JP2001209292A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濃度制御によるトナーの消費量を低減し、更
に、濃度の検知精度の向上を図ることができるようにす
る。 【解決手段】 検知センサ２０で検知したレジスト位置
検知情報から得られるレジスト制御用パッチの検知タイ
ミングと予め算出されているレジスト制御用パッチの検
知タイミングとの時間的な差である補正値を制御装置２
１で求め、この補正値に基づいて転写材搬送ベルト８上
に形成される濃度制御用パッチの形成位置を補正するこ
とにより、最小限の大きさの濃度制御用パッチを使用す
ることが可能となるので、濃度制御によるトナーの消費
量が低減され、更に、濃度の検知精度の向上を図ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式や静
電記録方式などによって画像形成を行う複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真方式の複数色またはフル
カラーの画像形成装置として、各色毎に応じて感光ドラ
ムを１列に複数配置し、各感光ドラム上に形成された各
色のトナー像を転写材上、又は中間転写体上に順次重ね
合わせてカラー画像を形成する、いわゆるインライン型
の画像形成装置が実用化されている。

【０００３】図１４は、従来の電子写真方式でインライ
ン型のフルカラー画像形成装置の一例を示す概略構成図
である。

【０００４】この画像形成装置は、イエロー色の画像を
形成する画像形成部１Ｙと、マゼンタ色の画像を形成す
る画像形成部１Ｍと、シアン色の画像を形成する画像形
成部１Ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１
Ｋの４つの画像形成部（画像形成ユニット）を備えてお
り、これらの４つの画像形成部は一定の間隔をおいて一
列に配置されている。

【０００５】各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに
は、図１５に示すように、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）２
が設置されている。各感光ドラム２の周囲には、帯電ロ
ーラ３、現像装置４、転写ローラ５、ドラムクリーニン
グ装置６がそれぞれ設置されており、帯電ローラ３と現
像装置４間の上方には露光装置７がそれぞれ設置されて
いる。画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各現像装置
４には、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シ
アントナー、ブラックトナーが収納されている。

【０００６】感光ドラム２は、負帯電の有機感光体（Ｏ
ＰＣ）でアルミニウム等のドラム基体（不図示）上に感
光層（不図示）を有しており、駆動装置（不図示）によ
って矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで
回転駆動される。

【０００７】帯電ローラ３は、各感光ドラム２に所定の
圧接力で接触して、感光ドラム２の回転駆動に伴い従動
回転し、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各感光ドラム２表面を負極性の所定
電位に一様に帯電する。

【０００８】現像装置４は、トナーｔを保持し感光ドラ
ム２と対向する現像位置に搬送する現像スリーブ４ａを
備えており、各感光ドラム２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。

【０００９】転写ローラ５は弾性部材で構成されてお
り、各転写部Ｎにて無端状の転写材搬送ベルト８を介し
て各感光ドラム２に当接している。各転写ローラ５に
は、転写バイアス電源９が接続されている。

【００１０】ドラムクリーニング装置６は、転写後に各
感光ドラム２表面に残った転写残トナーをクリーニング
ブレード６ａで掻き落として回収する。

【００１１】露光装置７は、それぞれ入力される画像情
報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調された
レーザ光がレーザ出力部（不図示）から出力され、各反
射ミラー（不図示）を介して各感光ドラム２表面を画像
露光Ｌすることにより、各帯電ローラ３で帯電された各
感光ドラム２表面に画像情報に応じた各色の静電潜像を
形成する。

【００１２】転写材搬送ベルト８は、駆動ローラ１０、
吸着対向ローラ１１及びテンションローラ１２，１３間
に張架されており、駆動ローラ１０の駆動によって矢印
方向に回転（移動）される。転写材搬送ベルト８として
は、厚さが５０〜２００μｍ、体積抵抗が１０⁹ 〜１０
¹⁶Ωｃｍ程度のＰＶｄＦ、ＥＴＦＥ、ポリイミド、ＰＥ
Ｔ、ポリカーボネート等の樹脂フィルム、あるいは厚さ
が０．５〜２ｍｍ程度の、例えばＥＰＤＭ等のゴムの基
層上に例えばウレタンゴムにＰＴＦＥなどフッ素樹脂を
分散したものを表層として設けたものを用いることがで
きる。

【００１３】転写材搬送ベルト８上の画像形成部１Ｙの
上流側には、吸着対向ローラ１１と対向するようにして
転写材Ｐを転写材搬送ベルト８上に静電吸着させる吸着
ローラ１４が設置されている。吸着ローラ１４には吸着
バイアス電源１５が接続されている。転写材搬送ベルト
８の吸着対向ローラ１１とテンションローラ１３間の外
側には除電帯電器１６が設置されている。除電帯電器１
６には、除電バイアス電源１７が接続されている。ま
た、画像形成部１Ｋの下流側の転写材搬送ベルト８の上
方には、濃度検知センサ１８が設置されている。

