JP2005234366A

JP2005234366A - 位置ずれ量検出方法及び画像形成装置

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Publication number: JP2005234366A
Application number: JP2004045077A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Kitao; 克之北尾
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2005-09-02
Also published as: US7360886B2; EP1574345B1; EP1574345A2; DE602005023677D1; EP1574345A3; US20050195235A1

Abstract

【課題】位置ずれ量を正確に検出でき、読取りの失敗や誤検知を低減することができる位置ずれ量検出方法を提供する。
【解決手段】複数の画像担持体に形成した色の異なるパターンを中間転写体あるいは転写体に重ねて転写し、該中間転写体あるいは転写体上に配置されたパターンをパターン検知センサの受光手段で読み取り、書込みの位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出方法において、任意の２色間の主走査方向の位置ずれ量を検出する場合には、センサ感度の高い色の第１のパターン１を主走査方向の固定位置に配置し、センサ感度の低い色の第２のパターン２を第１のパターン１に対して順にシフトさせて重ねて配置し、これらのパターンよりパターン検知センサの受光手段による出力値を測定し、これら測定された出力値より主走査方向の位置ずれ量を算出する。
【選択図】図７

Description

本発明は、多色あるいはカラー画像を形成する画像形成装置に適用される位置ずれ量検出方法、及び、その位置ずれ量検出方法を用いた画像形成装置に関する。

カラー画像形成装置では、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色の出力画像における色ずれをなくすことは画像品質向上のために重要であり、特に、書込み光学系と画像担持体を各色毎に１セット持つ４連タンデム方式の画像形成装置の場合、各色の画像がそれぞれ異なる光学系と画像担持体で形成されるため、各色の画像を中間転写体、あるいは転写体で搬送される転写材に順次重ねて転写する際に、転写位置のずれによる色ずれの発生は重要な課題となる。
この転写位置のずれによる色ずれの発生を補正する方法として、画像担持体に位置ずれ検出用のパターンを書き込み、この潜像パターンを現像して顕像化した後、このパターンを中間転写体あるいは転写体に転写し、中間転写体あるいは転写体に配置されたパターンを発光素子と受光素子からなるパターン検知センサで読み取って位置ずれ量を検出し、書込みタイミングや光学系補正手段で補正することが行われている（特許文献１、特許文献２、特許文献３等）。

特開平９−２４４３４１号公報特許第３２６６８４９号公報特許第３３５３６２９号公報

転写位置のずれによる色ずれの発生を補正する方法の一例としては、図１０に示すような主走査方向の位置ずれ量を検知するための色の異なる２つのパターン１，２を用意し、これらを発光素子と受光素子からなるパターン検知センサの読み取り方向に配列し、各検出パターンの出力より主走査方向の位置ずれ量を求める手法がある。この方法では、パターン１はセンサ感度の高い色のパターン、パターン２はセンサ感度の低い色のパターンとして、通常はブラック等のセンサ感度の低い色のパターン２を基準として主走査方向の固定位置に配置し、それよりセンサ感度の高い色（マゼンタ、シアン、イエローの何れか）のパターン１をパターン２に対して順にシフトさせて重ねて配置していた。
しかしながら、この方法でパターン１とパターン２を配置し、主走査方向の位置ずれ量を測定すると、図１１のようにセンサ感度の高い色のパターン１が大ずれした場合には、センサ感度領域をパターン１がはずれてしまい、正確な位置ずれ量の検出が行えないという問題があった。

