JP2001005235A

JP2001005235A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001005235A
Application number: JP11170931A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Funatani; 和弘船谷; Hideyuki Yano; 秀幸矢野; Kenji Watanabe; 健二渡辺; Itsutaka Miyamoto; 厳恭宮本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 1999-06-17
Publication date: 2001-01-12

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】画像のレジスト検出や濃度検出等を行うセン
サの汚れの低減を図り、常に適正なレジストレーション
と画像濃度が得られるようにすること。【解決手段】各感光体ドラム上にテストパターン画像
を形成するテストパターン形成手段と、各感光体ドラム
から静電転写ベルト１に転写されたテストパターン画像
を検出するセンサであって、静電転写ベルト１の転写材
を担持する側に設けられる光学センサ８ａ〜８ｃと、を
有し、静電転写ベルト１上のテストパターン画像が静電
転写ベルト１から転写材が分離される分離位置を通過し
た後であって、静電転写ベルト１上の前記テストパター
ン画像がテンションローラ４により静電転写ベルト１を
支持する支持位置を最初に通過する前に、光学センサ８
ａ〜８ｃは静電転写ベルト１上のテストパターン画像を
検出することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
を用いた画像形成装置に関し、特に異なる色画像を形成
する複数のプロセスユニットを転写材の搬送方向に並設
し、これらを同時に駆動することによって画像形成を行
うインライン方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置としては、電子写真
方式、熱転写方式、インクジェット方式等の様々な方式
が用いられている。このうち、電子写真方式を用いたも
のは高速・高画質・静粛性の点で他の方式より優れてお
り、近年普及してきている。

【０００３】この電子写真方式においても様々な方式に
分かれているが、高速化という観点からは、異なる色画
像を形成する複数の画像形成手段（プロセスユニット）
を直列に配置し、これらを同時に駆動することによって
画像形成を行うインライン方式の装置の研究、開発が進
んでおり、高速でカラー画像の形成が可能であることか
らビジネスユースでの広い可能性を秘めている。

【０００４】このインライン方式の画像形成装置は、中
間転写体を用いるものと、静電転写ベルトを用いるもの
に大別される。前者は、中間転写体上に一旦複数の色の
トナー像を重ね合わせて転写（一次転写）し、該重ね画
像を一括して転写材上に転写（二次転写）して最終画像
を形成するのもであり、一次転写の色重ね時に転写材の
厚みや表面性の影響を受けにくいという特徴を有してい
る。一方、後者は、静電転写ベルトに転写材を吸着し、
該転写材上にトナー像を重ね合わせて画像を形成するも
のであり、転写が一回で済むため画像の劣化が抑制でき
るという特徴を有している。

【０００５】しかしながら、どちらの方式においても異
なった画像形成ユニットでそれぞれの色画像を形成する
ため、カラーバランスが崩れやすかったり、色毎のレジ
ストレーションが合いにくいという問題点を有してい
る。

【０００６】従来は、プロセスユニット毎のカラーバラ
ンスに関しては、中間転写体（ＩＴＢと略す場合もあ
る）や静電転写ベルト（ＥＴＢと略す場合もある）上に
各色の濃度検知用パターン画像を形成し、これを濃度検
知センサで読み取って、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。

【０００７】また、カラーレジストレーションにおいて
も同様に、中間転写体や静電転写ベルト上にレジスト検
知用パターン画像を形成し、これをレジストセンサで読
み取って、画像の書き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。

【０００８】一般的には濃度検知センサは、濃度検知用
パターンを光源で照射し、反射光強度を受光センサで検
知して画像濃度を光強度情報として取り扱い電気的に処
理を行う。

【０００９】画像濃度制御は、各色の最大濃度（以下Ｄ
maxと称す）を一定に保つことと、ハーフトーンの階調
特性を画像信号に対してリニアに保つことを目的とす
る。Ｄmaxは、各色のカラーバランスを一定に保つこと
と同時に、トナーの載りすぎによる色重ねした文字の飛
び散りや、定着不良を防止する意味も大きい。

【００１０】一方、ハーフトーンの階調制御は、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ズレ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つような画像処理を行うことが一般
的である。

【００１１】一方、レジストセンサは、ライン画像で形
成されたレジスト検知用パターンを、フォーカシングし
た受光センサで読み取り、レジスト検知用パターンが通
過したときの受光センサの信号の時間的な強度変化を位
置ズレ情報として、電気的に処理を行っている。

【００１２】例えば、従来の画像形成装置には、図15に
示すように、静電転写ベルト100による転写材Ｐの搬送
方向に沿って最下流側（プロセスユニットＹ，Ｍ，Ｃ，
ＢＫより下流側）において、前記レジスト検知用パター
ンを検知する複数のレジストセンサ101，102が前記静電
転写ベルト100に対向して設けられている。このレジス
トセンサ101，102の検知結果に基づき、必要に応じて画
像の書込タイミングを調整することで、画像のレジスト
位置制御が行われる。

【００１３】また、レジスト検知と同様に、濃度検知を
行う濃度検知センサ103も、前記静電転写ベルト100によ
る転写材Ｐの搬送方向に沿った最下流側において、前記
静電転写ベルト100に対向して設けられている。この濃
度検知用パターンに所定の光を照射し、その反射成分を
検知することで濃度を検知し、この検知結果に基づき、
現像バイアス、帯電電位などを調整することで画像の濃
度制御が行われる。

【００１４】また、レジスト検知及び濃度検知を行う各
センサ101〜103の長手方向（主走査方向）の位置関係
は、図16に示すように、レジスト検知を行う複数のセン
サ101，102は静電転写ベルト100の幅方向（主走査方
向）の略両端部に設けられ、濃度検知を行うセンサ103
は静電転写ベルト100の幅方向の略中央部に設けられて
いる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記レ
ジスト検知や濃度検知を行う複数のセンサ101〜103に未
定着トナーが付着すると、照射光が弱まったり反射光を
実際より弱く検知したりするため、レジスト検知、濃度
検知の精度が著しく低下してしまう問題がある。特に、
上記従来技術のように、センサ101〜103を静電転写ベル
ト100による転写材Ｐの搬送経路の最下流側において、
前記静電転写ベルト100に対向して設ける構成をとった
場合、各センサ101〜103は転写材上に形成された未定着
トナー像と対向し続けてしまい汚れやすくなる。

【００１６】この問題を解決するために、図17に示すよ
うに、前記各センサ101〜103を前記静電転写ベルト100
の下部に設ける構成も提案されている。しかしながら各
センサ101〜103は、ジャムやカブリで静電転写ベルト10
0に付着したトナーによっても汚されてしまうので、該
センサ101〜103を清掃する必要が生じる場合がある。そ
の場合、図17に示すような構成をとると、各センサ101
〜103を清掃するには、各プロセスユニットＹ，Ｍ，
Ｃ，ＢＫと静電転写ベルト100を取り外す必要があり、
ユーザビリティの低下につながる。

【００１７】また、上記インライン方式の画像形成装置
では、各色毎の濃度制御とカラーレジストレーション制
御をどちらも行う必要があり、それらを行うためのセン
サを複数必要とすることからコストアップが大きいとい
った問題もある。

【００１８】そこで本発明の目的は、画像のレジスト検
知や濃度検知等を行うセンサの汚れの低減を図り、常に
適正なレジストレーションと画像濃度が得られるように
することにある。

