、図５に示した光学センサ１で濃度検出パターンを検出する。

検出されたデータをもとに濃度制御演算を行う。ＤＭＡＸでは各トナー毎の濃度パターン検出結果より適正な現像バイアス値を図示しない処理部（例えばＣＰＵ）によって算出する。ＤＨＡＬＦでは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、γ特性を打ち消して入出力特性をリニアに保ち所望のハーフトーン濃度が得られる画像処理のためのデータを算出する（ステップＳ１０００５、Ｓ１０００６）。

濃度検出パターン読み取り後、前述したクリーニングシーケンスによって転写ベルト８上のトナー像をクリーニングし、次の画像形成に備える（Ｓ１０００７）。

以上述べたような構成をとることによって、本実施例では、ユーザーに強いるキャリブレーション時のトナー消費を最小限としつつ、且つ、常に良好な画像品質を得ることが可能となり、商品性の高い電子写真装置を提供することができる。

［第２の実施例］
第１の実施例と異なる点のみ説明する。

第１の実施例では交換されたプロセスカートリッジの色のみ濃度制御を実行していたが、本実施例では、色ずれ補正制御において交換されたプロセスカートリッジの色と基準色のみ色ずれ検出パターンを作成し色ずれ補正制御を行うことを特徴とする。

複数の画像形成部での各色毎の機械精度等の原因により、複数の感光ドラムや搬送ベルトの移動むらや、各画像形成部の転写位置での感光ドラム外周面と搬送ベルトの移動量の関係等が各色毎にバラバラに発生し、画像を重ね合わせたときに一致せず、色ずれ（位置ずれ）を生じることが挙げられる。特に、レーザスキャナと感光ドラムを有する複数の画像形成部を有する装置では、各画像形成部でレーザスキャナと感光ドラム間の距離に誤差があり、この誤差が各画像形成部間で異なると、感光ドラム上でのレーザの走査幅に違いが発生し、色ずれが発生する。

色ずれの例を図３に示す。２０１は本来の画像位置を、２０２は色ずれが発生している場合の画像位置を示す。又、（ａ）（ｂ）（ｃ）は走査方向に色ずれがある場合であるが、説明の為、２つの線を搬送方向に離して描いてある。（ａ）は走査線の傾きずれを示し、光学部と感光ドラム間に傾きがある場合等に発生する。例えば、光学部や感光ドラムの位置や、レンズの位置を調整することによって矢印方向に修正する。（ｂ）は走査線幅のバラツキによる色ずれを示し、光学部と感光ドラム間の距離の違い等によって発生する。光学部がレーザスキャナの場合に発生し易い。例えば、画像周波数を微調整（走査幅が長い場合は、周波数を速くする。）して、走査線の長さ変えることよって矢印方向に修正する。（ｃ）は走査方向の書出し位置誤差を示す。例えば、光学部がレーザススキャナであれば、ビーム検出位置からの書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。（ｄ）は用紙搬送方向の書出し位置誤差を示す。例えば、用紙先端検出からの各色の書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。

上記色ずれを修正する為に、転写ベルト８上に、各色毎に色ずれ検出用パターンを形成し、搬送ベルトに設けられた光学センサで検出し、色ずれ量を検出して補正する色ずれ補正制御を行う。

図４は色ずれ検出用パターンの一例を示す模式図である。１０３は、プリント用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルトであり、１０７は、転写ベルト８上に形成された色ずれ検出パターンを検出する、転写ベルト８の主走査方向に設けられた光学センサである。ここで３０９〜３０１９は用紙搬送方向及び走査方向の色ずれ量を検出する為のパターンであり、３０９と３０１１の色ずれ検出用パターンをパターン１、３０１３と３０１５の色ずれ検出用パターンをパターン２、３０１７と３０１９の色ずれ検出用パターンをパターン３とする。またａ、ｃ、ｅ、ｇは基準色であるＫを表しており、ｂ、ｄ、ｆはそれぞれ検出色であるＹ、Ｍ、Ｃを表している。矢印は転写ベルト８の移動方向を示す。

各パターンの検出タイミングに応じて、各色毎の色ずれ量を算出し、所望の書き出しタイミングに補正し、色ずれを低減する。

図８は色ずれ補正制御の制御方法を説明するフローチャートである。電源を投入するもしくはＣＲＧドア（不図示）の開閉が行われた等プロセスカートリッジが交換された可能性がある場合エンジンはプロセスカートリッジ上の不揮発性メモリの情報を読み込み交換されたかどうかチェックする（ステップＳ１００１０、Ｓ１００１１）。交換されたプロセスカートリッジがあった場合、色ずれ補正制御の実行を開始する（ステップＳ１００１２）。なお、ここまでの制御は実施例１の濃度制御時と同様であるので濃度制御から引き続き行われる場合は濃度制御での情報をそのまま利用してもよい。

