JP3731023B2

JP3731023B2 - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP3731023B2
Application number: JP11920797A
Authority: JP
Inventors: 卓人磯部
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-05-09
Filing date: 1997-05-09
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2017-05-09
Also published as: JPH10307448A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルカラー複写機、デジタルカラープリンタなどのカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の感光体を有するデジタルカラー画像形成装置においては、複数の感光体を回転させて各感光体に独立して画像を書き込んで静電潜像を形成し、つまり、各感光体をそれぞれ帯電器で一様に帯電させた後に書き込み装置にて各感光体を光ビームにより書き込みレンズを介して走査して画像露光を行うことにより各感光体に画像を書き込んで静電潜像を形成し、この各感光体上の静電潜像を複数の現像装置で各色の現像剤によりそれぞれ現像して各色のトナー像とし、この各色のトナー像を転写装置により普通紙やＯＨＰシートなどの転写紙上に重ねて転写することでカラー画像を形成している。
【０００３】
このようなデジタルカラー画像形成装置では、各感光体の機械的な位置精度、書き込み装置の感光体に対する位置精度、書き込みレンズのばらつきに起因する走査線（光ビーム）の曲がり，傾き，倍率誤差、各感光体の速度誤差、機械全体の温度上昇による書き込み位置，倍率等の変動等により、各色のトナー像の位置ずれが発生しやすく、これが最終的なカラー画像に色むら、色ずれになって現われ、画像品質を劣化させる要因となっている。
【０００４】
そこで、従来のカラー画像形成装置は、各色のトナー像の位置ずれを補正して色むら、色ずれの無い良好なカラー画像を得るための制御を自動的に行っている。また、各色のトナー像の位置ずれを補正するために、例えば、特開昭６３ー２７８０７４号公報や特開昭６３ー２７９２７０号公報に記載されているカラー画像形成装置においては、各色の測定用パターン画像を検知する複数個の反射型センサを設け、これらの反射型センサの出力信号の時間差により各色のトナー像の位置ずれを検出している。
【０００５】
また、特開昭６３ー２８６８６４号公報記載の画像形成装置においては、転写ベルト上に横線と斜め線の測定パターンを作成してこれらが反射型センサまで到達する時間の差を測定することにより、主走査方向の倍率を測定し、その測定結果によりクロックと書き出し位置を補正している。特開昭６３ー２８６８６６号公報や特開昭６３ー２７９２７３号公報に記載されている画像形成装置においては、反射型センサの出力を２値化した後、その中央値を演算によって求めることでラインの太りに対する影響を少なくしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のカラー画像形成装置では、各色のトナー像の位置ずれを補正するための制御を自動的に行っているので、各色のトナー像の位置ずれを補正するための制御の時間的な間隔が予め決められている。このため、実際の使用条件、例えば温湿度条件により各色のトナー像の位置ずれを補正しきれない場合があった。
【０００７】
本発明は、ユーザが各色のトナー像の位置ずれの補正を行いたいと感じたときに自由に行うことができて常にユーザが希望する画像品質で画像形成を行うことができ、無駄な補正を省くことができてユーザの利便性を向上させることができるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、複数色の画像を形成して該複数色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成し、前記複数色の画像の位置ずれを検知して該位置ずれが補正されるような制御を行うカラー画像形成装置において、ユーザが自由に前記補正を行うことを指示するための指示手段からの指示により前記制御を行う手動補正制御モードと、自動的に補正タイミングを作って該補正タイミングで前記制御を行う自動補正制御モードとを持ち、ユーザが前記手動補正制御モードと前記自動補正制御モードとのいずれかを選択するための選択手段と、この選択手段により前記手動補正制御モードが選択された場合に前記手動補正制御モードの実行後より、次に自動的に作る前記補正タイミングまでの間隔を前記自動補正制御モードにおける前記補正タイミングの間隔より長くする手段とを備えたものであり、無駄な補正を省くことができてユーザの利便性を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の第１実施形態を示す。この第１実施形態は、デジタルカラー複写機からなるデジタルカラー画像形成装置の一実施形態である。このデジタルカラー画像形成装置は、原稿画像を複数色、例えば赤色、緑色、青色に色分解して読み取る画像読み取り部１と、画像信号に対して所定の処理を行う画像処理部を含む回路２と、カラー画像を形成する画像形成部（作像部）３とを有する。
