JP2007078778A - 画像形成装置および画像形成装置の色ずれ検出パターン形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】色ずれ検出パターン形成時のトナーの消費量を削減し、しかも色ずれ補正を行うための色ずれ検出パターンを効率的に生成することのできる画像形成装置および画像形成装置の色ずれ検出パターン形成方法を提供することを目的とする。
【解決手段】ＣＰＵ５は、色ずれ検出パターン形成の前に中間転写ベルト９上に形成されたパターン幅調整用パターンに対するセンサユニット１、増幅器２、比較器３およびカウンタ４による処理によって得られたカウント値が所定値以下であるか否かを判別するとともに、この判別した結果を基にパターン幅を求める。色ずれ検出パターン信号生成部２７は、ＣＰＵ５によって求められたパターン幅を有する色ずれ検出パターンを生成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数色の画像が形成される中間転写ベルト上に色ずれ検出パターンを形成する画像形成装置および画像形成装置の色ずれ検出パターン形成方法に関するものである。

従来、タンデム型の画像形成装置においては、画像形成ユニットやレーザスキャニングユニットの位置誤差やタイミングずれに起因して、画像形成ユニットによる画像形成により形成された各トナー像が、中間転写ベルト上に重ね合わせられる際に、位置ずれすることがある。そのため、結果的に画像に色ずれが発生し易くなる。

特に、各画像形成ユニットの感光体ドラムの回転軸のずれやレーザスキャニングユニットの取付け角度等のずれにより、副走査方向の画像の傾き（以下、スキューという）が各色毎に発生するため、各色を重ね合わせて得られる画像の品質は、大きく低下する。

このため、中間転写ベルト上に所定の色ずれ検出パターンを予め形成しておき、その所定の色ずれ検出パターンの検出の結果を基に色ずれ量を算出し、該算出した色ずれ量に応じて各色画像の位置を合わせる色ずれ補正を行う方法が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００３−２８０３１７号公報

しかしながら、上記（特許文献１）には、色ずれパターンを形成するときのトナーの消費量を削減する方法や、色ずれパターンをセンサ等の検出手段で検出する際の色ずれパターン濃度に応じた検出信号の最適化については、何ら記載されておらず、また示唆もされていない。

そのため、上記従来の方法では、色ずれ検出パターン形成時のトナーの消費量を削減することができず、また、効率よく色ずれ検出パターンを生成することができない。

そこで、本発明は、色ずれ検出パターン形成時のトナーの消費量を削減し、しかも色ずれ補正を行うための色ずれ検出パターンを効率的に生成することのできる画像形成装置および画像形成装置の色ずれ検出パターン形成方法を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、複数色の画像が形成される中間転写ベルト上に色ずれ検出パターンを形成する画像形成装置であって、前記中間転写ベルト上に、所定の画像パターンに関し、当該画像パターンの主走査方向の長さが所定の割合で減少しかつ互いに異なる複数の画像パターンを副走査方向に形成する画像パターン形成手段と、前記中間転写ベルト上に形成された前記複数の画像パターンを検出し、該検出した結果に応じた電圧を出力する検出手段と、前記検出手段から出力される出力電圧と基準電圧とを比較し、該比較した結果に応じた出力信号を出力する比較手段と、前記比較手段から出力される出力信号の有効期間を計数する計数手段と、前記計数手段によって計数された計数値が所定値以下であるか否かを判別する判別手段と、前記判別手段による判別の結果を基にパターン幅を求めるパターン幅求め手段と、前記パターン幅求め手段によって求められたパターン幅を有する色ずれ検出パターンを生成する色ずれ検出パターン生成手段と、を有する構成としたものである。