【００１４】次に、上記した画像形成装置による画像形
成動作について説明する。

【００１５】画像形成動作開始信号が発せられると、所
定のプロセススピードで回転駆動される画像形成部１
Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各感光ドラム２は、各帯電ロー
ラ３によって一様に負極性の所定電位に帯電される。そ
して、各露光装置７は、入力されるカラー色分解された
画像信号をレーザ出力部（不図示）にて光信号にそれぞ
れ変換し、変換された光信号であるレーザ光を、反射ミ
ラー（不図示）を介して帯電された各感光ドラム２上に
それぞれ画像露光Ｌして静電潜像を形成する。

【００１６】そして、図１５に示すように、先ず画像形
成部１Ｙの感光ドラム２上に形成された静電潜像に、感
光ドラム２の帯電極性（負極性）と同極性の現像バイア
スが印加された現像装置４の現像２スリーブ４ａにより
イエローのトナーｔを付着させて、トナー像として可視
像化する。そして、このタイミングに合わせて搬送され
た転写材Ｐが、駆動ローラ１０の駆動によって移動（回
転）される転写材搬送ベルト８表面に、吸着バイアス電
源１５から吸着バイアスが印加された吸着ローラ１４に
よって静電吸着されて画像形成部１Ｙの転写部Ｎに搬送
され、転写バイアス電源９から転写バイアス（トナーと
逆極性（正極性））が印加された転写ローラ５により、
イエローのトナー像が転写材Ｐ上に転写される。

【００１７】イエローのトナー像が転写された転写材Ｐ
は、転写材搬送ベルト８表面に吸着されて画像形成部１
Ｍ側に移動される。そして、画像形成部１Ｍの転写部に
おいても、前記同様にして感光ドラム２に形成されたマ
ゼンタのトナー像が、転写材Ｐ上のイエローのトナー像
上に重ね合わせて、転写バイアス（トナーと逆極性（正
極性））が印加された転写ローラ５により転写される。

【００１８】以下、同様にして転写材Ｐ上に重畳転写さ
れたイエロー、マゼンタのトナー像上に、画像形成部１
Ｃ，１Ｋの各感光ドラム２で形成されたシアン、ブラッ
クのトナー像を、各転写部にて転写バイアス（トナーと
逆極性（正極性））が印加された転写ローラ５により順
次重ね合わせて、フルカラーのトナー像を転写材Ｐ上に
形成する。そして、フルカラーのトナー像が形成された
転写材Ｐは転写材搬送ベルト８表面から分離されて定着
装置（不図示）に搬送され、定着装置の不図示の定着ロ
ーラと加圧ローラ間の定着ニップ部でフルカラーのトナ
ー像を加熱、加圧して転写材Ｐ表面に熱定着した後に外
部に排出して、一連の画像形成動作を終了する。

【００１９】なお、上記した転写時において、各感光ド
ラム２上に残留している転写残トナーは、それぞれドラ
ムクリーニング装置６のクリーニングブレード６ａで掻
き落として回収される。また、転写後に転写材搬送ベル
ト８表面に残った残トナー（濃度検知用トナー像など）
は、ベルトクリーニング装置（不図示）によって除去さ
れて回収される。更に、転写材搬送ベルト８表面は除電
帯電器１６によって除電され、次の画像形成に備える。

【００２０】ところで、上記したインライン型の画像形
成装置では、装置製造時の組み付け誤差、部品公差、部
品の熱膨張等で機械寸法が設計値からずれた場合には、
各露光装置７による画像露光時に主走査位置ずれや副走
査位置ずれ等の色毎のレジストズレが発生してしまう。

【００２１】また、走査光学系にポリゴンスキャナー
（不図示）を用いた露光装置７では、感光ドラム２とポ
リゴンスキャナー（不図示）との位置関係で、主走査倍
率のずれが発生しやすい。また、ＬＥＤ等の固定光学素
子を用いた露光装置７では、この光学素子（ＬＥＤ）か
ら出射される露光ビームは、光学素子（ＬＥＤ）の発光
点からある程度の広がりを持ちつつ感光ドラム２に結像
されるが、主走査全体倍率が大きく変動することは少な
い。

【００２２】これに対して、上記走査光学系にポリゴン
スキャナー（不図示）を用いた露光装置７では、露光ビ
ームがポリゴンスキャナー（不図示）から放射状に走査
されるため、ポリゴンスキャナー（不図示）と感光ドラ
ム２の位置関係が変化してしまった場合は、主走査方向
の画像倍率が各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ毎に
顕著に異なってしまう。また、レーザ素子を用いた露光
装置７では、各感光ドラム２への露光開始位置（画像書
き出し位置）を各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ毎
に一定にしても、上記理由（装置製造時の組み付け誤
差、部品公差、部品の熱膨張等による設計値からのず
れ）から各色毎に書き出し位置も変化する可能性は高
く、主走査方向の位置ずれが発生する。