【００１７】
画像読み取り部１は、原稿台４上に載置された原稿５を光源６により照明してその反射光をミラー７〜９及びレンズ１０を介してカラーセンサ１１に結像するとともに、光源６及びミラー７〜９の移動により原稿を走査し、カラーセンサ１１にて結像光を赤色、緑色、青色に色分解して画像信号に変換することで、原稿画像を読み取る。
【００１８】
画像処理部は、画像読み取り部１のカラーセンサ１１からの各色の画像信号に対して所定の処理を行って複数の記録色、例えば黒色（以下Ｋという）、マゼンタ（以下Ｍという）、イエロー（以下Ｙという）、シアン（以下Ｃという）の各色の画像信号に変換する。
【００１９】
作像部３はＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の画像を形成する複数の作像（画像形成）プロセスユニット１２〜１５を有する。各作像プロセスユニット１２〜１５は、それぞれ電子写真プロセスにてＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色のトナー像を感光体からなる像担持体１６〜１９上にそれぞれ形成する。すなわち、感光体１６〜１９は、例えば感光体ドラムが用いられ、それぞれ、回転駆動部により回転駆動されて図示しない帯電器により一様に帯電された後に光書き込みユニット２０〜２３により露光されて静電潜像が形成される。
【００２０】
光書き込みユニット２０〜２３は、それぞれ画像処理部からＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の画像信号が入力され、このＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の画像信号を光信号に変換して該光信号により感光体１６〜１９を露光することで、感光体１６〜１９にＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の画像の書き込みを行って静電潜像を形成する。この感光体１６〜１９上の静電潜像は、それぞれ現像装置２４〜２７によりＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の現像剤で現像されてＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色のトナー像となる。
【００２１】
また、給紙装置２８は画像形成用の用紙をレジストローラ２９へ給紙し、レジストローラ２９は感光体１６〜１９上のトナー像に合わせて用紙を転写ベルト３０へ送出する。転写ベルト３０は、複数のローラ３１、３２に掛け渡されて回転駆動され、レジストローラ２９から送られてきた用紙を搬送する。転写ベルト３０上の用紙は、感光体１６〜１９上のＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色のトナー像が図示しない転写装置により重ねて転写されることにより、フルカラー画像が形成され、定着装置３３によりフルカラー画像が定着されて排紙トレイ３４へ排出される。
【００２２】
図１は第１実施形態の回路構成を示す。制御手段としてのメイン制御部３５はＣＰＵなどにより構成され、操作部３６は表示部としてのＬＣＤ表示部３７とキー操作部３８とを有する。温湿度センサ３９は第１実施形態の環境条件としての温度及び湿度を測定し、また、記憶部４０やタイマー部４１、色ずれ（ズレ）検出部４２が設けられている。
【００２３】
この第１実施形態のデジタルカラー画像形成装置は、転写ベルト３０上の用紙に対して感光体１６〜１９上の各色トナー像を転写する転写位置がずれると、所望の色のカラー画像が表現できなくなってしまう。転写ベルト３０上の用紙に対して感光体１６〜１９上の各色トナー像を転写する転写位置がずれる原因としては、部品公差のばらつき、製造行程による組み付け時のばらつき、機械の振動、温度上昇等の環境変化などが考えられる。
【００２４】
そこで、メイン制御部３５は作像部３に所定の間隔時間で色ずれ検出用パターンを作成させ、作像部３は各作像プロセスユニット１２〜１５によりそれぞれ電子写真プロセスにてＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の色ずれ（位置ずれ）検出用パターンを感光体１６〜１９上にそれぞれ形成する。この場合、各作像プロセスユニット１２〜１５は、感光体１６〜１９が帯電器により一様に帯電され、光書き込みユニット２０〜２３が色ずれ検出用パターン発生部から入力されるＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の色ずれ検出用パターン信号を光信号に変換して該光信号により感光体１６〜１９を露光することで、感光体１６〜１９上にＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の色ずれ検出用パターンを書き込んでＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の色ずれ検出用パターンの静電潜像を形成する。