【００１９】また、前記センサを清掃しやすい構成とし
て、ジャムなどが発生した場合のユーザビリティの向上
を図ることにある。

【００２０】また、レジストや画像濃度等の複数の検知
が最小限のセンサで行えるようにすることにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の代表的な構成は、複数色の像をそれぞれ担持
する複数の像担持体と、転写材を担持搬送する転写材担
持体と、前記転写材担持体を支持する複数の支持部材
と、を有し、前記複数の像担持体上の像を前記転写材担
持体に担持された転写材に順次重ねて転写する画像形成
装置において、前記各像担持体上にテストパターン画像
を形成するテストパターン形成手段と、前記テストパタ
ーン形成手段により形成され、前記各像担持体から前記
転写材担持体に転写された前記テストパターン画像を検
出する検出手段であって、前記転写材担持体の転写材を
担持する側に設けられる前記検出手段と、を有し、前記
転写材担持体の移動方向において、前記転写材担持体上
の前記テストパターン画像が前記転写材担持体から転写
材が分離される分離位置を通過した後であって、前記転
写材担持体上の前記テストパターン画像が前記支持部材
により前記転写材担持体を支持する支持位置を最初に通
過する前に、前記検出手段は前記転写材担持体上の前記
テストパターン画像を検出することを特徴とする。

【００２２】上記構成によれば、検出手段と転写材上の
未定着トナー像とが対向しないので、検出手段の汚れを
低減することが可能となる。

【００２３】更に、前記転写材担持体による転写材の搬
送方向を略鉛直上方搬送とすることで、検出手段の検出
面が下方を向くこととなるので、トナーが積もらなくな
り、更に清掃の必要が生じた場合にも清掃しやすい構成
をとることが可能となる。

【００２４】また、複数色の像をそれぞれ担持する複数
の像担持体と、転写材を担持搬送する転写材担持体と、
前記転写材担持体を支持する複数の支持部材と、を有
し、前記複数の像担持体上の像を前記転写材担持体に担
持された転写材に順次重ねて転写する画像形成装置にお
いて、前記各像担持体上にテストパターン画像を形成す
るテストパターン形成手段と、前記テストパターン形成
手段により形成され、前記各像担持体から前記転写材担
持体に転写された前記テストパターン画像を検出する検
出手段であって、前記転写材担持体の転写材を担持する
側に設けられる前記検出手段と、を有し、前記転写材担
持体又は転写材上に、画像の濃度検出用のテストパター
ン画像と、画像のレジスト位置検出用のテストパターン
画像を形成し、これら両テストパターン画像を同一の検
出手段を用いて検出し、該検出情報に基づいて画像制御
を行うことを特徴とする。

【００２５】上記構成によれば、同一の検出手段で画像
のレジスト検出、濃度検出を行うので、転写材搬送方向
の画像のレジスト補正、濃度検出を行い、装置の省スペ
ース、コスト削減を行うことが可能となる。

【００２６】また、複数色の像をそれぞれ担持する複数
の像担持体と、転写材を担持搬送する転写材担持体と、
前記転写材担持体を支持する複数の支持部材と、を有
し、前記複数の像担持体上の像を前記転写材担持体に担
持された転写材に順次重ねて転写する画像形成装置にお
いて、前記各像担持体上にテストパターン画像を形成す
るテストパターン形成手段と、前記テストパターン形成
手段により形成され、前記各像担持体から前記転写材担
持体に転写された前記テストパターン画像を検出する検
出手段であって、前記転写材担持体の転写材を担持する
側に設けられる前記検出手段と、を有し、前記転写材担
持体又は転写材上に所定のテストパターン画像を形成
し、前記検出手段によって同時期に得られた情報に基づ
き、少なくとも画像の濃度制御とレジスト制御の各々の
制御を行うことを特徴とする。

【００２７】上記構成によれば、前記検出手段を用いて
転写材の搬送方向及びこれと直交する幅方向のレジスト
検出、濃度検出を同時に行うので、検出時間の低減、装
置の省スペース化、コスト低減を行うことが可能とな
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
適用した画像形成装置の一実施形態について具体的に説
明する。

【００２９】〔第１実施形態〕第１実施形態に係る画像
形成装置について図１〜図５を用いて詳しく説明する。
図１はインライン方式の電子写真画像形成装置の模式的
概略図である。図１において、転写材担持体としての静
電転写ベルト（ＥＴＢ）１は、複数の支持部材である駆
動ローラ２、吸着対向ローラ３、テンションローラ４，
５の各ローラにより張架され、図中矢印方向に回転す
る。静電転写ベルト１の周面には異なる色画像を形成す
る複数のプロセスユニットＹ(yellow)，Ｍ(magenta)、
Ｃ(cyan)、ＢＫ(black)が転写材の搬送方向に一列に配
置されており、各プロセスユニット内の感光体ドラム1
1，12，13，14が静電転写ベルト１を介して転写ブレー
ド51，52，53，54に当接されている。また、プロセスユ
ニットの上流には吸着ローラ６が配置され、静電転写ベ
ルト１を介して前記吸着対向ローラ３に当接している。
ここで、転写材Ｐは吸着ローラ６と吸着対向ローラ３と
で形成するニップ部を通過する際にバイアスを印加さ
れ、静電転写ベルト１に静電的に吸着され、図中矢印方
向に搬送される。

【００３０】本実施形態では、静電転写ベルト１として
周長800mm、厚さ100μmのポリイミドの樹脂フィルムを
用いているが、これに限定されるものではない。例え
ば、厚さ50〜200μm、体積抵抗率10⁹〜10¹⁶Ωcm程度の
ＰＶｄＦ、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ、ポリカーボネート等の樹
脂フィルムや、或いは厚さ0.5〜２mm程度のＥＰＤＭ等
のゴムの基層の上にＰＴＦＥ等のフッ素樹脂を分散した
ものを表層として設けたものを用いても良い。

【００３１】ここで、画像形成プロセスについて説明す
る。先ず、プロセスユニット内の画像形成プロセスにつ
いて説明する。説明はyellowのプロセスユニットＹを用
いて行うが、他の色のプロセスユニットも同様である。

【００３２】図２にプロセスユニットの構成を示す。感
光体ドラム11は帯電装置21によって一様に帯電され、画
像露光装置31からの走査光により潜像を形成される。こ
の潜像は現像装置41によって現像され、感光体ドラム11
上にトナー像が形成される。後述する転写プロセスで転
写されなかった転写残トナーはクリーニング装置61によ
って除去される。

【００３３】次に転写プロセスについて説明する。一般
的に用いられる反転現像方式において、感光体ドラムが
例えば負極性のＯＰＣ感光体ドラムの場合、露光部を現
像する際には負極性トナーが用いられる。従って、転写
ブレード51〜54にはバイアス電源71〜74から正極性の転
写バイアスが印加される。ここで、転写ブレードとして
は低抵抗の樹脂フィルムを用いるのが一般的である。

【００３４】実際のプリントプロセスにおいては、静電
転写ベルト１の移動速度と各プロセスユニットの転写位
置間の距離を考慮して、転写材上に形成される各色のト
ナー像の位置が一致するタイミングでプロセスユニット
での画像形成、転写プロセス、転写材Ｐの搬送を行い、
転写材ＰがプロセスユニットＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫを一度通
過する間に転写材上にトナー像が形成される。転写材上
にトナー像が完成された後、転写材Ｐは定着装置（不図
示）に通され、前記トナー像が定着される。

【００３５】以上のプロセスが終了すると、静電転写ベ
ルト１は除電帯電装置10によって除電され、次のプリン
トプロセスに備える。

【００３６】ところで、静電転写ベルト１の周長や、プ
ロセスユニットの取付位置のバラツキにより、転写材上
で各色のトナー像を一致させるタイミングは画像形成装
置間で個体差があり、また、使用環境や通紙枚数によっ
てもこのタイミングは変化する。このタイミングが合わ
ない場合、各色のトナー像が転写材上でズレて形成され
てしまい、色味の変動等を引き起こしてしまうため、定
期的若しくはリアルタイムでレジストの検出を行い、こ
のタイミングを補正する必要がある。ここで、レジスト
検出について説明する。