また、図１２に示すような副走査方向の位置ずれ量を検知するパターン１，２を用意し、これらを発光素子と受光素子からなるパターン検知センサの読取り方向に配列し、各検出パターンの出力より副走査方向の位置ずれ量を求める手法がある。この方法では、パターン１はセンサ感度の高い色のパターン、パターン２はセンサ感度の低い色のパターンとして、通常はブラック等のセンサ感度の低い色のパターン２を基準として副走査方向に複数配置し、センサ感度の高い色のパターン１をパターン２に対して順にパターン２の間隔より短い間隔となるようにシフトさせて重ねて配置して複数のパッチを形成していた。
しかしながら、この方法でパターン１とパターン２を配置し、副走査方向の位置ずれ量を測定すると、２色のパターンが重なった付近のセンサ感度領域に、隣接するパッチのセンサ感度の高い色のパターン１の出力が影響し、正確な位置ずれ量の検出が行えないという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、主走査方向または副走査方向の位置ずれ量を正確に検出でき、読取りの失敗や誤検知を低減することができる位置ずれ量検出方法を提供することを目的とする。より詳しくは、任意の２色間の主走査方向の位置ずれ量を検出する場合に、測定用のパターンが大ずれしたり、センサ取付け位置のずれが生じても、センサ感度の高い色のパターンがセンサの感度領域から外れる可能性を低減することができ、読取りの失敗や誤検知を低減することができる位置ずれ量検出方法を提供することを目的とする。また、任意の２色間の副走査方向の位置ずれ量を検出する場合に、センサ出力が最小となるパターンのパッチでも、隣接するパッチのパターンに影響されないで、精度良く検出することができ、また、読取りの失敗や誤検知を低減することができる位置ずれ量検出方法を提供することを目的とする。
さらに本発明は、上記の位置ずれ量検出方法を用いて色ずれの発生を低減す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。

上記目的を達成するための解決手段として、本発明は以下のような特徴を有している。
［１］．複数の並設された画像担持体にそれぞれ形成される色の異なる画像を、中間転写体、あるいは転写体で搬送される転写材に順次重ねて転写し、多色あるいはカラー画像を形成する画像形成装置に適用される位置ずれ量検出方法であって、複数の画像担持体に形成した色の異なるパターンを中間転写体あるいは転写体に重ねて転写し、該中間転写体あるいは転写体上に配置されたパターンをパターン検知センサの受光手段で読み取り、書込みの位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出方法において、任意の２色間の主走査方向の位置ずれ量を検出する場合には、センサ感度の高い色の第１のパターンを主走査方向の固定位置に配置し、センサ感度の低い色の第２のパターンを第１のパターンに対して順にシフトさせて重ねて配置し、これらのパターンよりパターン検知センサの受光手段による出力値を測定し、これら測定された出力値より主走査方向の位置ずれ量を算出することを特徴とする。

［２］．複数の並設された画像担持体にそれぞれ形成される色の異なる画像を、中間転写体、あるいは転写体で搬送される転写材に順次重ねて転写し、多色あるいはカラー画像を形成する画像形成装置に適用される位置ずれ量検出方法であって、複数の画像担持体に形成した色の異なるパターンを中間転写体あるいは転写体に重ねて転写し、該中間転写体あるいは転写体上に配置されたパターンをパターン検知センサの受光手段で読み取り、書込みの位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出方法において、任意の２色間の副走査方向の位置ずれ量を検出する場合には、センサ感度の高い色の第１のパターンを副走査方向に複数配置し、センサ感度の低い色の第２のパターンを第１のパターンに対して順に第１のパターンの間隔より短い間隔となるようにシフトさせて重ねて配置して複数のパッチを形成し、これらのパターンよりパターン検知センサの受光手段による出力値を測定し、これら測定された出力値より副走査方向の位置ずれ量を算出することを特徴とする。

［３］．複数の並設された画像担持体にそれぞれ形成される色の異なる画像を、中間転写体、あるいは転写体で担持搬送される転写材に順次重ねて転写し、多色あるいはカラー画像を形成する画像形成装置において、
請求項１または２に記載の位置ずれ量検出方法を用いて任意の２色間の主走査方向または副走査方向の位置ずれ量を検出することを特徴とする。

解決手段の［１］に記載の位置ずれ量検出方法では、任意の２色間の主走査方向の位置ずれ量を検出する場合には、センサ感度の高い色の第１のパターンを主走査方向の固定位置に配置し、センサ感度の低い色の第２のパターンを第１のパターンに対して順にシフトさせて重ねて配置し、これらのパターンよりパターン検知センサの受光手段による出力値を測定し、これら測定された出力値より主走査方向の位置ずれ量を算出することにより、パターンが大ずれしたり、センサ取付け位置のずれが生じても、センサ感度の高い色のパターンがセンサの感度領域から外れる可能性を低減することができ、読取りの失敗や誤検知を低減することができる。