【００２３】上述したレジストズレの主な要因である副
走査位置ずれ、主走査位置ずれ、主走査倍率に関して
は、上記画像形成装置の転写材搬送ベルト８上にレジス
ト位置検出用パターントナー像（不図示）を形成し、主
走査方向に左右振り分けで２個配置された光学センサ
（不図示）でこれを検知し、主走査、副走査書き出し位
置や画像クロックを各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１
Ｋ毎に微調整することによって、精度、再現性に優れた
レジスト合わせを行うことが可能である。

【００２４】また、上記画像形成装置では、使用環境で
の温度、湿度条件や各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１
Ｋの使用度合いによって画像濃度が変動する。画像濃度
の変動を補正するために、従来では以下に述べるような
画像濃度制御が行われている。

【００２５】即ち、上記画像形成装置の転写材搬送ベル
ト８上に各色の濃度検出用パターントナー像（以下、濃
度パッチという）を形成し、これを濃度検知センサ１８
で検知して、画像形成条件（電帯バイアス、現像バイア
ス、露光光量（レーザパワー）等）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
性を調整するようにしている。上記濃度検知センサ１８
は、濃度パッチを発光部（不図示）から発せられる光で
照射し、その反射光の光強度を受光部（不図示）で検知
する。受光部で検知された反射光強度の信号はＡ／Ｄ変
換された後に制御装置（不図示）で入力され、画像形成
条件にフィードバックされる。

【００２６】この画像濃度制御は、各色の最大濃度を一
定に保つことと、ハーフトーン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している。最大濃度の制
御は、各色のカラーバランスを一定に保つことと同時
に、トナーの載り過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。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
がずれて自然な画像が形成できないことを防止するた
め、上記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。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の画像形成装置において、転写材搬送ベルト８上に形
成した各色の濃度パッチ（不図示）を濃度検知センサ１
８で検知する場合、濃度検知センサ１８の取り付け位置
精度、感光ドラム２の取り付け位置精度、転写材搬送ベ
ルト８の周速の誤差等により、転写材搬送ベルト８上に
濃度パッチを形成してから転写材搬送ベルト８の移動に
伴ってこの濃度パッチが濃度検知センサ１８の位置に到
達するまでの時間に変動が生じる。

【００２８】そのため、従来では、この時間の変動量を
考慮して濃度パッチのサイズを大きくすることで、任意
のタイミングで濃度検知センサ１８からの出力を制御装
置（不図示）に取り込む際に、濃度検知センサ１８の検
知領域が濃度パッチ内にあるようにしている。しかしな
がら、上述した４つの画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１
Ｋを備えたフルカラーの画像形成が可能な画像形成装置
では、濃度制御時には数十個に及ぶ濃度パッチを形成す
る必要がある。また、濃度制御は、画像形成枚数に応じ
て定期的に行う必要があるので、濃度パッチのサイズが
大きくなることによってトナーの消費量が多くなり、ト
ナーを収納するトナーカートリッジ（不図示）の短寿命
化につながっていた。

【００２９】また、濃度検知センサ１８は、濃度パッチ
に照射した光の正反射光を検知することで濃度検知を行
う。具体的には、濃度パッチからの反射出力と濃度パッ
チを形成した同じ部分の下地（転写材搬送ベルト８表
面）からの反射出力とを比較することにより、濃度パッ
チの濃度を検知する。このため、転写材搬送ベルト８上
に形成した濃度パッチからの反射出力とその同じ位置の
下地の反射出力とを正確に検知することが、濃度検知精
度を向上させる上で必要である。

【００３０】しかしながら、転写材搬送ベルト８の周期
は、転写材搬送ベルト８の周長、周速などの誤差により
変動するため、下地（転写材搬送ベルト８表面）の反射
出力の検知位置と濃度パッチの位置とを正確に合わせる
ことができず、濃度の検知精度の低下につながってい
た。

【００３１】そこで本発明は、濃度制御によるトナーの
消費量を低減し、更に、濃度の検知精度の向上を図るこ
とができる画像形成装置を提供することを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は、異なる色のトナー像がそれぞれ形成さ
れる像担持体を有する複数の画像形成部で形成される各
色のトナー像を、中間転写体を介して転写材上、又は転
写材担持体上に吸着して搬送される転写材上に転写して
画像を形成する画像形成装置において、前記画像形成部
により前記中間転写体上又は前記転写材担持体上に形成
される各色のレジスト位置検出用パターントナー像を検
知するレジスト位置検知手段と、前記画像形成部により
前記中間転写体上又は前記転写材担持体上に形成される
各色の濃度検出用パターントナー像を検知する濃度検知
手段と、前記レジスト位置検知手段で検知したレジスト
位置検知情報に基づいて、前記濃度検出用パターントナ
ー像の形成位置を補正させる制御手段と、を備えたこと
を特徴としている。