【００２５】
この感光体１６〜１９上の静電潜像はそれぞれ現像装置２４〜２７によりＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の現像剤で現像されてＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の色ずれ検出用パターン（トナー像）となり、転写装置により転写ベルト３０上の端部（用紙を搬送しない領域）に重ならないように転写される。図３に示すように転写ベルト３０上のＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の色ずれ検出用パターン４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙ、４３Ｃは色ずれ検出部４２としての光源４２ａとフォトダイオード４２ｂからなる透過型センサーを通過する際にその位置が読み取られる。
【００２６】
この透過型センサー４２は、ＣＣＤを使用したものや反射型センサなどを用いてもよく、色ずれ検出用パターン４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙ、４３Ｃを読み取れるものであれば何でもよい。メイン制御部３５は、Ｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色の色ずれ検出用パターンの作像タイミング及び作像位置とが予め分かっているので、透過型センサー４２の出力信号からＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃ各色毎に実際の色ずれ検出用パターン４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙ、４３Ｃの位置と予め分かっている色ずれ検出用パターンの位置とを比較して色ずれ検出用パターン４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙ、４３Ｃの主走査方向及び副走査方向の位置ずれ量を判別し、この位置ずれ量が無くなるような制御を行って位置ずれ量を補正する。
【００２７】
例えばメイン制御部３５は、各色毎に色ずれ検出用パターン４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙ、４３Ｃの主走査方向の位置ずれ量により光書き込みユニット２０〜２３の書き出しタイミング（感光体１６〜１９の主走査方向の書き込み開始タイミング）を制御することにより色ずれ検出用パターン４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙ、４３Ｃの主走査方向の位置ずれを補正し、各色毎に色ずれ検出用パターン４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙ、４３Ｃの副走査方向の位置ずれ量により光書き込みユニット２０〜２３の書き込みタイミング（感光体１６〜１９の副走査方向の書き込み開始タイミング）を制御することにより色ずれ検出用パターン４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙ、４３Ｃの副走査方向の位置ずれを補正する。
【００２８】
メイン制御部３５は、このような位置ずれを補正するための制御（位置ずれ補正制御）を行う場合、タイマー部４１にてその位置ずれ補正制御を行う間隔時間（補正間隔時間）を管理して決め、その決めた補正間隔時間毎に位置ずれ補正制御を行う。この場合、メイン制御部３５は、温湿度センサ３９からの温湿度検出信号により第１実施形態の使用環境を予想して位置ずれ補正制御が必要であろうと思われる補正間隔時間を予測し、これに基づいて補正間隔時間を補正する。タイマー部４１は、メイン制御部３５により制御され、補正間隔時間を計時する。
【００２９】
図４は操作部３６を示し、図５はＬＣＤ表示部３７を示す。操作部３６には画像形成動作を開始させるためのスタートキー４４と、ユーザが位置ずれ補正制御の開始を指示する指示手段としての位置ずれ補正スタートキー４５とが設けられる。
【００３０】
図６は第１実施形態におけるメイン制御部３５の制御フローを示す。通常、メイン制御部３５は、メインルーチンにおいて、操作部３６からの入力信号により操作部３６のキーを監視し、上述のように予め設定した補正間隔時間をタイマー部４１に設定してスタートさせ、位置ずれ補正スタートキー４５からの入力信号により割込みがかけられたか否かを判断する。メイン制御部３５は、位置ずれ補正スタートキー４５からの入力信号による割込みがかけられなければ、タイマー部４１が補正間隔時間（規定値）を計時してカウントアップすれば上述のように位置ずれ補正制御を行う。
【００３１】