【００３７】このレジスト検出を行うため、この画像形
成装置には、転写材へのトナー像の転写に先立って所定
のレジスト検出用パターンを前記静電転写ベルト１上に
転写するよう前記プロセスユニットＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫを
制御する手段が設けられている。尚、このレジスト検出
用パターンは各色プロセスユニット内の感光体ドラム11
〜14上に形成された主走査方向と平行な複数本のライン
を静電転写ベルト１に転写することで形成される。

【００３８】本実施形態では、前記プロセスユニット
Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫを通過した直後の転写材Ｐが通過しな
い領域において、前記静電転写ベルト１の略直線状の外
周面と対向する位置に、前記レジスト検出用パターンの
検出を行う検出手段としての光学センサ８ａ，８ｂ（レ
ジストセンサ）を設けている。この光学センサ８ａ，８
ｂにより、前記レジスト検出用パターンのラインの中心
位置を検出し、この検出結果に基づき、必要に応じて画
像の書込タイミングを調整することで、画像のレジスト
位置制御を行っている。

【００３９】また、画像形成装置を使用する温湿度条件
やプロセスユニットの使用度合いにより、画像濃度が変
動する。この変動を補正するために、画像濃度の制御を
行っている。ここで、この画像濃度制御について説明す
る。

【００４０】レジスト検出と同様に、濃度制御について
もこの画像形成装置は、画像形成プロセスに先立って所
定の濃度検出用パターン画像を前記静電転写ベルト１上
に転写するよう前記プロセスユニットＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ
を制御する手段が設けられている。また、濃度検出を行
う検出手段としての光学センサ８ｃもレジスト検出と同
様、前記プロセスユニットＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫを通過した
直後の転写材Ｐが通過しない領域において、前記静電転
写ベルト１の略直線状の外周面と対向する位置に設けら
れている。この光学センサ８ｃにより、前記濃度検出用
パターンに所定の光を照射し、その反射成分を検出する
ことで濃度を検出し、この検出結果に基づき、現像バイ
アス、帯電電位などを調整することで画像濃度の制御を
行っている。

【００４１】本実施形態では、前記レジスト検出や濃度
検出を行う光学センサ８として、図３に示したものを用
いている。ここで、この光学センサ８の動作について簡
単に説明する。

【００４２】図３に示すように、光学センサ８（８ａ〜
８ｃ）は、ＬＥＤなどの発光素子81と、フォトダイオー
ドなどの受光素子82からなる。発光素子81による照射光
は、静電転写ベルト１に対して45°の角度で入射し、検
出位置83で反射される。受光素子82は照射光の正反射成
分を検出する位置に設けられている。

【００４３】本実施形態では、正反射光を検出するタイ
プの光学センサ８ａ，８ｂ，８ｃを用いているが、これ
に限定されるものではなく、例えば、拡散光を検出する
タイプや静電転写ベルト１及びその上に形成されたトナ
ー像を透過した光を検出するタイプのセンサも用いても
良い。

【００４４】本実施形態では、図１に示すように、前記
光学センサ８ａ，８ｂ，８ｃを、プロセスユニットＹ，
Ｍ，Ｃ，ＢＫを通過した直後の転写材Ｐが通過しない領
域において、最初に通過する張架ローラ（支持部材）で
ある駆動ローラ２の搬送方向下流側近傍で且つ静電転写
ベルト１の略直線状の外周面と対向する位置に設ける構
成としているので、光学センサ８ａ，８ｂ，８ｃと転写
材上の未定着トナー像とが対向しなくなり、望ましい検
出精度を維持することが可能となる。

【００４５】ところで、静電転写ベルト１を駆動する
と、張架ローラ（ローラ２〜５）間で静電転写ベルト１
がバタつくことにより、図４に示す光学センサ〜静電転
写ベルト間の距離ｄが変動してしまい、検出精度に影響
を及ぼしていた。そこで、検出位置83（図３参照）を、
静電転写ベルト１が最終プロセスユニット（プロセスユ
ニットＢＫ）以後通過する最初の張架ローラ（駆動ロー
ラ２）を離れる位置近傍の静電転写ベルト１が曲率を持
たない部分とすることで、この変動が最小となり、検出
精度の低下を低減することが可能となる。また、張架ロ
ーラである駆動ローラ２と静電転写ベルト１が接してい
る部分（静電転写ベルト１が曲率を持つ部分）に検出位
置83を設定する構成も考えられるが、曲率を持つものに
対して光学センサ８ａ，８ｂ，８ｃを一定距離に取り付
けるのは組立を困難にするので、現実的ではない。

【００４６】図５に光学センサ〜静電転写ベルト間の距
離ｄとフォトダイオードからの出力Voutの関係を示す。
図５に示すように、フォトダイオードからの出力が最大
となるのは、光学センサ〜静電転写ベルト間の距離ｄが
２〜６mmとなる範囲である。従って、光学センサ８ａ，
８ｂ，８ｃの取付精度、静電転写ベルト１のバタつきを
含めた上で、光学センサ〜静電転写ベルト間の距離ｄを
２〜６mmとなる範囲に常に収めることが必要となる。

【００４７】光学センサ８ａ，８ｂ，８ｃの取付を容易
にするには、取付誤差を±１mm程度見込む必要がある。
従って、静電転写ベルト１のバタつき量δが２mm以内と
なる位置に検出位置83を設定する必要がある。図４に張
架ローラである駆動ローラ２出口近傍の様子を示す。図
４中で点線は、静止状態での静電転写ベルト１である。

【００４８】前記静電転写ベルト１が張架ローラである
駆動ローラ２を離れる位置からの距離Ｌとバタつき量δ
の関係は、距離Ｌが５mmのときバタつき量δが0.5mm、
同様にＬが10mmのときδが１mm、Ｌが20mmのときδが２
mm、Ｌが30mmのときδが３mmとなる。このことから分か
るように、距離Ｌを20mm以下とすることでバタつき量δ
が２mm以内となるので、光学センサ〜静電転写ベルト間
の距離ｄが２〜６mm以内に常に収まるので、安定して検
出精度を維持することが可能となる。

【００４９】ところが、光学センサ８ａ，８ｂ，８ｃの
取付位置が最も静電転写ベルト１に近づいた場合に静電
転写ベルト１がバタつくと、光学センサ８ａ，８ｂ，８
ｃと静電転写ベルト１の距離ｄが最小で２mm程度にな
る。この距離では、ガブリ等により静電転写ベルト１に
付着したトナーが光学センサ８ａ，８ｂ，８ｃに飛翔し
てしまう。これを防止するには、静電転写ベルト１が張
架ローラである駆動ローラ２を離れる位置からの距離Ｌ
を10mm以下として、光学センサ８ａ，８ｂ，８ｃと静電
転写ベルト１の距離を常に３mm以上とすることが望まし
い。

【００５０】以上のように、光学センサ８ａ，８ｂ，８
ｃによるパターン検出位置83（図３参照）を、静電転写
ベルト１が最終プロセスユニット（プロセスユニットＢ
Ｋ）以後通過する最初の張架ローラ（駆動ローラ２）を
離れる位置から20mm以内、より望ましくは10mm以内とす
ることによって、静電転写ベルト１のバタつきによる光
学センサ〜静電転写ベルト間の距離ｄの変動が光学セン
サ８ａ，８ｂ，８ｃの検出精度を維持するための許容範
囲になる。