この課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、複数色の画像が形成される中間転写ベルト上に色ずれ検出パターンを形成する画像形成装置であって、前記中間転写ベルト上に形成される所定のパターンを検出する検出手段と、前記検出手段から出力される出力電圧と基準電圧とを比較し、該比較した結果に応じた出力信号を出力する比較手段と、前記比較手段から出力される出力信号の有効期間を計数する計数手段と、前記計数手段によって計数された計数値が所定値以下であるか否かを判別する判別手段と、前記中間転写ベルト上に、所定の画像パターンに関し、当該画像パターンの主走査方向の長さが所定の割合で減少しかつ互いに異なる複数の画像パターンを副走査方向に形成する画像パターン形成手段と、前記複数の画像パターンに対する前記判別手段による判別処理により得られる判別結果を基にパターン幅を求めるパターン幅求め手段と、前記パターン幅求め手段によって求められたパターン幅を有する色ずれ検出パターンを生成する色ずれ検出パターン生成手段と、を有する構成としたものである。

本発明の好ましい形態において、前記色ずれ検出パターン生成手段は、前記色ずれ検出パターンの副走査方向に着目したときに、当該色ずれ検出パターンの周辺部から中央部に向けて最大濃度となるように前記色ずれ検出パターンに対応する色ずれ検出パターン信号を生成する構成としたものである。

この課題を解決するために、本発明の画像形成装置の色ずれ検出パターン形成方法は、複数色の画像が形成される中間転写ベルト上に色ずれ検出パターンを形成する画像形成装置の色ずれ検出パターン形成方法であって、前記色ずれ検出パターンの形成前に、前記中間転写ベルト上にパターン幅調整用パターンを形成する第１のパターン形成ステップと、前記第１のパターン形成ステップにより形成された前記パターン幅調整用パターンを検出し、該検出した結果に応じた電圧を出力する検出ステップと、前記検出ステップにより出力された出力電圧と基準電圧とを比較し、該比較した結果に応じた出力信号を出力する比較ステップと、前記比較ステップにより出力された出力信号の有効期間を計数する計数ステップと、前記計数ステップにより計数された計数値が所定値以下であるか否かを判別する判別ステップと、前記判別ステップにより判別された結果を基にパターン幅を求めるステップと、前記求めるステップにより求められたパターン幅を有する色ずれ検出パターンを前記中間転写ベルト上に形成する第２のパターン形成ステップと、を含む構成としたものである。

この課題を解決するために、本発明の画像形成装置の色ずれ検出パターン形成方法は、複数色の画像が形成される中間転写ベルト上に色ずれ検出パターンを形成する画像形成装置の色ずれ検出パターン形成方法であって、前記中間転写ベルト上に形成される所定のパターンを検出し、該検出した結果に応じた電圧を出力する検出ステップと、前記検出ステップにより出力された出力電圧と基準電圧とを比較し、該比較した結果に応じた出力信号を出力する比較ステップと、前記比較ステップにより出力された出力信号の有効期間を計数する計数ステップと、前記計数ステップにより計数された計数値が所定値以下であるか否かを判別する判別ステップと、前記色ずれ検出パターンの形成前に、前記中間転写ベルト上に形成されるパターン幅調整用パターンに対応する第１のパターン信号を生成する第１のパターン信号生成ステップと、前記パターン幅調整用パターンに対する前記判別ステップによる判別処理により得られる判別結果を基にパターン幅を求めるステップと、前記求めるステップにより求められたパターン幅を有する色ずれ検出パターンに対応する第２のパターン信号を生成する第２のパターン信号生成ステップと、を含む構成としたものである。

本発明によれば、色ずれ検出パターン形成時にその主走査方向の長さを最適化するようにしているので、色ずれ検出パターン形成時のトナーの消費量を削減し、しかも色ずれ補正を行うための色ずれ検出パターンを効率的に生成することができるという有効な効果が得られる。

また、本発明によれば、色ずれ検出パターン形成時にその主走査方向の長さを最適化するようにしているので、色ずれ検出パターン形成時において余分なトナー消費を抑制し、しかも色ずれ補正を高精度に行うことができるという有効な効果が得られる。