解決手段の［２］に記載の位置ずれ量検出方法では、任意の２色間の副走査方向の位置ずれ量を検出する場合には、センサ感度の高い色の第１のパターンを副走査方向に複数配置し、センサ感度の低い色の第２のパターンを第１のパターンに対して順に第１のパターンの間隔より短い間隔となるようにシフトさせて重ねて配置して複数のパッチを形成し、これらのパターンよりパターン検知センサの受光手段による出力値を測定し、これら測定された出力値より副走査方向の位置ずれ量を算出することにより、センサ出力が最小となるパッチでも隣接するパッチのパターンに影響されないで、精度良く検出することができ、また、読取りの失敗や誤検知を低減することができる。

解決手段の［３］に記載の画像形成装置では、［１］または［２］に記載の位置ずれ量検出方法を用いて任意の２色間の主走査方向または副走査方向の位置ずれ量を検出することにより、主走査方向または副走査方向の位置ずれ量を精度良く検出することができ、また、読取りの失敗や誤検知を低減することができるので、色ずれの発生を低減することができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明の一実施形態として、タンデム型で中間転写方式の画像形成装置であるカラー複写装置を例に挙げてその構成、動作を説明する。
図１は本発明が適用される画像形成装置の一例を示すカラー複写装置の概略構成図である。図中符号１００は複写装置本体（カラープリンタ部）、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写装置本体１００上に取り付ける原稿読取装置（スキャナ）、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。複写装置本体１００には、中央に、１次転写媒体としての無端ベルト状の中間転写体（以下、中間転写ベルトと言う）１０を設けている。

この中間転写ベルト１０は、図１に示すとおり３つの支持ローラ１４，１５，１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、３つの中で第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７を設けている。また、３つの中で第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間に張り渡した中間転写ベルト１０上には、その搬送方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４つの画像形成手段（各色の画像形成部）１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂを横に並べて配置してタンデム型の画像形成部２０を構成している。但し、これら４つのカラー順は一例であり、これに限定されるものではない。

図２は、図１に示すカラー複写装置のタンデム型の画像形成部２０の要部拡大図である。タンデム型画像形成部２０において、個々のトナー像形成手段である画像形成手段１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂは、図２に示すように、ドラム状の画像担持体としての感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの周りに、帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂ、現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂ、一次転写装置（例えば転写ローラ）６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｂ、感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂ、除電装置６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃ，６４Ｂなどを備えてなる。

帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂは、図示の例ではローラ状の帯電部材からなる帯電ローラであり、感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに接触して電圧を印加することにより、その感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの帯電を行う。勿論、帯電ローラの他に帯電ブラシを用いてもよく、また、非接触のスコロトロンチャージャ等で帯電を行うこともできる。

上記タンデム型画像形成部２０の上には、図１に示すように書込み手段としての露光装置２１が設けられている。一方、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム型画像形成部２０と反対の側には、二次転写手段としての二次転写装置２２を備えている。二次転写装置２２は、図示の例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである二次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写ベルト１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写ベルト１０上の画像を転写材（記録紙、ＯＨＰシート等）Ｓに二次転写する。また、二次転写装置２２の横には、転写材Ｓ上の転写画像を定着する定着装置２５が設けられている。この定着装置２５は、定着部材としての定着ベルト（または定着ローラ）２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。

上述した二次転写装置２２には、画像転写後の転写材Ｓをこの定着装置２５へと搬送する転写材搬送機能も備えてある。勿論、二次転写装置２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよいが、そのような場合は、この転写材搬送機能を併せて備えることは難しくなる。尚、図１の例では、このような二次転写装置２２及び定着装置２５の下に、上述したタンデム型画像形成部２０と平行に、転写材Ｓの両面に画像を記録すべく転写材Ｓを反転する転写材反転装置２８を備えている。