【００３３】また、前記制御手段は、前記レジスト位置
検知手段で検知したレジスト位置検知情報から得られる
前記レジスト位置検出用パターントナー像の検知タイミ
ングと予め算出されている前記レジスト位置検出用パタ
ーントナー像の検知タイミングとの差に応じた補正値を
算出し、前記補正値に応じて前記濃度検出用パターント
ナー像の形成位置を補正させることを特徴としている。

【００３４】また、第２の発明は、異なる色のトナー像
がそれぞれ形成される像担持体を有する複数の画像形成
部で形成される各色のトナー像を、中間転写体を介して
転写材上、又は転写材担持体上に吸着して搬送される転
写材上に転写して画像を形成する画像形成装置におい
て、前記画像形成部により前記中間転写体上又は前記転
写材担持体上に形成される各色のレジスト位置検出用パ
ターントナー像を検知するレジスト位置検知手段と、前
記画像形成部により前記中間転写体上又は前記転写材担
持体上に形成される各色の濃度検出用パターントナー像
を検知する濃度検知手段と、前記画像形成部により前記
中間転写体上又は前記転写材担持体上に、前記中間転写
体又は前記転写材担持体の周期を測定するための周期測
定用パターントナー像を形成して、前記レジスト位置検
知手段により検知される前記周期測定用パターントナー
像の検知情報から前記中間転写体又は前記転写材担持体
の周期を測定する制御手段と、を備え、前記制御手段
は、測定した前記中間転写体又は前記転写材担持体の周
期情報に基づいて、前記濃度検知手段で検知する前記濃
度検出用パターントナー像と、前記濃度検出用パターン
トナー像が形成される前記中間転写体上又は前記転写材
担持体の表面位置とを一致させるように制御することを
特徴としている。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００３６】〈実施の形態１〉図１は、本発明の実施の
形態１に係る画像形成装置（本実施の形態では、電子写
真方式でインライン型のフルカラープリンタ等の画像形
成装置）を示す概略構成図である。なお、上述した従来
例の画像形成装置と同一部材には同一符号を付し、重複
する説明は省略する。

【００３７】本実施の形態では、画像形成部Ｋの下流側
の転写材搬送ベルト８の上方に設置した検知センサ２０
は、濃度検知センサとレジスト検知センサの両方を兼用
した構成であり、検知センサ２０で濃度パッチの濃度検
知とレジスト制御用パッチの位置検知を行うことができ
る。転写材搬送ベルト８は、本実施の形態では周長８０
０ｍｍ、厚さ１００μｍのＰＶｄＦの樹脂フィルムで形
成されている。他の構成は、図１４、１５に示した従来
例の画像形成装置と同様である。本実施の形態において
も、上述した図１４、１５の従来例の画像形成装置と同
様にして画像形成が行われ、本実施の形態では画像形成
動作の説明は省略する。

【００３８】検知センサ２０は、図２に示すようにＬＥ
Ｄなどの発光素子２２とフォトダイオードなどの受光素
子２３を備えており、受光素子２３からの出力は制御装
置２１に入力される。発光素子２２から発せられる照射
光ａ１は転写材搬送ベルト８に対して４５°の角度で入
射し、転写材搬送ベルト８表面の検知位置８ａに形成さ
れる濃度パッチ及びレジスト制御用パッチ（図では濃度
パッチ２４）で反射される。受光素子２３は、前記照射
光ａ１の正反射成分（反射光ａ２）を受光する位置に配
置されている。

【００３９】転写材搬送ベルト８表面の検知位置８ａで
反射される照射光ａ１の量は、下地となる転写材搬送ベ
ルト８表面の反射率と濃度パッチ２４のトナー量で決定
される。即ち、濃度パッチ２４のトナー量が増加する
と、それだけ下地である転写材搬送ベルト８表面が隠さ
れて受光素子２３への反射光ａ２の受光量が減少する。
これにより、検知センサ２０の受光素子２３からのセン
サ出力は、図３に示すように濃度パッチ２４のトナー量
が増加するにつれて小さくなる。

【００４０】なお、本実施の形態では、検知位置８ａで
の正反射光を検知するタイプの検知センサ２０である
が、検知位置８ａでの拡散光を検知するタイプ、又は転
写材搬送ベルト８表面及びその上に形成されたトナー像
（濃度パッチ）を透過した光を検知するタイプの検知セ
ンサにおいても、同様に用いることができる。

【００４１】画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより
転写材搬送ベルト８表面に形成される濃度パッチ２４の
最小のサイズ（副走査方向）は、検知センサ２０の発光
素子２２から発せられる照射光ａ１の実効スポット径、
スキャニング幅及び電子写真特有のエッジ効果による検
知不可部分の幅で決定される。本実施の形態では、図４
に示すように検知センサ２０の発光素子２２から発せら
れる照射光ａ１の実効スポット径Ａは１．５ｍｍであ
り、スキャニング幅（スキャニング範囲）は、１つの濃
度パッチ２４につき０．５ｍｍ間隔で８点の出力を測定
するので５ｍｍとなる。また、エッジ効果による検知不
可部分Ｂは前後２ｍｍずつを設定している。