さらに、本発明によれば、色ずれ検出パターンを検出したときのセンサなどの検出手段から出力される出力信号が滑らかに変化し、オーバシュートを生じることが少なく、パターン幅の検出時間の誤差を小さくできるので、精度の高い色ずれ検出結果を得ることができるというという有効な効果が得られる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における画像形成装置の概略構成を示す構成図、図２は本発明の実施の形態１における画像形成装置の色ずれ検出部の構成を示す構成図、図３は中間転写ベルト上のパターンと該パターンを検出するセンサユニットを説明する説明図、図４は増幅器の出力信号にオーバシュートがある場合の比較器の出力信号を説明する説明図、図５は増幅器の出力信号にオーバシュートがない場合の比較器の出力信号を説明する説明図、図６は本発明に係る中間転写ベルト上のパターンと該パターンを検出するセンサユニットの説明および色ずれ検出部の各構成要素から出力される信号を説明する説明図、図７は本発明に係るパターン幅を求める場合の割り込み処理の処理手順を示すフローチャート、図８はプリンタエンジン制御部のパターン形成動作を示すフローチャートである。

最初に、本発明の実施の形態１における画像形成装置の概略構成について、図１を参照して説明する。

図１に示すように、画像形成装置は、例えばタンデム型の画像形成装置であり、プリンタエンジン制御部２１、レーザスキャニングユニット（以下、ＬＳＵという）２８、画像形成ユニット２９、および中間転写ベルト９を備えている。

プリンタエンジン制御部２１は、ＣＰＵ（制御部）５と、ＣＰＵ５により実行される制御プログラムが格納された不揮発性メモリとしてのフラッシュＲＯＭ２２と、ＣＰＵ５が所定の処理を行うために使用するワークメモリ（一時メモリ）であるＤＲＡＭ２３と、プリンタコントローラ（図示せず）から転送される画像データを転送制御するビデオＩ／Ｆ制御部２５と、ビデオＩ／Ｆ制御部２５から転送される画像データに基づいて、色ずれ補正等の画像データの処理を行う画像処理部２６と、中間転写ベルト９上に形成される色ずれ検出パターンの検出を行う色ずれ検出部２０と、を備えている。

ここで、以下、色ずれ検出パターンを形成する媒体を、中間転写ベルト９として実施の形態を説明するが、中間転写ベルト９に限定されるものではなく、他に、転写ドラム、用紙搬送ベルト、用紙搬送ドラム、感光体ドラム、感光体ベルト等、種々の媒体が考えられ、いずれにおいても、本発明を適用することができる。つまり、帯電機能により静電潜像が形成され得る静電潜像被形成体、またはトナー等の色剤を形成可能な色剤被形成体であればよいということである。また、他の実施の形態においても同様である。

また、発明に係る画像形成装置も、中間転写体を用いた。いわゆる間接転写方式の前記装置を用いて説明するが、感光体から用紙搬送媒体上に搬送される印字媒体に直接トナー転写する、いわゆる直接転写方式の装置にも適用できることは云うまでもない。

画像処理部２６は、パターン画像データを生成する色ずれ検出パターン信号生成部２７を有している。

プリンタエンジン制御部２１の各構成要素のうち、色ずれ検出部２０を除く他の構成要素はＣＰＵバス２４に接続されている。

プリンタエンジン制御部２１においては、ＣＰＵ５が、色ずれ検出部２０による色ずれ検出処理の検出結果に基づいて、基準とする色成分に対する各色のスキュー色ずれ量の算出等を行い、その算出結果を画像処理部２６へ出力する。画像処理部２６は、ＣＰＵ５からの算出結果に応じて色ずれ補正や画像データ出力制御等の画像処理を行う。

上述したように構成されたプリンタエンジン制御部２１からＬＳＵ２８へ、画像処理部２６に設けられている色ずれ検出パターン信号生成部２７が生成したパターン画像データが転送され、当該画像データに基づいてＬＳＵ２８が画像形成ユニット２９に対して露光を行う。