さて、このカラー複写装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後に、また、コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは直ちに、スキャナ３００を駆動し、光源とミラーを搭載した第１走行体３３、及び２つのミラーを搭載した第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をミラーで反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４の２つのミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ（カラーＣＣＤ等のカラー撮像素子）３６に入れ、原稿内容を読み取る。

そして、個々の画像形成手段１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂで、その感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂを回転し、感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの回転とともに、まず帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂで感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの表面を一様に帯電し、次いでスキャナ３００の読み取り内容に応じて、上述した露光装置２１から半導体レーザ（ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）等による各色毎の書込み光Ｌｂをそれぞれ感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに照射して、感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ上に各色毎の静電潜像を形成する。その後、現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂの現像部６７Ｙ，６７Ｍ，６７Ｃ，６７Ｂに設けられた現像ローラ（現像スリーブ）６５Ｙ，６５Ｍ，６５Ｃ，６５Ｂに担持された現像剤により感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ上の静電潜像が現像され、トナーが付着され静電潜像を可視像化することで各感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ上にそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの単色画像を形成する。そして、この画像形成動作にタイミングを合わせて不図示の駆動モータで支持ローラ１４，１５，１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト１０を回転搬送し、これと略同時に一次転写装置である転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｂに転写バイアスを印加して、各感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ上の可視像を中間転写ベルト１０上に順次転写する。これによって中間転写ベルト１０上に４色を重ね合わせた合成カラー画像を形成する。画像転写後の感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの表面は、後述の感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂで残留トナーを除去して清掃し、除電装置６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃ，６４Ｂで除電して再度の画像形成に備える。

一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから記録紙等の転写材Ｓを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写装置本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写材Ｓを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と二次転写装置２２との間に転写材Ｓを送り込み、二次転写装置２２で転写して転写材Ｓ上にカラー画像を記録する。

画像転写後の転写材Ｓは、二次転写装置２２の二次転写ベルト２４で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。また、転写材Ｓの両面にコピーする両面コピーの時は、切換爪５５で切り換えて転写材Ｓを転写材反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、上記と同様の画像形成工程を経て裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム型画像形成部２０による再度の画像形成に備える。

また、一次転写後に感光体に残留したトナーを除去し回収するトナー回収手段である感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂは、先端を感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに押し当てて、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｂを備える。また、クリーニング性を高めるために外周が感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに接触するブラシを併用する。本例では外周を感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに接触する導電性のファーブラシ７６Ｙ，７６Ｍ，７６Ｃ，７６Ｂを矢印方向に回転自在に備える。そして、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに対してカウンタ方向に回転するファーブラシ７６Ｙ，７６Ｍ，７６Ｃ，７６Ｂで、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ上の残留トナーを回収する。除去された各色のトナーは、それぞれ感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂと現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂとを繋ぎ、上記回収されたトナーを現像装置内に搬送するトナー搬送装置（トナーリサイクル手段）８０で各現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂのトナー補給部６６Ｙ，６６Ｍ，６６Ｃ，６６Ｂへと戻し、再び現像に使用する。尚、図２では、トナー搬送装置（トナーリサイクル手段）８０は右端の画像形成手段１８Ｂのみ図示してあるが、他の画像形成手段１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃにも同様のトナー搬送装置（トナーリサイクル手段）８０が設けられている。
以上、タンデム型で中間転写方式のカラー複写装置の構成、動作の一例を説明したが、本発明は図示の構成に限定されるものではない。

次に図３にタンデム型で直接転写方式のカラー画像形成装置の構成例を示す。図３に示す画像形成装置は、図２の中間転写ベルト１０に代えて、転写材Ｓを担持搬送する無端ベルト状の転写体（以下、転写ベルトと言う）９０を配設したものである。この転写ベルト９０は４つの支持ローラ９１〜９４に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、支持ローラ９４の下側に、画像転写時に転写ベルト９０上に付着したトナーや紙粉を除去する転写体クリーニング装置９５を設けている。また、４つの中で支持ローラ９１と支持ローラ９３の間に張り渡した転写ベルト９０上には、その搬送方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４つの画像形成手段（各色の画像形成部）１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂを横に並べて配置してタンデム型の画像形成部を構成している。そして、画像形成手段１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂで形成された各色の画像は、図示しない給紙部から給紙されレジストローラ４９を介して転写ベルト９０に送り込まれ、転写ベルト９０で担持搬送される転写材Ｓに直接重ねて転写される。そして、画像転写後の転写材Ｓは定着装置２５に搬送され画像が定着される。尚、書込み手段である露光装置（図示せず）や画像形成手段１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂ、定着装置２５等の構成、動作は図１，２に示したものと略同様であるので、ここでは説明を省略する。