【００４２】従って、濃度パッチ２４の最小サイズ（副
走査方向）は９ｍｍとなる。また、濃度パッチ２４の主
走査方向の最小サイズは、エッジ効果による検知不可部
分Ｂの幅と前記照射光ａ１の実効スポット径Ａで決定さ
れるので５．５ｍｍとなる。

【００４３】ところで、上述したように濃度パッチ２４
が形成されてからこの濃度パッチ２４が検知センサ２０
まで到達する時間は、検知センサ２０の取付位置、感光
ドラム２の取付位置、転写材搬送ベルト８の周速、検知
センサ２０の発光素子２２から発せられる照射光ａ１の
照射位置等の各誤差によって、画像形成装置毎に個体誤
差がある。そのため、上述した最小サイズの濃度パッチ
２４を用いた場合、検知センサ２０や感光ドラム２など
の取付位置の設計値により算出したタイミングでスキャ
ニングを行うと、例えば図５に示すように、スキャニン
グ位置と濃度パッチ２４の位置が一致せず、濃度パッチ
２４以外の部分やエッジの部分も検知してしまい、正確
な濃度を検知できない場合があった。

【００４４】このため、従来では図６に示すように、濃
度検知センサや感光ドラム２などの取付位置の誤差を見
込んで濃度パッチ２４のサイズを大きくすることによ
り、確実に濃度パッチ２４を検知できるようにしてい
た。よって、本実施の形態において、検知センサ２０の
取付位置が±０．５ｍｍ、感光ドラム２の取付位置が±
０．５ｍｍ、転写材搬送ベルト８の周速誤差の影響が±
０．２５ｍｍ、検知センサ２０の発光素子２２から発せ
られる照射光ａ１の照射位置が±０．２５ｍｍの各誤差
に設定している場合に、上述した従来のようにこれらの
誤差を見込むと、濃度パッチ２４の主走査方向のサイズ
は６．５ｍｍ必要であった。

【００４５】次に、本実施の形態におけるレジスト制御
について説明する。

【００４６】レジスト制御では、図７に示すように矢印
方向に移動する転写材搬送ベルト８上に各色（イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ））の主走査方向に延びる各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）
のライン状のレジスト制御用パッチ２５を形成し、それ
ぞれのレジスト制御用パッチの通過タイミングを検知セ
ンサ２０で検知する。この検知において、例えば時刻ｔ
０に画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより形成され
た各ライン状のレジスト制御用パッチ２５は、検知セン
サ２０や感光ドラム２などの取付位置の設計値によって
予め算出されている所定時間ｔ１後に検知センサ２０の
検知位置に到達するはずである。

【００４７】しかしながら、実際には検知センサ２０や
感光ドラム２などの取付位置の誤差により、ｔ１′（＝
ｔ１＋ｃ）後に到達する。ただし、ｃは前記各部材の取
付位置の誤差による任意の時間（補正値）である。そし
て、制御装置２１は、検知センサ２０から入力されるラ
イン状のレジスト制御用パッチ２５の通過検知情報から
得られるレジスト制御用パッチ２５の形成タイミング
と、予め算出されているレジスト制御用パッチ２５の形
成タイミングとから前記ｃを求めて、レジスト制御用パ
ッチ２５の形成タイミングをｔ１′（＝ｔ１＋ｃ）に補
正するように制御する。

【００４８】これにより、レジスト制御用パッチ２５が
所望のタイミングで検知センサ２０を通過するようにで
きる。この制御を各色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））について行う
ことにより、色ずれのない画像を得ることができる。

【００４９】そして、本実施の形態では、上述したレジ
スト制御時に検知センサ２０から入力される各ライン状
のレジスト制御用パッチ２５の通過検知情報から求めた
前記各部材（検知センサ２０や感光ドラム２など）の取
付位置の誤差による任意の時間ｃに応じて、濃度制御を
行うための濃度パッチ２４の形成位置を補正するように
した。

【００５０】即ち、検知センサ２０や感光ドラム２など
の取付位置の誤差による任意の時間ｃに基づいて、転写
材搬送ベルト８上に形成した濃度パッチ２４が検知セン
サ２０の位置に到達するまでの時間を正確に求めること
ができるので、検知センサ２０の取付位置、感光ドラム
２の取付位置、転写材搬送ベルト８の周速、検知センサ
２０の発光素子２２から照射される照射光ａ１の照射位
置等の各誤差が吸収され、従来のように濃度パッチ２４
のサイズを大きくする必要がなくなる。従って、上述し
た最小サイズ（副走査方向）の濃度パッチ２４を用いる
ことが可能となる。