【００５１】実際の濃度検出用パターンには網点パター
ンの中間調が用いられている（ベタ画像を用いた場合、
トナー量の変化に対する反射出力は鈍くなる）。また、
レジスト検出には主走査方向（転写材の搬送方向と直交
する方向）と平行なラインが用いられる。そのため、網
点パターンやラインが崩れると検出精度に影響が出てし
まう。網点パターンやラインが崩れる前に検出を行うに
は、静電転写ベルト１による転写材の搬送経路に沿った
最下流側において、この静電転写ベルト１に対向する位
置で検出を行うのが理想的である。しかしながら、従来
技術の課題として前述した理由によりこれは望ましい構
成ではない。

【００５２】そこで、本実施形態においては、光学セン
サ８ａ，８ｂ，８ｃによるパターン検出位置83（図３参
照）を、静電転写ベルト１が最終プロセスユニット（プ
ロセスユニットＢＫ）以後通過する最初の張架ローラ
（駆動ローラ２）を通過した直後とすることで、なるべ
く網点パターンやラインが崩れていない状態で検出を行
うようにしている。

【００５３】静電転写ベルト１上の網点パターンやライ
ンを崩す最も大きな要因は、張架ローラを通過すること
による曲率の変化である。しかし、この曲率の変化があ
っても、最終プロセスユニットでの転写バイアスで静電
転写ベルト１に与えられた電荷によるトナー保持力が有
効な間は網点パターンやラインの崩れはほとんどない。
そこで、トナーを保持する電荷が十分減衰する前、即ち
静電転写ベルト１が最終プロセスユニット以後通過する
最初の張架ローラを通過した直後に検出を行うことで、
網点パターンやラインの崩れによる検出精度の低下を抑
えることができる。

【００５４】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、光学センサ８による濃度検出、レジスト検出の検出
位置83を、静電転写ベルト１が最終プロセスユニット以
後通過する最初の張架ローラ出口近傍の静電転写ベルト
が曲率を持たない部分で行うことで、転写材Ｐ上のトナ
ー像と光学センサ８ａ，８ｂ，８ｃが直接対向しないの
で、未定着トナーによる光学センサ８ａ，８ｂ，８ｃの
汚れを低減できる。また、静電転写ベルト１を駆動した
際のバタつきによる光学センサ〜検出パターン間の距離
の変動を許容範囲内に収めることができる。また、静電
転写ベルト１上の検出パターンが崩れる前に検出を行う
ことができる。依って、検出精度の低下を防ぐことがで
きる。

【００５５】尚、本実施形態において、濃度検出を行う
光学センサ８ｃを廃し、レジスト検出を行う光学センサ
８ａ，８ｂで濃度検出を行う構成とすることにより、コ
ストダウンを図ると共に、複数の光学センサで濃度検出
を行うことにより濃度検出の精度を向上することも可能
である。

【００５６】〔第２実施形態〕第２実施形態に係る画像
形成装置について図６〜図８を用いて詳しく説明する。
図５に第２実施形態に係る画像形成装置の模式的概略図
である。

【００５７】本実施形態においては、設置面積の低減や
ユーザビリティの向上を図るために、各色のプロセスユ
ニットＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫを略鉛直方向に並べ、転写材Ｐ
の搬送方向を略鉛直上方とする構成をとっている。この
構成により、例えば、ジャム発生時に転写材Ｐを取り除
く場合やプロセスユニットの交換を行う場合に、図７に
示すように静電転写ベルト１を張架したユニットのみを
引き出すことで行えるようになる。

【００５８】図６に示すような構成をとった場合には、
光学センサ８ａ，８ｂ，８ｃによる検出位置83（図３参
照）を静電転写ベルト１が最終プロセスユニット（プロ
セスユニットＢＫ）以後通過する最初の張架ローラ（駆
動ローラ２）出口近傍の静電転写ベルト１が曲率を持た
ない部分（略直線状の外周面）とすることで、前述した
第１実施形態と同様の効果を得られるだけでなく、光学
センサ８ａ，８ｂ，８ｃの検出面（発光面、受光面）が
略下方を向くのでトナーが積もりにくく、より一層のセ
ンサ汚れ防止効果が得られる。

【００５９】また、このような構成をとることで、ジャ
ムやカブリトナーの付着による光学センサ８ａ，８ｂ，
８ｃの汚れを清掃しやすくなる。

【００６０】更に、図７に示すように、静電転写ベルト
１を張架したユニットを引き出した場合に、光学センサ
８ａ，８ｂ，８ｃが装置本体側に残る構成をとること
で、ユーザは容易に光学センサ８ａ，８ｂ，８ｃを清掃
できる。

【００６１】また、図８に示すように、静電転写ベルト
１を張架したユニットに清掃部材９を設け、前記ユニッ
トを引き出した際に光学センサ８ａ，８ｂ，８ｃが前記
清掃部材９によって自動的に清掃される配置構成とする
ことで、ユーザは意識せずに前記ユニットを引き出した
際に光学センサ８ａ，８ｂ，８ｃの清掃を行うことがで
きる。

【００６２】〔第３実施形態〕第３実施形態に係る画像
形成装置について図９〜図11を用いて詳しく説明する。
図９は電子写真プロセスを利用したカラー画像形成装置
（複写機或いはレーザープリンタ）の概略断面図であ
る。尚、前述した実施形態と同等の機能を有する部材に
は同一符号を付している。

【００６３】本画像形成装置は、ぞれぞれ感光体ドラム
11〜14、帯電装置21〜24、画像露光装置31〜34、現像装
置41〜44、クリーニング装置61〜64を有する４つの独立
したプロセスユニットＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫを転写材の搬送
方向に一列に配置して、これらに静電転写ベルト（ＥＴ
Ｂ）に吸着させた転写材を搬送して転写を行うことによ
ってフルカラー画像を得る構成となっている。

【００６４】11〜14は画像担持体として繰り返し使用さ
れる回転ドラム型の電子写真感光体（以下感光体ドラム
と記す）であり、反時計回り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。

【００６５】本実施形態の感光体ドラムは直径30mmの負
帯電ＯＰＣ感光体であり、本実施形態の画像形成装置の
プロセススピードは100mm/secである。

【００６６】前記感光体ドラムは回転過程で、帯電装置
（一次帯電ローラ）21〜24により所定の極性・電位に一
様に帯電処理され、次いで画像露光装置31〜34（レーザ
ーダイオード、ポリゴンスキャナ、レンズ群、等によっ
て構成される）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。

【００６７】帯電装置は-1.2kVのＤＣ電圧を印加した実
抵抗１ｅ６Ω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。また、本実施形態で用い
た画像露光装置はレーザーダイオードを用いたポリゴン
スキャナであり、画像信号により変調されたレーザービ
ームを感光体ドラム上に結像し、静電潜像を形成する。

【００６８】レーザー露光の書き出しは、主走査方向
（転写材の搬送方向と直交する幅方向）では各走査ライ
ン毎にＢＤと呼ばれるポリゴンスキャナ内の位置信号か
ら、副走査方向（転写材の搬送方向）は転写材搬送路内
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、各色ユニットでは常に転写
材上の同じ位置に露光を行える構成となっている。

【００６９】次いで、静電潜像は各プロセスユニットの
現像装置により現像される。各現像装置41〜44（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方向に回転し、各々の現像装置が
現像過程で感光体ドラムと対向するように配設されてい
る。

【００７０】各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ）のトナーは磁性
体を含まない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。

【００７１】現像装置は非磁性一成分接触現像方式を用
いており、感光体ドラムに対して順方向に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
を印加された弾性ローラによって現像を行われる。

【００７２】転写ベルト１は図中矢印方向に感光体ドラ
ムと同じ周速度をもって回転駆動されている。

【００７３】本実施形態の転写ベルト１はＰＥＴ樹脂に
カーボンブラックを分散して１ｅ10Ωcmに抵抗調整され
た厚み130μmの単層樹脂ベルトであり、背面両側に接着
されたリブによってベルトの蛇行や寄りを規制する構成
となっている。