画像形成ユニット２９は、帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセスの各プロセスを経て、画像形成ユニット２９内の感光体（図示せず）上にトナー像として現像する。その後、当該トナー画像が中間転写ベルト９上にトナー像として転写され、中間転写ベルト９上にトナー像としてのパターンが形成される。

次に、上述した色ずれ検出部２０の構成について、図２を参照して詳細に説明する。

色ずれ検出部２０は、中間転写ベルト９上に形成された色ずれ検出パターンを検出するセンサユニット１を備えており、センサユニット１は、赤外線発光部１−１と、赤外線受光部１−２と、赤外線発光部１−１から照射された赤外線の反射光を赤外線受光部１−２に結像するためのレンズ１−３とを有している。

また、色ずれ検出部２０は、赤外線受光部１−２の出力信号１０を増幅する増幅器２と、増幅器２の出力信号１１と所定の基準電圧信号１２とを比較する比較器３と、比較器３の出力信号１３の有効期間を計測するカウンタ４と、色ずれ検出部２０の入出力の制御やその他の画像形成に必要な制御を行うＣＰＵ５から出力される発光量制御信号１６に基づいて、赤外線発光部１−１の発光量を制御する発光制御部７とを備えている。

ＣＰＵ５は、増幅器２の出力信号１１をデジタル信号に変換してＣＰＵ５が処理可能なデータに変換するＡ／Ｄ変換器６と、ＣＰＵ５が所定の値に設定したデジタル値をアナログ値に変換して基準電圧信号１２の電圧レベルを調整するＤ／Ａ変換器８とを備えている。

また、ＣＰＵ５は、カウンタ４のカウント値をリード（ｒｅａｄ）して、当該カウント値が所定の値以下であるか否かを判別する機能を有する。

本実施の形態１においては、センサユニット１は、中間転写ベルト９上に形成される所定のパターンを検出し、当該検出した結果に応じた赤外線受光部１−２の出力信号１０を出力する検出手段としての機能を有している。

比較器３は、一方の入力端子に増幅器２の出力信号１１が入力され、他方の入力端子にＣＰＵ５からの基準電圧信号１２が入力され、出力端子からは、前記２つの入力端子に入力された信号のレベルを比較した結果に応じた出力信号１３が出力される。つまり、比較器３は、センサユニット１から出力され増幅器２によって増幅された出力信号１１と基準電圧信号１２とを比較し、該比較した結果に応じた出力信号１３を出力する比較手段の機能を有している。

カウンタ４は、比較器３から出力される出力信号１３の有効期間をカウント（計数）する計数手段の機能を有している。また、カウンタ４は、パターンに対応する比較器３からの出力信号１３の有効期間のカウントを終了する毎に、ＣＰＵ５に対し割込み信号を送信するようになっている。

ＣＰＵ５は、カウンタ４からの割込み信号１４を受信すると、カウンタバス１５を介してカウンタ４のカウント値（有効期間情報）を読み出し、この読み出したカウント値、つまりカウンタ４によってカウント（計数）されたカウント値（計数値）が所定値以下であるか否かを判別する判別手段の機能を有している。

また、ＣＰＵ５は、所定の画像パターン（詳細については後述するパターン幅調整用パターン）に関し、当該画像パターンの主走査方向の長さが所定の割合で減少しかつ互いに異なる複数の画像パターンが副走査方向に形成されるように、画像処理部２６を制御する。

但し、画像パターンの主走査方向の長さが減少する割合は、必ずしも一定である必要はなく、不規則であっても、本願発明の目的効果を達することができる場合は、不規則でもよいものとする。以下、同様である。

さらに、ＣＰＵ５は、複数の画像パターン（パターン幅調整用パターン）に対する色ずれ検出部２０による検出処理が行われた場合の比較器３の判別結果を基にパターン幅を求めるパターン幅求め手段の機能を有している。