【００５１】また、本実施の形態のレジスト制御におい
て、図８に示すような主走査方向に延びる各色（Ｙ、
Ｍ、Ｃ、Ｋ）のＶ字形のレジスト制御用パッチ２６も形
成するようにしてもよい。この場合には、レジスト制御
用パッチ２６のＶ字の間隔Δｔを検知センサ２０からの
出力で測定してこの間隔Δｔのずれを求めることによ
り、間隔Δｔが所望の値になるよう主走査方向の書き出
しタイミングも修正することができる。よって、この修
正後の書き出しタイミングで濃度パッチを形成すること
で、検知センサ２０の取付位置の誤差によるずれを見込
んでパッチサイズを設定する必要がなくなり、主走査方
向についても最小サイズの濃度パッチ２４を用いること
が可能となる。

【００５２】ところで、上述した任意の時間ｃの値（補
正値）は、検知センサ２０や感光ドラム２などの取付位
置の誤差による部分が大きいので、濃度制御のように所
定の通紙枚数毎にレジスト制御を行う必要はない。そこ
で、濃度制御のみを行う場合には、最後にレジスト制御
を行った時の補正値（上述した任意の時間ｃの値）に基
づいて、濃度パッチ２４を形成するようにする。

【００５３】このように本実施の形態では、検知センサ
２０で検知したレジスト制御用パッチ２５又は２６の検
知情報に基づいて、転写材搬送ベルト８上に形成する濃
度パッチ２４の形成位置を補正して濃度パッチを形成す
ることによって、最小限の大きさの濃度パッチを使用す
ることが可能となるので、濃度制御によるトナーの消費
量が低減され、トナーカートリッジの長寿命化を図るこ
とができる。また、濃度検知の精度の向上を図ることが
できる。

【００５４】〈実施の形態２〉本実施の形態において
も、図１に示した実施の形態１の画像形成装置を用いて
説明する。本実施の形態では、レジスト制御時に転写材
搬送ベルト８の周期を測定し、その測定結果に基づい
て、濃度パッチの形成位置と濃度パッチが形成される下
地（転写材搬送ベルト８表面）との位置を一致させるよ
うにした。他の構成は実施の形態１と同様である。

【００５５】検知センサ２０の受光素子２３からのセン
サ出力は、図３に示したように濃度パッチ２４のトナー
量が増加するにつれて小さくなる。しかしながら、下地
となる転写材搬送ベルト８表面の反射率の個体差や変動
によってセンサ出力は、図９に示すように変動する。従
って、濃度パッチ２４の反射出力そのものから正確な濃
度を求めることはできない。

【００５６】そこで、濃度パッチ２４の反射出力と下地
（転写材搬送ベルト８表面）の反射出力の比を、予め制
御装置２１内に格納されている濃度換算表と比較するこ
とで濃度を求めている。図１０は、濃度パッチ２４の反
射出力と下地の反射出力の比とパッチ濃度（濃度パッチ
２４のトナー濃度）の関係を示した図である。この図の
濃度パッチ２４の反射出力と下地の反射出力の比を用い
ることで、下地の反射率が変動しても濃度パッチ２４の
正確な濃度を検知することができる。

【００５７】ところで、下地（転写材搬送ベルト８表
面）の反射出力は、図１１に示すように転写材搬送ベル
ト８表面の場所によって異なる。そのため、濃度パッチ
２４を形成する位置と正確に同じ位置の下地の反射出力
を測定しないと、得られる濃度が実際と異なってしま
う。そこで、濃度パッチ２４の位置を検知した時点か
ら、移動（回転）する転写材搬送ベルト８の１周期後に
下地の反射出力を正確に検知する必要があるが、転写材
搬送ベルト８の周期は、転写材搬送ベルト８の誤差によ
り変動する。そのため、濃度パッチ２４と同じ位置の下
地の反射出力を検知することが難しく、濃度検知精度の
低下を招いていた。

【００５８】そこで、本実施の形態では、先ず上述した
レジスト制御を行い、その時に転写材搬送ベルト８の周
期Ｔを測定し、その測定結果に基づいて、その後に行う
濃度制御時において濃度パッチ２４の形成位置を検知し
てから前記周期Ｔの時間が経過した時に、下地（転写材
搬送ベルト８表面）の反射出力を検知して、濃度パッチ
２４と下地の測定位置を一致させるようにした。

【００５９】移動（回転）する転写材搬送ベルト８の周
期は、例えば以下のように測定するすることができる。

【００６０】図１２に示すように、転写材搬送ベルト８
上にレジスト制御用パッチとは別に、副走査方向に延び
るライン状の周期測定用パターントナー像（以下、周期
測定用パッチという）２７を形成する。そして、検知セ
ンサ２０で移動（回転）する転写材搬送ベルト８上の周
期測定用パッチ２７の反射出力を２度検知し、制御装置
２１はこの検知情報に基づいてその間隔を測定すること
で転写材搬送ベルト８の周期Ｔを測定することができ
る。また、本実施の形態では、周期測定用パッチ２７を
２度検知するために転写材搬送ベルト８のベルトクリー
ニング装置（不図示）は、任意に離接可能にする方式、
もしくはバイアス制御により感光ドラム２上に転写材搬
送ベルト８上のトナー（周期測定用パッチ２７など）を
回収させる方式を用いることができる。