メイン制御部３５は、位置ずれ補正スタートキー４５からの入力信号による割込みがかけられなければ、上述のような動作を繰り返して補正間隔時間毎に位置ずれ補正制御を行う。メイン制御部３５は、位置ずれ補正スタートキー４５からの入力信号により割込みがかけられると、直ちに位置ずれ補正制御を行うためのルーチンへ無条件に移行して位置ずれ補正制御を行うと共に、ユーザからの指示で位置ずれ補正制御を行っている旨をＬＣＤ表示部３７に表示させる。
【００３２】
メイン制御部３５は温湿度センサ３９からの温湿度検出信号により第１実施形態の使用環境を予想して位置ずれ補正制御が必要であろうと思われる補正間隔時間を設定しているが、もし、予想される環境よりも温度が高い環境で第１実施形態が使用されているならば、かなり各色トナー像の位置ずれが生じてしまうことになる。
【００３３】
また、第１実施形態の内部の温度をモニターしながらそれが所定の温度になった時に位置ずれ補正制御を行うことも可能であるが、その場合でも、それほど位置ずれ補正制御を頻繁に行うわけではないので、どうしても各色トナー像の位置ずれが生じてユーザはそれが気になってしまう場合がある。そこで、この第１実施形態では、もしユーザが転写紙上に形成されたカラー画像を見て各色トナー像の位置ずれを補正したいと思ったら、位置ずれ補正スタートキー４５を押すことにより、位置ずれ補正制御を開始させることができる。
【００３４】
このようにすることにより、ユーザが各色トナー像の位置ずれを補正したいと思った時に自由に位置ずれ補正制御を開始させることができ、ユーザが所望する画像品質で常にカラー画像の形成が可能となる。なお、位置ずれ補正スタートキー４５は、ＬＣＤ表示部３７上に表示したキーであるが、専用ハードキーを用意してもよい。
【００３５】
このように、第１実施形態は、複数色の画像を形成して該複数色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成し、前記複数色の画像の位置ずれを検知して該位置ずれが補正されるような制御を行うカラー画像形成装置において、ユーザが前記補正を行いたい時に前記補正を行うことを自由に指示するための指示手段としての位置ずれ補正スタートキー４５と、この指示手段４５からの指示により前記制御を行う補正制御手段としてのメイン制御部３５とを備えたので、ユーザが各色のトナー像の位置ずれの補正を行いたいと感じたときに自由に行うことができて常にユーザが希望する画像品質で画像形成を行うことができる。
【００３６】
図７は本発明の第２実施形態におけるメイン制御部３５の制御フローを示す。この第２実施形態では、上記第１実施形態において、メイン制御部３５は図６に示す制御フローの代りに図７に示す制御フローを実行する。ユーザは、機械が自動的に位置ずれ補正制御を行うタイミングを作り出してそのタイミングで自動的に位置ずれ補正制御を行う自動補正制御モード（自動モード）と、ユーザ自身が位置ずれ補正制御を行いたいタイミングで位置ずれ補正制御を開始させる手動補正制御モード（ユーザモード）とを操作部３５により予め選択する。
【００３７】
メイン制御部３５は、ユーザモードにおいても、位置ずれ補正スタートキー４５の押下により位置ずれ補正制御を行うだけでなく、自動的に位置ずれ補正制御を行うタイミングを作り出してそのタイミングで自動的に位置ずれ補正制御を行う。これは、ユーザがもし位置ずれ補正スタートキー４５の押下を忘れていると、いつまでも位置ずれ補正制御が行われずにいるため、いざカラー画像の形成を行うと、その色ずれが激しくなってしまうということを防ぐためである。
【００３８】
しかしながら、位置ずれ補正スタートキー４５の押下による位置ずれ補正制御と自動的な位置ずれ補正制御とを合わせて行うと、機械が自動的に作り出した、位置ずれ補正制御を行うタイミングのほんの少し前に、ユーザが位置ずれ補正スタートキー４５の押下により位置ずれ補正制御の開始を指示する場合が考えられる。この場合には、ユーザが位置ずれ補正スタートキー４５を押下して位置ずれ補正制御を行った後に、まだ位置ずれ補正制御を行うほど各色のトナー像の位置ずれが生じていないのに、機械が勝手に位置ずれ補正制御を行ってしまうことになる。
【００３９】
そこで、第２実施形態では、ユーザモードの場合は機械が自動的に位置ずれ補正制御を行う補正間隔時間を自動モードにおける補正間隔時間より長い補正間隔時間とする。このようにすることにより、無駄な位置ずれ補正制御動作を省略することができ、機械のダウンタイムを減らしてユーザの業務の効率を向上させることができる。
【００４０】
メイン制御部３５は、メインルーチンにおいて、図７に示すように、操作部３６からの入力信号によりユーザモードであるか自動モードであるかをチェックし、自動モードであれば上述のように予め設定した補正間隔時間をタイマー部４１に設定してスタートさせる。メイン制御部３５は、タイマー部４１が補正間隔時間（規定値）を計時してカウントアップすれば上述のように位置ずれ補正制御を行う。メイン制御部３５は、上述のような動作を繰り返して補正間隔時間毎に位置ずれ補正制御を行う。
【００４１】