画像処理部２６は、ＣＰＵ５の制御に従って、画像パターンの主走査方向の長さが所定の割合で減少しかつ互いに異なる複数の画像パターンが副走査方向に形成される画像パターン（パターン幅調整用パターン）を生成する。

本実施の形態１では、ＣＰＵ５と画像処理部２６との協働により、上記画像パターン（パターン幅調整用パターン）を生成する画像パターン生成手段の機能を果たすようになっている。

また、本実施の形態１では、ＬＳＵ２８および画像形成ユニット２９によって、所定の画像パターン（パターン幅調整用パターン）に関し、当該画像パターンの主走査方向の長さが所定の割合で減少しかつ互いに異なる複数の画像パターンを副走査方向に形成する画像パターン形成手段の機能を果たすことになる。

色ずれ検出パターン信号生成部２７は、ＣＰＵ５によって求められたパターン幅を有する色ずれ検出パターンを生成する色ずれ検出パターン生成手段の機能を有している。

本実施の形態１では、色ずれ検出部２０とＣＰＵ５との協働により色ずれ検出処理を実行するようになっている。

次に、中間転写ベルト９上に形成するパターンの形成方法について、図３〜図５を参照して詳細に説明する。

なお、図４および図５において、（ａ）はパターンを示し、（ｂ）は増幅器２の出力信号１１を示し、（ｃ）は基準電圧信号を示し、（ｄ）は比較器３の出力信号１３を示している。

本明細書においては、Ｙ（イエロー）のパターンを形成する場合について説明し、センサ読取方向に垂直な方向のパターンの長さ（主走査方向の長さ）を、パターン幅と定義する。

ここでは、一例として、センサユニット１は、図３に示すように、中間転写ベルト９の移動方向Ｄと直交する線上または方向Ｄに対し所定の角度を有する線上に、ＬＳＵ２８の主走査開始位置付近とＬＳＵ２８の主走査終了位置付近に２つ配設（この例ではセンサユニット１Ａおよびセンサユニット１Ｂとする）した例を挙げて説明する。つまり主走査開始位置付近にセンサユニット１Ａが配設され、主走査終了位置付近にセンサユニット１Ｂが配設されている。但し、センサーユニットは２つ配設する場合に限定するものではない。

色ずれ検出動作におけるパターンの形成においては、赤外線受光部１−２の出力信号１０に基づく増幅器２の出力信号１１を、パターンの幅を表すのに適正な波形とする必要があるが、実際には、パターンのエッジによる濃度変化、センサユニット１の取付け角度、および散乱光等の影響を受けて、増幅器２の出力信号１１の電圧レベルが変動することになる。

これは、図４（ａ）に示すように、増幅器２の出力信号１１にオーバシュートを発生させ、パターン幅の検出時間の誤差につながり、結果的に、副走査方向の色ずれとなって現れる。

そのため、パターン幅の検出時間の誤差を小さくし、色ずれ検出の精度を向上させるために、図５（ａ）に示すように、パターンのエッジ周辺部５１の濃度を、パターン中央部５０の濃度より低濃度にしてパターンを形成する。

そして、中間転写ベルト９の移動方向Ｄの移動速度をＶとし、パターンにおける副走査方向の長さをＬとした場合に、比較器３の出力信号１３の有効期間Ｔ１がＴ１＝Ｌ／Ｖを満足するように、ＣＰＵ５は、基準電圧信号１２の電圧レベルを、Ｄ／Ａ変換器８に設定する。

このように、色ずれ検出パターン信号生成部２７が、パターンのエッジによる増幅器２の出力信号１１が影響を受けないようにパターンの濃度を中間転写ベルト９の移動方向Ｄに対し階調をもたせて形成し、パターン中央部でその濃度が最大になるように形成することにより、誤差の少ない比較器３の出力信号１３を得ることができる。