色ずれ補正制御の実行が開始されると光学センサ１の調整、トナー像のない状態でのベルト表面の光学センサ１の読み取り等の初期化動作を行う（ステップＳ１００１３）。

次にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのうち交換された色とあらかじめ決められた基準色の色ずれ補正パターンを搬送ベルト上に形成する（ステップＳ１００１４）。ここで基準色と交換された色が同じ場合は交換された色とあらかじめ決められた副基準色の色ずれパターンを生成する（ステップＳ１００１５）。

図１１は単色の色ずれ補正制御実行時の色ずれ検出パターンの一例を示す模式図である。本実施例ではＣｙａｎが交換された場合のパターン例を示す。基本的には図６のパターンと同じであるが交換されたＣｙａｎと基準色であるＢｌａｃｋ以外のパターンは形成されない。
色ずれ検出パターン形成後、光学センサ１で色ずれ検出パターンのタイミングを色ずれ検出パターンの正反射光から検知し（ステップＳ１００１５）、図示しない処理部（例えばＣＰＵ）によって各色毎に最適な書出しタイミングを算出する（ステップＳ１００１６）。

濃度検出パターン読み取り後、前述したクリーニングシーケンスによって転写ベルト８上のトナー像をクリーニングし、次の画像形成に備える（ステップＳ１００１７）。

本発明では、光学センサは１個備えているが、数量はこれに限定されない。

以上述べたような構成をとることによって、本実施例では、ユーザーに強いるキャリブレーション時のトナー消費を最小限としつつ、且つ、常に良好な画像品質を得ることが可能となり、商品性の高い電子写真装置を提供することができる。

［第３の実施例］
基本的なプリンタエンジンの構成及び動作は第１及び第２の実施例同じであるので、異なる点のみ説明する。

第１及び第２の実施例では交換されたプロセスカートリッジの色の濃度制御と色ずれ補正制御を個別に実行していたが、本実施例では、交換されたプロセスカートリッジの色の濃度制御パターンと交換されたプロセスカートリッジの色と基準色の色ずれ補正制御の検出パターンを搬送ベルト１周以内に配置し、濃度制御と色ずれ補正制御を同時に行うことを特徴とする。

図９は本実施例の制御方法を説明するフローチャートである。電源を投入するもしくはＣＲＧドア（不図示）の開閉が行われた等プロセスカートリッジが交換された可能性がある場合エンジンはプロセスカートリッジ上の不揮発性メモリの情報を読み込み交換されたかどうかチェックする（ステップＳ１００２０、Ｓ１００２１）。交換されたプロセスカートリッジがあった場合、濃度制御及び色ずれ補正制御（以下２つをあわせてキャリブレーションと呼ぶ）の実行を開始する。（ステップＳ１００２２）。

キャリブレーション制御の実行が開始されると光学センサ１の調整、トナー像のない状態でのベルト表面の光学センサ１の読み取り等の初期化動作を行う（ステップＳ１００２３）。

次にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのうち交換されたプロセスカートリッジの色の濃度制御パターンと交換されたプロセスカートリッジの色と基準色の色ずれ補正制御の検出パターンを搬送ベルト上に形成する（ステップＳ１００２４）。

図１は本実施例の検出パターンの一例を示す模式図である。図１において、１は、転写ベルト８上に形成された濃度検出パターンを検出する、転写ベルト８の主走査方向中央に設けられた光学センサである。本実施例ではＣｙａｎが交換された場合のパターン例を示す。１９９ａ〜ｊ、１９１１ａ〜ｊは色ずれ検出パターンであり、ａ，ｃ，ｅ，ｇ，ｊは基準色であるＢｌａｃｋ、ｂ，ｄ，ｆ，ｈ，Ｉは交換色であるＣｙａｎのパターンである。１９０１Ｃ〜１９０４ＣまではＣｙａｎの濃度検出パターンである。各パターンの内容は実施例１及び実施例２と共通であるが、形成しない色のパターンの部分をつめて、転写ベルト１周以内に配置している。このようにすること濃度制御及び色ずれ補正制御中の画像形成、パターン検出、クリーニング等の動作を同時に行うことができ実効時間の短縮がはかれる。

検出パターン形成後、図１に示した光学センサ１で検出パターンを検出する。

検出されたデータをもとに濃度制御演算及び色ずれ補正演算を行う。おのおのの演算は実施例１，２と同様であるので説明は省略する。

検出パターン読み取り後、前述したクリーニングシーケンスによって転写ベルト８上のトナー像をクリーニングし、次の画像形成に備える。

以上述べたような構成をとることによって、本実施例では、ユーザーに強いるキャリブレーション時のトナー消費を最小限とし、濃度制御と色ずれ補正制御を同時に実行することキャリブレーション待ちの時間を最小限としつつ、且つ、常に良好な画像品質を得ることが可能となり、商品性の高い電子写真装置を提供することができる。