【００７４】転写部材としては体積抵抗率１ｅ７Ωcmに
調整した高圧印加可能のウレタン樹脂製の転写ブレード
51〜54を用いており、静電転写ベルト１の背面から各感
光体ドラム11〜14のニップ部に当接している。

【００７５】装置下部に配置されたカセットから給紙さ
れた転写材Ｐは、レジストローラを通過した後に転写ベ
ルト１と吸着ローラ６によって構成されたニップ部を通
過して転写ベルト１と静電吸着される。

【００７６】本実施形態の吸着ローラ６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なってい
る。

【００７７】吸着ローラ６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
ときの抵抗値を１ｅ５Ωに調整してある。

【００７８】前述の如くして転写ベルト１に吸着された
転写材Ｐは、各プロセスユニットＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫを通
過する毎に、感光体ドラム11〜14から異なる各色トナー
像を転写されてフルカラー画像を作られる。

【００７９】転写ベルト１の後端から曲率によって分離
された転写材Ｐは、その後、定着装置７によってトナー
像が定着され、機外に排出されて最終プリントが得られ
る。

【００８０】次に、上記構成の画像形成装置における、
濃度制御とカラーレジスト制御について説明する。先
ず、濃度制御について説明する。

【００８１】濃度制御は、照射部と受光部を有した光学
センサ８によって、静電転写ベルト上に形成したハーフ
トーンパターン画像から反射する光量を測定して、この
光量を一定に保つように現像バイアスを変化させて画像
濃度を一定に保つ構成である。

【００８２】光学センサ８は、使用する各色毎の吸収が
ほぼ一定で、色毎の補正が不要である950nmのＬＥＤを
照射光として用いており、出射光量はユニット内のフォ
トダイオードでフィードバックを行い一定に保たれてい
る。

【００８３】この照射光をレンズによって静電転写ベル
ト上に結像し、この部分を通過する濃度検出用パターン
の正反射光量を受光素子で検出する構成となっている。

【００８４】正反射光とは、静電転写ベルト表面に入射
した光が、入射角と出射角が等しくなる所謂鏡面反射光
として測定される光を指す。正反射光は、乱反射と呼ば
れる散乱光やＣＣＤセンサで面情報として検出できるよ
うなものとは異なり、指向性が強く、且つ反射光量も非
常に強いため、濃度検出やレジスト検出を行う場合、精
度的に有利である。特に濃度検出を行う場合は、トナー
の有無による検出のダイナミックレンジを確保する観点
から反射光量が強いことが必須である。

【００８５】また、測定に用いる濃度検出用パターンに
関しては、本来Ｄmaxを制御するためにはベタ画像の濃
度を測定したようが望ましいのであるが、一般的にはベ
タ濃度は現像特性上で飽和した領域を用いることが多
く、バイアス条件を変化させてもベタ濃度はあまり変化
したいため、ベタ画像によって行った濃度制御が高濃度
領域のつぶれ等を反映しないことが多いことから、画像
濃度1.0近辺のハーフトーン、本実施形態では9/16の画
像比率のハーフトーンのパターン画像の濃度を一定に制
御することでＤmax制御を行うこととする。

【００８６】本実施形態では、検出を行ったフィードバ
ック先を現像バイアスとし、前記ハーフトーンパターン
の濃度が、光学濃度1.0に相当するように高圧電源にフ
ィードバック制御を行っている。

【００８７】また、ハーフトーンの階調制御に関して
は、本実施形態では画像比率の異なる８つのハーフトー
ンパターン画像を静電転写ベルト１上に形成し、これを
光学センサ８によって読み取って得られたデータvs画像
濃度の入出力特性の逆関数を求め、実際の画像形成時に
は画像データにこの逆関数を掛け合わせて出力すること
によって、最終的にリニアな入出力特性、言い換えれば
適正なハーフトーン階調特性を得ることができる。

【００８８】次にカラーレジスト制御について説明す
る。

【００８９】インライン方式の画像形成装置では、装置
製造時の組み付け誤差、部品公差、部品の寸法の熱膨張
等で各色プロセスユニット間の距離が設計値と変化した
場合には、色毎の副走査方向のレジストズレが発生して
しまう。

【００９０】従って、先に述べたような副走査方向の画
像書き出し調整を各色プロセスユニット毎に行うことに
よって再現性の良いレジスト合わせを行うことができ
る。

【００９１】副走査方向のカラーレジストレーションの
誤差を検出するためには、静電転写ベルト１上に各色毎
に横ラインパッチを出力し、これらを光学センサ８で読
み取ることによって静電転写ベルト１上の色毎の位置ズ
レを検出し、これらが常に一致するようにフィードバッ
クをかける必要がある。

【００９２】具体的には、本実施形態では１ドットの横
ラインパッチを静電転写ベルト１上に形成し、各色毎に
基準時間(t0)からパッチが通過するまでの時間(t1)を測
定する。このようにして、各色毎にt0〜t1の時間を検出
することで、各ユニットの副走査方向の位置ズレを検出
することができる。

【００９３】このようにして得られた情報に基づき、色
毎の副走査方向のレジストズレはＴＯＰ信号(t0)からの
レーザー書き出し遅延量（ライン単位）を調整すること
によって補正することができるようになる。

【００９４】従来は、これらの濃度制御、レジスト制御
を別々の光学センサを用いて、別個に行っていた。

【００９５】本実施形態では、濃度検出センサを用いて
レジスト検出も行い、専用のレジスト検出用センサを廃
止してコストダウン、省スペース化を行っている。

【００９６】レジスト検出の役目も兼ねた濃度検出セン
サである光学センサ８は、静電転写ベルト１に対向して
且つ転写材Ｐが通過しない領域で行うことがセンサ汚れ
の観点から望ましい。本実施形態のように図９の位置
（駆動ローラ２の出口近傍）に光学センサ８を配置する
ことで、トナーがのった転写材Ｐが前記センサ８と擦れ
ること等によって発生するセンサ汚れを排除することが
可能である。

【００９７】一般的に用いられる濃度検出センサは、静
電転写ベルト上での濃度検出用パターンを照射するた
め、比較的広い領域を照射する設定になっている。つま
り、検出スポットを大きくすることによって受光光量を
確保し、且つ全体を照射して受光光量を平均化すること
で読み取り誤差を最小限に抑制している。

【００９８】従って、本実施形態のように濃度検出セン
サでレジスト検出用パターンを読む場合には、分解能の
点で不利になる。

【００９９】例を挙げると、結像スポットが広い濃度検
出センサ（図10(a)参照）と、結像スポットが狭いレジ
ストセンサ（図10(b)参照）を用いて、静電転写ベルト
上に形成されて移動するレジスト検出用パターンを測定
した波形は、図10のように異なる。濃度検出センサで読
んだ波形は図10(a)に示すようにダイナミックレンジが
狭く、且つ波形がブロードになっている。これは、広い
結像スポットを狭いラインが通過するため、ラインの反
射光量が相対的に低下することと、通過時間が相対的に
長くなってしまうためである。

【０１００】このように、濃度検出センサでレジストズ
レを検出する際に発生する問題点は、センサ出力を信号
処理することによって軽減することが可能である。つま
り、図11のように測定される時系列の出力信号に微分処
理を施してエッジ検出を行ったり、立ち上がりエッジと
立ち上がりエッジの時間平均を取ってピーク位置を検出
してパッチの通過時間を特定する等の手段を用いること
ができる。