そして、色ずれ検出パターン信号生成部２７が、色ずれ検出パターンを形成する前に、上述したような調整行うために、図３に示したようにパターン幅調整用パターン１００を生成し、センサユニット１が中間転写ベルト９に形成されたパターン幅調整用パターン１００を検出し、さらに比較器３が増幅器２の出力信号１１と基準電圧信号１２とを比較することで、誤差の少ない比較器３の出力信号１３を得ることができる。

その後、色ずれ検出パターン信号生成部２７が、上述したようなパターン幅調整用パターン１００の検出処理により得られたパターン幅を有する色ずれ検出パターン２００を生成し、色ずれ検出部２０が、中間転写ベルト９に形成された色ずれ検出パターン２００を検出して色ずれの検出を行う。

次に、色ずれ検出パターンを形成する前に、パターン幅調整用パターンを形成する場合の色ずれ検出部２０およびＣＰＵ５の処理動作について、図６を参照して説明する。

なお、図６（ａ）は本発明に係る中間転写ベルト９上のパターンと該パターンを検出するセンサユニット１との関係を示し、またＰ１〜Ｐ５はパターンを示し、（ｂ）は増幅器２の出力信号１１を示し、（ｃ）は基準電圧信号１２を示し、（ｄ）比較器３の出力信号１３を示し、（ｅ）はカウンタ４のカウント出力を示し、（ｆ）は割込み信号１４を示している。

図６（ａ）に示すように中間転写ベルト９の移動方向Ｄに対し垂直な方向に色ずれ検出パターンを形成し、センサユニット１の赤外線受光部１−２が色ずれ検出パターン上を通過する場合、センサユニット１の出力信号が増幅器２によって増幅されると、増幅器２の出力信号は、図６（ｂ）のようになる。

この場合、中間転写ベルト９の移動方向Ｄに対し垂直な方向、すなわちセンサ読取方向に垂直または所定の角度をもって主走査方向に形成された各色ずれ検出パターンに関し、その中央部（図５（ａ）の中央部５０に相当）はベタで形成し、一方、その周辺部（図５（ａ）の周辺部５１に相当）は中央部よりも低濃度で形成し、センサ出力が滑らかに変化するように、各色ずれ検出パターンを形成する。

そして、比較器３が増幅器２の出力信号１１（図６（ｂ）参照）と基準電圧信号１２（図６（ｃ）参照）とを比較した場合に、出力信号１１が基準電圧（基準電圧信号１２）より低い電圧のときに、比較器３の出力信号１３が有効（Ｌｏｗレベル）となる（図６（ｄ）参照）。

カウンタ４がこの有効期間をカウント（計測）し、このカウント値をＣＰＵ５へ出力すると、ＣＰＵ５は、各パターン間の時間差（カウント値の差分）により、色ずれ量を算出する。

この場合、パターンのパターン幅が、図６（ａ）に示すパターンＰ１〜Ｐ３の如く、センサユニット１（の赤外線受光部１−２）のスポット径以上であれば、増幅器２の信号出力と基準電圧を適正に調整することにより、比較器３の出力からは、パターン幅に相当する期間の有効信号を得ることができる。

しかし、図６（ａ）に示すパターンＰ４およびパターンＰ５の如く、パターン幅をセンサユニット１（の赤外線受光部１−２）のスポット径よりも小さくすると、増幅器２の出力信号が小さくなり、その結果、比較器３の出力信号の有効期間は小さくなり、比較器３の出力からは適正な有効信号を得ることができない。

そこで、本実施の形態１では、ＣＰＵ５は、図６（ａ）に示すパターンＰ１〜Ｐ３のパターン幅の場合に得られる比較器３の出力（出力信号）に係るカウンタ４による各有効期間の計測値（図６（ｅ）参照）を取得する。

ここで、カウンタ４が、パターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３に対応する比較器３からの出力信号１３の有効期間のカウントを終了する毎に、ＣＰＵ５に対し割込み信号１４を送信することで（図６（ｆ）参照）、ＣＰＵ５は、カウンタ４のカウント値（有効期間のカウント値）を読み出すことになる。