【００６１】このように本実施の形態では、レジスト制
御時に転写材搬送ベルト８の周期Ｔを測定し、その測定
結果に基づいて、その後に行う濃度制御時において濃度
パッチ２４の形成位置を検知してから前記周期Ｔの時間
が経過した時に、下地（転写材搬送ベルト８表面）の反
射出力を検知して、濃度パッチ２４と下地の測定位置を
一致させるようにしたので、濃度検知の精度の向上を図
ることができる。

【００６２】〈実施の形態３〉上述した実施の形態１、
２では、転写材搬送ベルト上に吸着して搬送される転写
材に、各感光ドラムに形成された各色のトナー像を順次
重ね合わせてカラー画像を形成する構成の画像形成装置
であったが、各感光ドラムに形成された各色のトナー像
を一旦中間転写体（中間転写ベルトなど）上に順次重ね
合わせた後に、一括して転写材上に転写する構成の画像
形成装置においても、同様に本発明を適用することがで
きる。

【００６３】図１３は、本実施の形態３に係る画像形成
装置を示す概略構成図である。なお、従来例及び実施の
形態１の画像形成装置と同一部材には同一符号を付し重
複する説明は省略する。

【００６４】本画像形成装置では、上述したようにして
各画像形成部１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｂｋで形成される各
色（マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック）のトナー
像を、各１次転写部Ｎにて回転（移動）する中間転写体
としての中間転写ベルト３０上に順次重ね合わせ、２次
転写対向ローラ３３と２次転写ローラ３４間の２次転写
部Ｍにて一括して転写材Ｐ上に転写した後、定着装置
（不図示）で熱定着して排紙する。中間転写ベルト３０
は、駆動ローラ３１、支持ローラ３２、２次転写対向ロ
ーラ３３間に張架されており、駆動ローラ３１の駆動に
よって矢印方向に回転（移動）される。

【００６５】そして、本実施の形態においても、実施の
形態１，２と同様に画像形成部１Ｂｋの下流側の中間転
写ベルト３０の上方に、制御装置２１が接続された検知
センサ２０が設置されている。本実施の形態において
も、中間転写ベルト３０上に図７、８に示したレジスト
制御用パッチや図７に示した周期測定用パッチが形成さ
れる。検知センサ２０の構成及び制御装置２１による制
御は実施の形態１又は２と同様であり、本実施の形態で
はその説明は省略する。

【００６６】このように中間転写ベルトを用いた本実施
の形態の画像形成装置においても、実施の形態１又は２
と同様の効果を得ることができる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明によれ
ば、レジスト位置検知手段で検知したレジスト位置検知
情報に基づいて、濃度検出用パターントナー像の形成位
置を補正して濃度検出用パターントナー像を形成するこ
とによって、最小限の大きさの濃度検出用パターントナ
ー像を使用することが可能となるので、濃度検知の精度
が向上し、且つ濃度検出用パターントナー像を形成する
トナーの消費量を低減することができる。

【００６８】また、第２の発明によれば、中間転写体又
は転写材担持体の周期情報に基づいて、濃度検知手段で
検知する濃度検出用パターントナー像と、濃度検出用パ
ターントナー像が形成される中間転写体上又は転写材担
持体の表面位置とを一致させることによって、濃度検知
の精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示
す概略構成図。

【図２】検知センサの構成を示す図。

【図３】検知センサのセンサ出力とパッチ濃度との関係
を示す図。

【図４】最小サイズの濃度パッチを示す図。

【図５】濃度パッチとスキャニングエリアがずれた状態
を示す図。

【図６】スキャニングエリアのずれを吸収するために必
要なサイズの濃度パッチを示す図。

【図７】ライン状のレジスト制御用パッチを示す図。

【図８】Ｖの字形のレジスト制御用パッチを示す図。

【図９】パッチ濃度に対する検知センサのセンサ出力の
変動を示す図。

【図１０】濃度パッチの出力と下地の出力の比とパッチ
濃度との関係を示す図。

【図１１】転写材搬送ベルトの反射出力と転写材搬送ベ
ルト上の位置との関係を示す図。

【図１２】転写材搬送ベルトの周期測定用パッチを示す
図。

【図１３】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置を
示す概略構成図。

【図１４】従来例における画像形成装置を示す概略構成
図。

【図１５】画像形成部の構成を示す図。

【符号の説明】

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ 画像形成部 ２ 感光ドラム（像担持体） ８ 転写材搬送ベルト（転写材担持体） ２０ 検知センサ（レジスト位置検知手段、濃度検知
手段） ２１ 制御装置（制御手段） ２２ 発光素子 ２３ 受光素子 ２４ 濃度パッチ（濃度検出用パターントナー像） ２５、２６ レジスト制御用パッチ（レジスト位置
検出用パターントナー像） ２７ 周期測定用パッチ（周期測定用パターントナー
像） ３０ 中間転写ベルト（中間転写体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA09 DA38 DE02 DE07 EC03 ED06 EE02 EE06 2H030 AA01 AB02 AD17 BB01 BB21 BB42 BB56