さて、以上に示した本発明に係る画像形成装置では、複数の並設された感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ上に各色毎の画像を形成した後、図１，２に示す中間転写ベルト１０、あるいは図３に示す転写ベルト９０で担持搬送される転写材Ｓに、順次重ねて転写し、多色あるいはカラー画像を形成するが、このような４連タンデム方式の画像形成装置の場合、各色の画像がそれぞれ異なる光学系と感光体ドラムで形成されるため、各色の画像を中間転写ベルト１０、あるいは転写ベルト９０で搬送される転写材Ｓに重ねて転写する際に、書込み位置のずれや転写位置のずれによる色ずれの発生が問題となる。

そこで、この書込み位置のずれや転写位置のずれによる色ずれの発生を補正する方法として、図２または図３、及び図５に示すように、画像形成手段より搬送方向下流側の中間転写ベルト１０または転写ベルト９０に対向して発光素子と受光素子からなるパターン検知センサ９６を設け、複数の感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに形成した色の異なるパターンを中間転写ベルト１０あるいは転写ベルト９０に重ねて転写し、中間転写ベルト１０あるいは転写ベルト９０上に配置されたパターン９９をパターン検知センサ９６の受光素子で読み取り、位置ずれ量の検出及び補正を行う方法がある。
このパターン検知センサ９６は、通常、中間転写ベルト１０または転写ベルト９０の幅方向の両側に配置されており、発光ダイオードや半導体レーザ等からなる発光素子から中間転写ベルト１０または転写ベルト９０に向けて光を照射し、中間転写ベルト１０または転写ベルト９０からの反射光（または反射散乱光）を受光素子で受光するように構成されている。受光素子としてはフォトダイオードや、ＣＣＤ等の撮像素子などが用いられ、必要に応じて受光素子の前面にスリット等が配置される。また、中間転写ベルト１０または転写ベルト９０が透明な材質からなる場合には、中間転写ベルト１０または転写ベルト９０を透過した光を受光素子で受光する透過型の構成とすることもできる。

ここで、図４はパターン検知センサ９６を用いて位置ずれ量を検出し、画像書込みのタイミングや光学系の補正を行って位置ずれを補正する位置ずれ量検出・補正制御系の概略構成を示す図であり、図６に一例を示すような制御動作により位置ずれ量の検出及び補正が行われる。
具体的には、図６のフロー図に示すように、書込み手段（露光装置）２１で感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに位置ずれ検出用の潜像パターンを書き込み、この潜像パターンを位置ずれ検出パターン印刷手段（画像形成手段）１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂで現像して顕像化した後、このパターンを中間転写ベルト１０または転写ベルト９０に転写（印刷）する（Ｓ１）。図５は中間転写ベルト１０または転写ベルト９０に転写（印刷）されたパターン９９の一例を示している。
次に中間転写ベルト１０または転写ベルト９０に配置されたパターン９９をパターン検知センサ９６の受光素子で読み取って（Ｓ２）、位置ずれ量算出手段９７で位置ずれ量を算出し（Ｓ３）、位置ずれ量補正手段（書込みタイミングや光学系の補正手段）９８で位置ずれを補正する（Ｓ４）。この補正後に画像出力を行うことにより（Ｓ５）、色ずれの無い画像が得られる。尚、位置ずれ検出の際に中間転写ベルト１０または転写ベルト９０に形成されたパターン９９は、検出後、中間転写体クリーニング装置１７または転写体クリーニング装置９５で除去される。