ＣＰＵ５は、前回カウンタ４から読み出したカウント値（計測値）に対する、今回カウンタ４から読み出したカウント値（計測値）の変化量が所定の値以上減少した場合は、変化する前のカウント値（計測値）に対応するパターン幅を、色ずれ検出パターンを形成する場合のパターン幅とする。

すなわち、図６において、Ｐ３に対応する比較器３からの出力信号１３の有効期間をカウンタ４のカウント値として読み出した場合に、カウント値の変化量が所定内の減少量であり、次にＰ４に対応する比較器３からの出力信号１３の有効期間をカウンタ４のカウント値として読み出した場合に、カウント値の変化量が所定値以上減少した場合は、ＣＰＵ５はＰ３のパターン幅を、色ずれ検出パターンを形成する場合のパターン幅とする。

次に、色ずれ検出部２０とＣＰＵ５との協働による色ずれ検出処理について、図７を参照して説明する。

カウンタ４からのＣＰＵの割込み信号１４（Ｌｏｗレベル）がＣＰＵ５に入力されると、ＣＰＵ５は、カウンタバス１５を介してカウンタ４のカウント値をリードし（Ｓ１１）、この読み出したカウント値と１つ前のパターンのカウント値との差を算出し（Ｓ１２）、この算出した差（差分値）が所定値以上か否かを判別する（Ｓ１３）。

ＣＰＵ５は、Ｓ１３において、差分値が所定値以上であると判別した場合は、一つ前までのカウント値を基にパターン幅を算出し（Ｓ１４）、該算出した算出値を色ずれ検出パターンのパターン幅とし、算出フラグをセットする（Ｓ１５）。

Ｓ１３において差分値が所定値未満であると判別したＣＰＵ５は、リターンして、割込み処理を終了する。

次に、プリンタエンジン制御部２１のパターン形成動作について、図８を参照して説明する。

画像形成装置の電源が投入されると、ＣＰＵ５は、中間転写ベルト９上にパターンを形成する為の制御を行い（Ｓ２１）、算出フラグがセットされたかを判別する（Ｓ２２）。

次に、ＣＰＵ５は、Ｓ２２において算出フラグがセットされていないと判別した場合には、予め設定されたパターン幅で、中間転写ベルト９上に所定のパターンを形成するように、画像処理部２６に対し制御を行い（Ｓ２３）、その後、パターンの検出処理を実行する（Ｓ２４）。

一方、ＣＰＵ５は、Ｓ２２において算出フラグがセットされていると判別した場合は、上述した割込み処理（図７のＳ１４）において算出したパターン幅の値を用いて、中間転写ベルト９上に所定のパターンを形成するように、画像処理部２６に対し制御を行い（Ｓ２５）、さらに、色ずれ検出処理を実行し（Ｓ２６）、その後、リターンする。

上述したように本発明の画像形成装置は、次の（１）〜（９）の各ステップを含む処理手順を実行することにより、色ずれ補正を行うための色ずれ検出パターンを生成および形成するようにしている。

（１）第１のパターン信号生成ステップ
色ずれ検出パターンの形成前に、中間転写ベルト９上に形成されるパターン幅調整用パターン（図３のパターン幅調整用パターン１００参照）に対応する第１のパターン信号を生成する。この場合、パターン幅調整用パターンの副走査方向に着目したときに、当該パターン幅調整用パターンの周辺部から中央部に向けて最大濃度となるようにパターン幅調整用パターンに対応するパターン幅調整用パターンが生成される。この処理は、ＣＰＵ５および色ずれ検出パターン信号生成部２７によって行われる。

（２）第１のパターン形成ステップ
色ずれ検出パターンの形成前に、第１のパターン信号を基にパターン幅調整用パターン（所定のパターン）を中間転写ベルト９上に形成する。この処理はＬＳＵ２８および画像形成ユニット２９によって行われる。