メイン制御部３５は、ユーザモードであれば、操作部３６からの入力信号により操作部３６のキーを監視し、上述のように予め設定した補正間隔時間より長い補正間隔時間をタイマー部４１に設定してスタートさせ、位置ずれ補正スタートキー４５からの入力信号により割込みがかけられたか否かを判断する。メイン制御部３５は、位置ずれ補正スタートキー４５からの入力信号による割込みがかけられなければ、タイマー部４１が補正間隔時間（規定値）を計時してカウントアップすれば上述のように位置ずれ補正制御を行う。
【００４２】
メイン制御部３５は、位置ずれ補正スタートキー４５からの入力信号による割込みがかけられなければ、上述のような動作を繰り返して補正間隔時間毎に位置ずれ補正制御を行う。メイン制御部３５は、位置ずれ補正スタートキー４５からの入力信号により割込みがかけられると、直ちに位置ずれ補正制御を行うためのルーチンへ無条件に移行して位置ずれ補正制御を行うと共に、オペレータからの指示で位置ずれ補正制御を行っている旨をＬＣＤ表示部３７に表示させる。
【００４３】
このように、この第２実施形態は、複数色の画像を形成して該複数色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成し、前記複数色の画像の位置ずれを検知して該位置ずれが補正されるような制御を行うカラー画像形成装置において、ユーザが自由に前記補正を行うことを指示するための指示手段としての位置ずれ補正スタートキー４５からの指示により前記制御を行う手動補正制御モードと、自動的に補正タイミングを作って該補正タイミングで前記制御を行う自動補正制御モードとを持ち、ユーザが前記手動補正制御モードと前記自動補正制御モードとのいずれかを選択するための選択手段としての操作部３６と、この選択手段３６により前記手動補正制御モードが選択された場合に前記手動補正制御モードの実行後より前記自動補正制御モードを次回に実行する前記補正タイミングまでを通常より長くする手段としてのメイン制御部３５とを備えたので、無駄な補正を省くことができてユーザの利便性を向上させることができる。
【００６６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば上記デジタルカラー画像形成装置以外のデジタルカラープリンタなどのカラー画像形成装置に適用することができ、フルカラー画像だけでなく２色画像などのカラー画像を形成するカラー画像形成装置にも適用することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように請求項１に係る発明によれば、複数色の画像を形成して該複数色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成し、前記複数色の画像の位置ずれを検知して該位置ずれが補正されるような制御を行うカラー画像形成装置において、ユーザが自由に前記補正を行うことを指示するための指示手段からの指示により前記制御を行う手動補正制御モードと、自動的に補正タイミングを作って該補正タイミングで前記制御を行う自動補正制御モードとを持ち、ユーザが前記手動補正制御モードと前記自動補正制御モードとのいずれかを選択するための選択手段と、この選択手段により前記手動補正制御モードが選択された場合に前記手動補正制御モードの実行後より、次に自動的に作る前記補正タイミングまでの間隔を前記自動補正制御モードにおける前記補正タイミングの間隔より長くする手段とを備えたので、無駄な補正を省くことができてユーザの利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の回路構成を示すブロック図である。
【図２】同第１実施形態を示す断面図である。
【図３】同第１実施形態の一部を示す側面図である。
【図４】同第１実施形態の操作部を示す平面図である。
【図５】同第１実施形態のＬＣＤ表示部を示す平面図である。
【図６】同第１実施形態におけるメイン制御部の制御フローを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態におけるメイン制御部の制御フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
３５メイン制御部
３６操作部
４５位置ずれ補正スタートキー
４６表示手段
４７補正中断キー

Claims

複数色の画像を形成して該複数色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成し、前記複数色の画像の位置ずれを検知して該位置ずれが補正されるような制御を行うカラー画像形成装置において、ユーザが自由に前記補正を行うことを指示するための指示手段からの指示により前記制御を行う手動補正制御モードと、自動的に補正タイミングを作って該補正タイミングで前記制御を行う自動補正制御モードとを持ち、ユーザが前記手動補正制御モードと前記自動補正制御モードとのいずれかを選択するための選択手段と、この選択手段により前記手動補正制御モードが選択された場合に前記手動補正制御モードの実行後より、次に自動的に作る前記補正タイミングまでの間隔を前記自動補正制御モードにおける前記補正タイミングの間隔より長くする手段とを備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。