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる色のトナー像がそれぞれ形成され
   る像担持体を有する複数の画像形成部で形成される各色
   のトナー像を、中間転写体を介して転写材上、又は転写
   材担持体上に吸着して搬送される転写材上に転写して画
   像を形成する画像形成装置において、 前記画像形成部により前記中間転写体上又は前記転写材
   担持体上に形成される各色のレジスト位置検出用パター
   ントナー像を検知するレジスト位置検知手段と、 前記画像形成部により前記中間転写体上又は前記転写材
   担持体上に形成される各色の濃度検出用パターントナー
   像を検知する濃度検知手段と、 前記レジスト位置検知手段で検知したレジスト位置検知
   情報に基づいて、前記濃度検出用パターントナー像の形
   成位置を補正させる制御手段と、を備えた、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記レジスト位置検知
   手段で検知したレジスト位置検知情報から得られる前記
   レジスト位置検出用パターントナー像の検知タイミング
   と予め算出されている前記レジスト位置検出用パターン
   トナー像の検知タイミングとの時間的な差に応じた補正
   値を算出し、前記補正値に応じて前記濃度検出用パター
   ントナー像の形成位置を補正させる、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、算出した前記濃度検出
   用パターントナー像の形成位置の補正値を、次のレジス
   ト位置検出時まで記憶しておき、その間の画像形成時に
   おける濃度検出時には前記記憶されている補正値に応じ
   て前記濃度検出用パターントナー像の形成位置を補正さ
   せる、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記濃度検知手段からの出力に基づい
   て、画像形成条件が変更されて画像濃度が調整される、 ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 前記レジスト位置検知手段は、前記中間
   転写体上又は前記転写材担持体上に形成される前記レジ
   スト位置検出用パターントナー像の位置に光を照射する
   発光部と、前記中間転写体上又は前記転写材担持体上に
   形成される前記レジスト位置検出用パターントナー像の
   位置での反射光を受光する受光部とを備えた光学センサ
   である、 ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 前記濃度検知手段は、前記中間転写体上
   又は前記転写材担持体上に形成される前記濃度検出用パ
   ターントナー像の位置に光を照射する発光部と、前記中
   間転写体上又は前記転写材担持体上に形成される前記濃
   度検出用パターントナー像の位置での反射光を受光する
   受光部とを備えた光学センサである、 ことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の画像形
   成装置。
7. 【請求項７】 前記レジスト位置検知手段と前記濃度検
   知手段としての前記各光学センサを、１つの光学センサ
   で兼用する、 ことを特徴とする請求項５又は６記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 異なる色のトナー像がそれぞれ形成され
   る像担持体を有する複数の画像形成部で形成される各色
   のトナー像を、中間転写体を介して転写材上、又は転写
   材担持体上に吸着して搬送される転写材上に転写して画
   像を形成する画像形成装置において、 前記画像形成部により前記中間転写体上又は前記転写材
   担持体上に形成される各色のレジスト位置検出用パター
   ントナー像を検知するレジスト位置検知手段と、 前記画像形成部により前記中間転写体上又は前記転写材
   担持体上に形成される各色の濃度検出用パターントナー
   像を検知する濃度検知手段と、 前記画像形成部により前記中間転写体上又は前記転写材
   担持体上に、前記中間転写体又は前記転写材担持体の周
   期を測定するための周期測定用パターントナー像を形成
   して、前記レジスト位置検知手段により検知される前記
   周期測定用パターントナー像の検知情報から前記中間転
   写体又は前記転写材担持体の周期を測定する制御手段
   と、を備え、 前記制御手段は、測定した前記中間転写体又は前記転写
   材担持体の周期情報に基づいて、前記濃度検知手段で検
   知する前記濃度検出用パターントナー像と、前記濃度検
   出用パターントナー像が形成される前記中間転写体上又
   は前記転写材担持体の表面位置とを一致させるように制
   御する、 ことを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記レジスト位置検知手段は、前記中間
   転写体上又は前記転写材担持体上に形成される前記レジ
   スト位置検出用パターントナー像の位置に光を照射する
   発光部と、前記中間転写体上又は前記転写材担持体上に
   形成される前記レジスト位置検出用パターントナー像の
   位置での反射光を受光する受光部とを備えた光学センサ
   である、 ことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記濃度検知手段は、前記中間転写体
    上又は前記転写材担持体上に形成される前記濃度検出用
    パターントナー像の位置に光を照射する発光部と、前記
    中間転写体上又は前記転写材担持体上に形成される前記
    濃度検出用パターントナー像の位置での反射光を受光す
    る受光部とを備えた光学センサである、 ことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記レジスト位置検知手段と前記濃度
    検知手段としての前記各光学センサを、１つの光学セン
    サで兼用する、 ことを特徴とする請求項９又は１０記載の画像形成装
    置。