ところで、このような位置ずれ量検出・補正方法では、前述したように、図１０に示すような主走査方向の位置ずれ量を検知するための色の異なる２つのパターン１，２を用い、第１のパターン１はセンサ感度の高い色のパターン（例えばイエロー、マゼンタ、シアンの何れか）とし、第２のパターン２はセンサ感度の低い色のパターン（例えばブラック）として、これらを発光素子と受光素子からなるパターン検知センサ９６の読み取り方向に配列し、各検出パターンの出力より主走査方向の位置ずれ量を求める場合、図１１のようにセンサ感度の高い色のパターン１が大ずれした場合には、センサ感度領域をパターン１がはずれてしまい、正確な位置ずれ量の検出が行えないという問題があった。

また、図１２に示すような副走査方向の位置ずれ量を検知するパターン１，２を用い、第１のパターン１はセンサ感度の高い色のパターン（例えばイエロー、マゼンタ、シアンの何れか）とし、第２のパターン２はセンサ感度の低い色のパターン（例えばブラック）として、これらを発光素子と受光素子からなるパターン検知センサ９６の読取り方向に配列し、各検出パターンの出力より副走査方向の位置ずれ量を求める場合、２色のパターンが重なった付近のセンサ感度領域に、隣接するパッチのセンサ感度の高い色のパターン１の出力が影響し、正確な位置ずれ量の検出が行えないという問題があった。

そこで本発明では、任意の２色間の主走査方向の位置ずれ量を検出する場合には、図７に示すように、センサ感度の高い色のパターン１（例えばイエロー、マゼンタ、シアンの何れか）を主走査方向の固定位置に配置し、センサ感度の低い色のパターン２（例えばブラック）をパターン１に対して順にＰ１〜Ｐ１５のようにシフトさせて重ねて配置し、これらのパターンよりパターン検知センサ９６の受光素子による出力値を測定し、これら測定された出力値より主走査方向の位置ずれ量を算出する。これにより、パターンが大ずれしたり、センサ取付け位置のずれが生じても、図８に示すようにセンサ感度の高い色のパターン１がセンサの感度領域から外れる可能性を低減することができ、読取りの失敗や誤検知を低減することができる。

また、任意の２色間の副走査方向の位置ずれ量を検出する場合には、図９に示すように、センサ感度の高い色のパターン１（例えばイエロー、マゼンタ、シアンの何れか）を副走査方向に複数配置し、センサ感度の低い色のパターン２（例えばブラック）をパターン１に対して順にパターン１の間隔より短い間隔となるようにシフトさせて重ねて配置して複数のパッチを形成し、これらのパターンよりパターン検知センサ９６の受光素子による出力値を測定し、これら測定された出力値より副走査方向の位置ずれ量を算出する。これにより、センサ出力が最小となるパッチでも隣接するパッチのパターンに影響されないで、精度良く検出することができ、また、読取りの失敗や誤検知を低減することができる。

尚、上記の例では、センサ感度の高い色のパターン１を例えばイエロー、マゼンタ、シアンの何れかとし、センサ感度の低い色のパターン２を例えばブラックとしたが、これに限るものではなく、例えばセンサ感度の高い色のパターン１をイエローとし、センサ感度の低い色のパターン２をマゼンタ、シアン、ブラックの何れかとしてもよい。すなわち、任意の２色で形成される図７または図９のパターンのうち、センサ感度の高い色の方をパターン１とし、センサ感度の低い色の方をパターン２として、図７や図９に示すようなパターン９９を形成すればよい。また、図７や図９に示すようなパターン９９を、図５に示すように連続して形成し、これらをパターン検知センサ９６で順次検出すれば、主走査方向と副走査方向の位置ずれ量の検出と補正を連続して行うことができる。

以上に説明した本発明の位置ずれ量検出方法は、多色画像またはカラー画像を形成する複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、印刷装置等の画像形成装置に好適に利用することができ、色ずれの無い画像形成が可能となる。