本発明の実施例３に係るキャリブレーションパターンを説明する図 本発明の実施例に係る画像形成装置の全体を説明する図 本発明の第２の実施例に係る色ずれを説明する図 本発明の第２の実施例に係る色ずれ検出パターンを説明する図 本発明の実施例１に係るＤｍａｘ制御の濃度検出パターンの一例を説明する図 本発明の実施例１に係るＤｈａｌｆ制御の濃度検出パターンの一例を説明する図 本発明の第１の実施例に係る濃度制御の制御方法を説明するフローチャート 本発明の第２の実施例に係る色ずれ補正制御の制御方法を説明するフローチャート 本発明の第３の実施例に係るエンジンキャリブレーション制御の制御方法を説明するフローチャート 本発明の第１の実施例の濃度検出パターンを説明する図 本発明の第２の実施例の色ずれ検出パターンを説明する図

符号の説明

１ 光学センサ
７ 吸着ローラ
８ 転写ベルト
９ 定着装置
１１、１２、１３、１４ 感光体ドラム
２１、２２、２３、２４ 帯電ローラ
３１、３２、３３、３４ 露光装置
４１、４２、４３、４４ 現像装置
５１、５２、５３、５４ 転写ローラ
６１、６２、６３、６４ クリーニング装置
１０１ 駆動ローラ（張架ローラ）
１０２、１０３ テンションローラ（張架ローラ）
１０４ 二次転写ローラ

Claims (7)

1. 着脱可能な潜像形成媒体及び現像手段を有する各々着脱可能な複数の画像形成手段と、
   前記画像形成手段の交換を検出する交換手段と、形成された画像を、前記画像形成部を通過する無端状ベルト上または前記無端状ベルト上に保持されつつ搬送される記録材上に転写する複数の転写手段と、前記潜像形成媒体もしくは前記無端状ベルト上に所定の濃度検出パターンを形成する濃度検出パターン形成手段と、前記濃度検出パターンに光を照射させる発光手段と、前記潜像形成媒体もしくは前記無端状ベルト上に形成された前記濃度検出パターンの正反射光を検出するパターン正反射光検出手段と、前記潜像形成媒体もしくは前記無端状ベルト上に形成された前記濃度検出パターンの拡散反射光を検出するパターン拡散反射光検出手段と、前記パターン正反射光検出手段及び前記パターン拡散反射光検出手段の濃度検出パターンの検出結果に基づいて画像形成条件を制御する濃度制御手段を有するカラー画像形成装置において、
   前記交換検出手段により前記画像形成手段が一つもしくは複数交換されたことを検出したとき、全ての色ではなく交換された前記画像形成手段を含む一部の色の濃度検出パターンを生成して濃度制御を行うことを特徴としたカラー画像形成装置。
2. 請求項１に記載のカラー画像形成装置において、前記潜像形成媒体が一つもしくは複数交換されたときは、あらかじめ決められた基準色と交換された潜像形成媒体の色のみの濃度検出パターンを生成して濃度制御を行うことを特徴としたカラー画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のカラー画像形成装置において、前記画像形成手段には不揮発性の記憶手段を有し、前記交換検出手段は前記記憶手段の個別の認識情報によって交換の有無を判断することを特徴としたカラー画像形成装置。
4. 着脱可能な潜像形成媒体及び現像手段を有する各々着脱可能な複数の画像形成手段と、前記画像形成手段の交換を検出する交換手段と、形成された画像を、前記画像形成部を通過する無端状ベルト上または前記無端状ベルト上に保持されつつ搬送される記録材上に転写する複数の転写手段と、前記潜像形成媒体もしくは前記無端状ベルト上に所定の色ずれ検出パターン形成手段と前記潜像形成媒体もしくは前記無端状ベルト上に形成された前記色ずれ検出パターンの正反射光を検出するパターン正反射光検出手段又は、前記潜像形成媒体もしくは前記無端状ベルト上に形成された前記色ずれ検出パターンの拡散反射光を検出するパターン拡散反射光検出手段と、前記パターン正反射光検出手段又はパターン拡散反射光検出手段の検出結果から色ずれ量を制御する色ずれ補正手段を有するカラー画像形成装置において、
   前記交換検出手段により前記画像形成手段が一つもしくは複数交換されたことを検出したとき、全ての色ではなく交換された前記画像形成手段を含む一部の色のみの色ずれ検出パターンを生成して色ずれ補正制御を行うことを特徴としたカラー画像形成装置。
5. 請求項４に記載のカラー画像形成装置において、前記潜像形成媒体が一つもしくは複数交換されたときは、あらかじめ決められた基準色と交換された潜像形成媒体の色のみの色ずれ検出パターンを生成して色ずれ補正制御を行うことを特徴としたカラー画像形成装置。
6. 請求項４または請求項５に記載のカラー画像形成装置において、前記画像形成手段には不揮発性の記憶手段を有し、前記交換検出手段は前記記憶手段の個別の認識情報によって交換の有無を判断することを特徴としたカラー画像形成装置。
7. 請求項１ないし６いずれかに記載のカラー画像形成装置において、単色もしくは複数色の潜像形成媒体交換時の前記濃度検出パターン及び前記色ずれパターンを同時に前記無端状ベルト１周以内に配置することで、濃度制御と色ずれ補正制御を同時に行うこと特徴としたカラー画像形成装置。