【０１０１】尚、濃度検出センサでレジスト検出を行う
ことを前提にして、照射スポット径を小さく設計するこ
とも可能である。

【０１０２】従来用いられている濃度検出センサは濃度
検出専用に設計されており、スポット径が５mm〜10mmの
ものが多く、ラインパッチのエッジを検出するには精度
の点で問題がある。

【０１０３】このため、本件出願人ではスポット径１mm
のセンサを新規に設計した。このセンサを用い、レジス
ト検出時には出力信号を時間微分してエッジ検出を行
い、精度良くレジスト検出を行えるようになった。

【０１０４】また、濃度検出時には、画像比率の異なる
８つの20mm角のハーフトーンパターンがセンサを通過す
る際の出力を時間平均することによって、従来のように
スポット面積で平均化した時と同等の精度で濃度検出が
行えるようになった。

【０１０５】以上述べたように、本実施形態では濃度検
出センサを用いて、濃度検出とレジスト検出が同時に行
えるようになり、装置の小型化、低コスト化が実現でき
るようになった。

【０１０６】〔第４実施形態〕第４実施形態に係る画像
形成装置について図４を用いて詳しく説明する。本実施
形態では、レジスト検出用の光学センサを用いて濃度検
出を行い、装置の低コスト化を行うことを目的とする。

【０１０７】前述した第３実施形態の構成の画像形成装
置では、濃度検出センサを用いてレジスト検出を行い、
副走査方向の各色画像の位置ズレ（レジストズレ）を補
正することが可能になった。

【０１０８】しかしながら、画像露光装置としてポリゴ
ンスキャナを用いた場合には、主走査方向にもレジスト
ズレが発生しやすくなるという問題がある。

【０１０９】ＬＥＤ等の固定光学素子では、露光素子か
ら出射される露光ビームは、各発光点からある程度の広
がりを持ちつつＯＰＣドラム（感光体ドラム）に結像さ
れるが、主走査方向の全体倍率が大きく変動することは
少ない。これに対して走査光学系であるポリゴンスキャ
ナでは、露光ビームがスキャナから放射状に走査される
ため、スキャナとＯＰＣドラムの距離関係が変化してし
まった場合は、主走査方向の画像倍率が各色プロセスユ
ニット毎に顕著に異なってしまう。

【０１１０】また、ポリゴンスキャナからのレーザー書
き出し位置を各プロセスユニット毎に一定にしても、同
様の理由から各色毎に書き出し位置も変化する可能性は
高く、主走査方向の各色画像の位置ズレが発生する。

【０１１１】従って、高品位の出力画像を得るためには
主走査方向のレジストズレも補正することが要求され
る。

【０１１２】このためには主走査方向に２つ以上のセン
サを設けて、且つパッチ形状（検出パターン画像の形
状）を工夫することによって主走査方向の画像倍率のズ
レを検出する手法が効果的である。

【０１１３】具体的には、本実施形態では「く」の字等
のパッチを静電転写ベルト上に形成し、各色毎に基準時
間(t0)からパッチが通過するまでの時間を測定する。く
の字を用いると、副走査方向ではパッチが光学センサを
２回(t2,t3)通過するため、t0〜t2の時間で副走査方向
の位置ズレを、t2〜t3の時間でパッチの静電転写ベルト
上での主走査方向の絶対位置を測定することが可能にな
る。

【０１１４】以上述べるような走査を各色毎に行うと、
色毎の主走査方向、副走査方向の位置ズレを知ることが
でき、各プロセスユニットでポリゴンスキャナからのレ
ーザーの書き出しタイミング、画像クロックを補正する
ことによって主走査方向のレジストズレを最小限に抑制
することが可能になる。

【０１１５】このように、主走査方向の倍率を補正する
ためには２つ以上の光学センサを設けることが必要であ
り、この状況下ではレジストセンサを用いて濃度検出を
行うことで、コストアップを最小限に抑え、装置の簡略
化を図ることができる。

【０１１６】具体的な例を示す。本実施形態では、図12
に示すように、前述した第３実施形態で用いた電子写真
方式のプリンタの最終プロセスユニットの直後の転写材
Ｐが通過しない領域に、静電転写ベルト１に対向して光
学センサ８を２個配置した構成となっている。

【０１１７】前記光学センサ８はパッチを照射するＬＥ
Ｄ送光系と、レンズ、ピンホール（アパーチャ）、フォ
トダイオードによって静電転写ベルト上の光学スポット
径0.4mmで結像される受光系によって構成されている。
この光学センサ８によってレジスト検出と濃度検出を同
時に行う。

【０１１８】双方の検出シーケンスは、本体電源投入
時、本体ドア開閉時、一定枚数（本実施形態では500
枚）プリント毎、またユーザから指定があったときに起
動し、各プロセスユニットから前述した第３実施形態で
示した横ラインのパッチを印字し、該パッチからの反射
光量の時間変化からt0,t1を検出して副走査方向のレジ
スト補正を行う。また、本実施形態では主走査方向のレ
ジスト検出も同様に行う。

【０１１９】本実施形態では「く」の字のパッチを印字
するため、該パッチは前記光学センサ８を２回横切るこ
とになる（基準時間から「く」の字の／の部分を横切る
までの時間をt2、＼の部分を横切るまでの時間をt3とす
る）。

【０１２０】t2−t3の時間を測定すると、「く」の字が
静電転写ベルト上で相対的にどの位置で印字されたかを
検出することが可能になるため、各色毎の主走査方向の
位置ズレを補正することが可能になる。

【０１２１】本実施形態では、各色毎に検出された主走
査方向のズレ情報に基づき、ポリゴンスキャナからのレ
ーザー書き出しタイミングにフィードバックを行いレジ
スト補正を行う。

【０１２２】また、光学センサ８を主走査方向に２個配
置しているため、それぞれのセンサからの情報から、主
走査方向の全体倍率のズレも同様に検出することができ
る。ポリゴンスキャナを用いた走査光学系では、感光体
ドラムとポリゴンスキャナとの位置関係で主走査方向の
倍率が変化しやすいため、本実施形態ではこの補正も行
う。

【０１２３】具体的には、２つの光学センサ８でそれぞ
れ静電転写ベルト１の左右に印字した「く」の字のレジ
ストパッチを読み取り、それぞれのパッチ間の距離を測
定する。この測定距離が長い場合には主走査方向の倍率
が大きく、短い場合には倍率が小さいことを意味してい
る。そこで、これらを色毎に一致させるために、色毎に
画像クロックの微調整を行い、主走査方向の倍率が一定
になるように制御を行う。

【０１２４】このように、光学センサ８を２つ配置する
ことによって画像の主走査位置、副走査位置、主走査倍
率に関して精度の良いカラーレジスト合わせを行うこと
ができるようになった。

【０１２５】次に、前記光学センサ８を用いて濃度検出
も行う。尚、本実施形態では検出時間を短縮するため
に、レジスト検出を行うための「く」の字のパッチの反
射光量から、濃度制御を行うこととする。

【０１２６】前記レジストパッチから反射される光量
は、パッチのライン濃度を反映しており、この光量が各
色毎に一定になるように、各色の現像バイアスにフィー
ドバックを行い、濃度制御を行う。

【０１２７】具体的には、反射光量が光学濃度1.0に相
当するセンサ出力電圧になるように現像バイアスの高圧
電源を変化させることでＤmax制御を行う。

【０１２８】以上述べたように、本実施形態ではレジス
ト検出用のパッチ、光学センサを用いて濃度制御を行う
ことにより、濃度制御専用の光学センサを廃止すること
ができ、装置の小型化、低コスト化が実現できる。

【０１２９】また、同じパッチを用いてレジスト検出と
濃度検出を同時に行うことによって、ウォームアップタ
イムやファーストプリントタイムの短縮化が実現でき、
ユーザビリティに優れたプリンタを構成できる。