本発明が適用される画像形成装置の一例を示すカラー複写装置の概略構成図である。図１に示すカラー複写装置のタンデム型の画像形成部の要部拡大図である。本発明が適用される画像形成装置の別の例を示す概略要部構成図である。位置ずれ量検出・補正制御系の概略構成を示すブロック図である。中間転写ベルトまたは転写ベルトに形成されるパターンの一例と、パターン検知センサの配置の一例を示す図である。位置ずれ量検出・補正制御動作の一例を示すフロー図である。任意の２色間の主走査方向の位置ずれ量を検出する場合のパターンの一例を示す図である。図７に示すパターンで位置ずれが生じた場合の例を示す図である。任意の２色間の副走査方向の位置ずれ量を検出する場合のパターンの一例を示す図である。任意の２色間の主走査方向の位置ずれ量を検出する場合のパターンの従来例を示す図である。図１０に示すパターンで位置ずれが生じた場合の例を示す図である。任意の２色間の副走査方向の位置ずれ量を検出する場合のパターンの従来例を示す図である。

符号の説明

１：第１のパターン
２：第２のパターン
１０：中間転写ベルト（中間転写体）
１７：中間転写体クリーニング装置
１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂ：画像形成手段（画像形成部）
２０：タンデム型画像形成部
２１：露光装置（書込み手段）
２２：二次転写装置
２５：定着装置
４０，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ：感光体ドラム（画像担持体）
６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂ：帯電装置
６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂ：現像装置
６２，６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｂ：一次転写装置（転写ローラ）
６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂ：感光体クリーニング装置
６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃ，６４Ｂ：除電装置
６５Ｙ，６５Ｍ，６５Ｃ，６４Ｂ：現像スリーブ
９０：転写ベルト（転写体）
９５：転写体クリーニング装置
９６：パターン検知センサ
９７：位置ずれ量算出手段
９８：位置ずれ量補正手段
９９：パターン
１００：複写装置本体

Claims

複数の並設された画像担持体にそれぞれ形成される色の異なる画像を、中間転写体、あるいは転写体で搬送される転写材に順次重ねて転写し、多色あるいはカラー画像を形成する画像形成装置に適用される位置ずれ量検出方法であって、複数の画像担持体に形成した色の異なるパターンを中間転写体あるいは転写体に重ねて転写し、該中間転写体あるいは転写体上に配置されたパターンをパターン検知センサの受光手段で読み取り、書込みの位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出方法において、
任意の２色間の主走査方向の位置ずれ量を検出する場合には、センサ感度の高い色の第１のパターンを主走査方向の固定位置に配置し、センサ感度の低い色の第２のパターンを第１のパターンに対して順にシフトさせて重ねて配置し、これらのパターンよりパターン検知センサの受光手段による出力値を測定し、これら測定された出力値より主走査方向の位置ずれ量を算出することを特徴とする位置ずれ量検出方法。
複数の並設された画像担持体にそれぞれ形成される色の異なる画像を、中間転写体、あるいは転写体で搬送される転写材に順次重ねて転写し、多色あるいはカラー画像を形成する画像形成装置に適用される位置ずれ量検出方法であって、複数の画像担持体に形成した色の異なるパターンを中間転写体あるいは転写体に重ねて転写し、該中間転写体あるいは転写体上に配置されたパターンをパターン検知センサの受光手段で読み取り、書込みの位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出方法において、
任意の２色間の副走査方向の位置ずれ量を検出する場合には、センサ感度の高い色の第１のパターンを副走査方向に複数配置し、センサ感度の低い色の第２のパターンを第１のパターンに対して順に第１のパターンの間隔より短い間隔となるようにシフトさせて重ねて配置して複数のパッチを形成し、これらのパターンよりパターン検知センサの受光手段による出力値を測定し、これら測定された出力値より副走査方向の位置ずれ量を算出することを特徴とする位置ずれ量検出方法。
複数の並設された画像担持体にそれぞれ形成される色の異なる画像を、中間転写体、あるいは転写体で担持搬送される転写材に順次重ねて転写し、多色あるいはカラー画像を形成する画像形成装置において、
請求項１または２に記載の位置ずれ量検出方法を用いて任意の２色間の主走査方向または副走査方向の位置ずれ量を検出することを特徴とする画像形成装置。