【０１３０】〔第５実施形態〕第５実施形態に係る画像
形成装置について図13及び図14を用いて詳しく説明す
る。本実施形態では、前述した第４実施形態の構成の画
像形成装置において、１つの光学センサを用いてレジス
ト検出と濃度検出を行って、低コスト化と省スペース化
を実現しながらも、更に濃度検出の精度を向上させてい
る。

【０１３１】前述した第４実施形態では、検出時間の短
縮化を目的として同じパッチを用いてレジスト検出と濃
度検出を行っている。

【０１３２】しかしながら、ラインパッチを用いて濃度
検出を行った場合は、ラインのトナー量が少ないことか
ら反射光量が弱く検出濃度が低下する、またＤmax制御
は行えてもハーフトーン階調制御が行えない、といった
問題がある。

【０１３３】更に、レジスト検出用に用いられる光学セ
ンサは、ラインを検出するためにスポット径が小さく設
計されており反射光量が十分に確保できず、これらの理
由から濃度検出を行うには不向きであるという問題もあ
る。

【０１３４】これらのことから、本実施形態では結像ス
ポットが小さく、受光光量の絶対値の精度に劣る光学セ
ンサを用いて濃度制御を行う際には、光学センサでライ
ンパッチのライン幅等を測定することでＤmax検出を行
うこととしている。

【０１３５】従って、本実施形態では、光学センサでラ
インパッチを読むことでレジスト検出を、同じ光学セン
サでライン幅を測定することでＤmax検出を、更に同じ
光学センサでハーフトーンパッチ濃度を測定することで
ハーフトーン階調制御を、行うことでそれぞれの検出精
度を向上させている。

【０１３６】尚、電子写真方式の特性上、Ｄmaxとライ
ン幅には深い相関が存在する。

【０１３７】スポット径が小さいセンサでは受光光量が
小さいため、外乱を受けやすく、このため測定した光量
絶対値の測定精度が悪い系では、Ｄmax測定に誤差が生
じ易くなる。

【０１３８】しかしながら、スポット径を絞ったセンサ
では、逆にセンサをラインパッチが通過する時間を読み
やすいため、ライン幅を測定しやすい。

【０１３９】特に、ライン幅は図13に示すように、受光
光量の経時プロファイルにおいて、最大光量の半値幅等
でライン幅を正規化することが可能なため、外乱に強い
測定を行うことができる。

【０１４０】このようにして求められたライン幅を、ベ
タ濃度との相関を与えるルックアップテーブルを参照す
ることによって、相対的にＤmax制御を行うことが可能
である。

【０１４１】また、光量の絶対値測定値に誤差が大きく
とも、ハーフトーンパッチを測定した際のパッチ濃度と
測定光量のリニアリティに関しては問題がないため、γ
特性の形については測定を行うことが可能である。

【０１４２】このようにして得られたγ特性の形を、ラ
イン幅を測定することによって得られたＤmaxで正規化
すると、最終的に正しいγ特性を得ることができるよう
になる。

【０１４３】以下に例を示す。

【０１４４】まず、ラインパッチを印字し、該パッチが
光学センサを通過する時に得られる光量のプロファイル
は図13のようになる。ここで得られた絶対光量の測定値
2.2Ｖは光学系の取付誤差や照射光量のバラツキによる
誤差が大きいため、直接Ｄmaxに変換せず、最大値の半
値光量を示す位置での時間を読んで、ライン幅を測定す
る。半値幅に相当する時間は２msecであり、プロセスス
ピードが100m/secであることからライン幅を200μmとす
る。

【０１４５】ライン幅とベタ濃度の関係は図14のように
与えられるため、この測定値（ライン幅200μm）からＤ
maxは1.4と知ることができる。

【０１４６】また、次にハーフトーン階調制御のために
画像比率違いの８つのハーフトーンパッチを同じ光学セ
ンサで検出して濃度カーブ（γ特性）を描くが、これの
絶対値も誤差が大きいため、γ特性の飽和点を先程求め
たＤmaxの1.4で正規化することによって、最終的に画像
信号と画像濃度の関係が正しく変換されたγ特性を得る
ことができた。

【０１４７】このように、本実施形態では、１つの光学
センサを用いていくつかの測定を行うことにより、レジ
ストズレ、Ｄmax検出、ハーフトーン階調制御を精度良
く行えるようになった。

【０１４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
転写材担持体の移動方向において、前記転写材担持体上
のテストパターン画像が前記転写材担持体から転写材が
分離される分離位置を通過した後であって、前記転写材
担持体上のテストパターン画像が支持部材により前記転
写材担持体を支持する支持位置を最初に通過する前に、
検出手段は前記転写材担持体上のテストパターン画像を
検出する構成としたので、更に詳しくは、前記検出手段
による濃度検出、レジスト検出用のパターン検出位置
を、転写材担持体の移動方向において、前記転写材担持
体上のテストパターン画像が前記転写材担持体から転写
材が分離される分離位置の支持部材を通過した後であっ
て、前記支持部材の次の支持部材を通過する前で且つ前
記転写材担持体の略直線状の外周面と対向する位置とし
たので、検出手段と転写材上の未定着トナー像とが直接
対向することがなく、未定着トナーによる検出手段の汚
れを低減することができる。また、転写材担持体上の検
出パターンが崩れる前に検出を行うことができる。

【０１４９】また、前記検出手段によるパターン検出位
置を、前記転写材担持体の移動方向において、前記転写
材担持体上の前記テストパターン画像が前記転写材担持
体から転写材が分離される分離位置の支持部材を通過し
た後であって、該分離位置の支持部材から前記転写材担
持体が離れる位置から該転写材担持体の移動方向下流側
に20mm以内、より望ましくは10mm以内の該転写材担持体
の略直線状の外周面と対向する位置としたので、転写材
担持体である搬送ベルトのバタつきによる検出手段〜搬
送ベルト（検出パターン）間の距離の変動を、検出手段
の検出精度を維持するための許容範囲内に収めることが
できる。

【０１５０】依って、検出精度の低下を防ぎ、色ズレと
濃度変動の少ない画像形成装置を提供することができ
る。

【０１５１】また、画像の濃度検出、レジスト検出、ラ
イン幅検出等の異なる複数の制御を、最小限の検出手段
を用いて行う構成とすることで、具体的には、例えば、
１つの検出手段でレジスト検出、濃度検出を行う構成と
することで、副走査方向のレジスト補正、濃度検出を行
い、装置の省スペース、コスト削減を行うことができ
る。

【０１５２】また、２つの検出手段を用いてレジスト検
出、濃度検出を同時に行う構成とすることで、検出時間
の低減と装置の省スペース化、コスト低減を行うことが
できる。

【０１５３】また、２つの検出手段を用いて、ライン
幅、レジスト位置、ハーフトーンパッチ濃度等の複数の
検出を行う構成とすることで、装置の省スペース、低コ
スト化を行いながらも、濃度検出、レジスト検出の精度
を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の模式的概略
図

【図２】前記画像形成装置におけるプロセスユニットの
概略図

【図３】光学センサの一形態を示す構成図

【図４】駆動ローラ近傍の静電転写ベルトの状態を示す
拡大図

【図５】光学センサ〜静電転写ベルト間の距離とフォダ
イオードからの出力の関係を示す図

【図６】第２実施形態に係る画像形成装置の模式的概略
図

【図７】前記画像形成装置において静電転写ベルトユニ
ット部を引き出した状態を示す模式図

【図８】光学センサを清掃する清掃部材部分の概略構成
を示す拡大図

【図９】第３実施形態に係る画像形成装置の構成図

【図１０】異なった光学スポット内を通過したセンサ出
力の概念図

【図１１】ラインパッチが通過したときのピーク時間を
求めるための処理の概念図

【図１２】第４実施形態における光学センサの配置図

【図１３】第５実施形態におけるセンサ出力からライン
幅を求める処理の概念図

【図１４】第５実施形態におけるライン幅と画像濃度の
関係を表す図

【図１５】従来の画像形成装置の説明図

【図１６】従来の画像形成装置の説明図

【図１７】従来の画像形成装置における光学センサの配
設位置を示す図

【符号の説明】

δ …バタつき量Ｌ，ｄ …距離Ｐ …転写材Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ …プロセスユニット１ …静電転写ベルト２ …駆動ローラ３ …吸着対向ローラ４，５ …テンションローラ６ …吸着ローラ７ …定着装置８，８ａ，８ｂ，８ｃ …光学センサ９ …清掃部材 10 …除電帯電装置 11，12，13，14 …感光体ドラム 21，22，23，24 …帯電装置 31，32，33，34 …画像露光装置 41，42，43，44 …現像装置 51，52，53，54 …転写ブレード 61，62，63，64 …クリーニング装置 71，72，73，74 …バイアス電源 81 …発光素子 82 …受光素子 83 …検出位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺健二東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者宮本厳恭東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 DA09 DE02 DE07 DE09 DE10 EB04 EB06 EC03 EC06 ED04 ED24 2H030 AA01 AB02 BB13 BB16 BB36 BB42 BB46 BB56 2H032 BA09 BA23 9A001 BB06 HH23 KK16 KK42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数色の像をそれぞれ担持する複数の像
担持体と、転写材を担持搬送する転写材担持体と、前記
転写材担持体を支持する複数の支持部材と、を有し、前
記複数の像担持体上の像を前記転写材担持体に担持され
た転写材に順次重ねて転写する画像形成装置において、前記各像担持体上にテストパターン画像を形成するテス
トパターン形成手段と、前記テストパターン形成手段に
より形成され、前記各像担持体から前記転写材担持体に
転写された前記テストパターン画像を検出する検出手段
であって、前記転写材担持体の転写材を担持する側に設
けられる前記検出手段と、を有し、前記転写材担持体の移動方向において、前記転写材担持
体上の前記テストパターン画像が前記転写材担持体から
転写材が分離される分離位置を通過した後であって、前
記転写材担持体上の前記テストパターン画像が前記支持
部材により前記転写材担持体を支持する支持位置を最初
に通過する前に、前記検出手段は前記転写材担持体上の
前記テストパターン画像を検出することを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】前記転写材担持体による転写材の搬送方
向を略鉛直上方としたことを特徴とする請求項１に記載
の画像形成装置。
【請求項３】前記転写材担持体は、複数の支持部材に
より張架され、該支持部材の回転により移動する搬送ベ
ルトであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記
載の画像形成装置。
【請求項４】前記検出手段によるパターン検知位置
を、前記転写材担持体の移動方向において、前記転写材
担持体上の前記テストパターン画像が前記転写材担持体
から転写材が分離される分離位置の支持部材を通過した
後であって、前記支持部材の次の支持部材を通過する前
で且つ前記転写材担持体の略直線状の外周面と対向する
位置としたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいず
れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】前記検出手段によるパターン検知位置
を、前記転写材担持体の移動方向において、前記転写材
担持体上の前記テストパターン画像が前記転写材担持体
から転写材が分離される分離位置の支持部材を通過した
後であって、該分離位置の支持部材から前記転写材担持
体が離れる位置から該転写材担持体の移動方向下流側に
20mm以内、より望ましくは10mm以内の該転写材担持体の
略直線状の外周面と対向する位置としたことを特徴とす
る請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装
置。
【請求項６】前記検出手段は、前記テストパターン画
像を照射する照射光の正反射成分を検出するものである
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形
成装置。
【請求項７】前記検出手段は、前記テストパターン画
像を照射する照射光の拡散反射成分を検出するものであ
ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像
形成装置。
【請求項８】前記検出手段は、前記テストパターン画
像を照射する照射光の前記転写材担持体及び前記テスト
パターン画像を透過した成分を検出するものであること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装
置。
【請求項９】前記画像形成装置は、前記像担持体に対
して作用するプロセス手段を前記像担持体と共に一体に
備えたプロセスユニットを複数有することを特徴とする
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記検出手段は、前記転写材担持体上
に形成されたテストパターン画像を検出することによっ
て前記転写材担持体上に形成される画像のレジスト位置
を検出する手段であることを特徴とする請求項１又は請
求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記検出手段は、前記転写材担持体上
に形成されたテストパターン画像のトナー量を検出する
ことによって画像の濃度を検出する手段であることを特
徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記検出手段は、前記テストパターン
画像を検出することによって前記転写材担持体上に形成
される画像のレジスト位置を検出し、且つ前記転写材担
持体上に形成されたテストパターン画像のトナー量を検
出することによって画像の濃度を検出することを特徴と
する請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１３】複数色の像をそれぞれ担持する複数の
像担持体と、転写材を担持搬送する転写材担持体と、前
記転写材担持体を支持する複数の支持部材と、を有し、
前記複数の像担持体上の像を前記転写材担持体に担持さ
れた転写材に順次重ねて転写する画像形成装置におい
て、前記各像担持体上にテストパターン画像を形成するテス
トパターン形成手段と、前記テストパターン形成手段に
より形成され、前記各像担持体から前記転写材担持体に
転写された前記テストパターン画像を検出する検出手段
であって、前記転写材担持体の転写材を担持する側に設
けられる前記検出手段と、を有し、前記転写材担持体又は転写材上に、画像の濃度検出用の
テストパターン画像と、画像のレジスト位置検出用のテ
ストパターン画像を形成し、これら両テストパターン画
像を同一の検出手段を用いて検出し、該検出情報に基づ
いて画像制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】複数色の像をそれぞれ担持する複数の
像担持体と、転写材を担持搬送する転写材担持体と、前
記転写材担持体を支持する複数の支持部材と、を有し、
前記複数の像担持体上の像を前記転写材担持体に担持さ
れた転写材に順次重ねて転写する画像形成装置におい
て、前記各像担持体上にテストパターン画像を形成するテス
トパターン形成手段と、前記テストパターン形成手段に
より形成され、前記各像担持体から前記転写材担持体に
転写された前記テストパターン画像を検出する検出手段
であって、前記転写材担持体の転写材を担持する側に設
けられる前記検出手段と、を有し、前記転写材担持体又は転写材上に所定のテストパターン
画像を形成し、前記検出手段によって同時期に得られた
情報に基づき、少なくとも画像の濃度制御とレジスト制
御の各々の制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】前記画像形成装置は、中間転写体上に
一旦複数の色画像を重ね合わせ、該重ね画像を一括して
転写材上に転写する中間転写方式であり、前記テストパ
ターン画像を前記中間転写体上に形成することを特徴と
する請求項１３又は請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記画像形成装置は、形成されたテス
トパターン画像の通過時間を検出手段が検出することに
よって画像の濃度制御を行うことを特徴とする請求項１
４に記載の画像形成装置。
【請求項１７】前記検出手段は、前記テストパターン
画像を照射する照射光の正反射成分を検出するものであ
ることを特徴とする請求項１３〜請求項１６のいずれか
に記載の画像形成装置。
【請求項１８】前記検出手段は、前記転写材担持体の
移動方向において、前記転写材担持体上の前記テストパ
ターン画像が前記転写材担持体から転写材が分離される
分離位置を通過した後において前記転写材担持体と対向
して設置されていることを特徴とする請求項１３〜請求
項１６のいずれかに記載の画像形成装置。