（３）検出ステップ
中間転写ベルト９上に第１のパターン形成ステップにより形成されたパターン幅調整用パターン（所定のパターン）１００を検出し、該検出した結果に応じた電圧（出力信号１０）を出力する。この処理は、センサユニット１によって行われる。

（４）比較ステップ
検出ステップにより出力され出力電圧（出力信号）が増幅された出力電圧、つまり増幅器２からの出力信号（出力信号１１）と基準電圧（基準電圧信号１２）とを比較し、該比較した結果に応じた出力信号（出力信号１３）を出力する。この処理は、比較器３によって行われる。

（５）計数ステップ
比較ステップにより出力された出力信号の有効期間を計数する。この処理は、カウンタ４によって行われる。

（６）判別ステップ
計数ステップにより計数された計数値が所定値以下であるか否かを判別する。この処理は、ＣＰＵ５によって行われる。

（７）求めるステップ
判別ステップにより判別された結果（パターン幅調整用パターンに対する判別ステップによる判別処理により得られる判別結果）を基にパターン幅を求める。この処理は、ＣＰＵ５によって行われる。

（８）第２のパターン信号生成ステップ
求めるステップ（７）により求められたパターン幅を有する色ずれ検出パターン（図３の色ずれ検出パターン２００参照）に対応する第２のパターン信号を生成する。この場合、色ずれ検出パターンの副走査方向に着目したときに、当該色ずれ検出パターンの周辺部から中央部に向けて最大濃度となるように色ずれ検出パターンに対応する色ずれ検出パターン信号（第２のパターン信号）が生成される。また、パターン幅情報はＣＰＵ５から色ずれ検出パターン信号生成部２７へ通知される。この処理は、色ずれ検出パターン信号生成部２７によって行われる。

（９）第２のパターン形成ステップ
第２のパターン信号に基づく色ずれ検出パターンを中間転写ベルト９上に形成する。この処理はＬＳＵ２８および画像形成ユニット２９によって行われる。

以上説明したように、本実施の形態１によれば、色ずれ検出信号を得るのに必要なパターン幅で色ずれ検出パターンを形成する、つまりセンサユニット（検出センサ）が検出できる最小限のサイズで色ずれ検出パターンを形成するので、色ずれ検出パターン形成時において余分なトナー消費を削減することができ、かつ効率的な色ずれ補正を行うことができ、しかも色ずれ補正を高精度に行うことができる。

（実施の形態２）
実施の形態２では、色ずれ検出パターン信号生成部２７が、パターンのエッジによる増幅器２の出力信号１１が影響を受けないようにパターンの濃度を中間転写ベルト９の移動方向Ｄに対し階調をもたせて形成し、パターン中央部とパターンのエッジ部でその濃度が異なるように形成することにより、誤差の少ない比較器３の出力信号１３を得ることができる。

この場合、中間転写ベルト９の移動方向Ｄに対し垂直な方向、すなわちセンサ読取方向に垂直または所定の角度をもって主走査方向に形成された各色ずれ検出パターンに関し、その中央部（図５（ａ）の中央部５０に相当）は高濃度のベタで形成し、一方、その周辺部（図５（ａ）の周辺部５１に相当）は中央部よりも低濃度のベタで形成することにより、センサ出力が滑らかに変化するように、各色ずれ検出パターンを形成する。

（実施の形態３）
実施の形態３では、色ずれ検出パターン信号生成部２７が、パターンのエッジによる増幅器２の出力信号１１が影響を受けないようにパターンの光反射係数を中間転写ベルト９の移動方向Ｄに対し係数差をもたせて形成し、パターン中央部からパターンのエッジ部に向かってその反射係数が徐々に小さくなるように形成することにより、誤差の少ない比較器３の出力信号１３を得ることができる。

この場合、中間転写ベルト９の移動方向Ｄに対し垂直な方向、すなわちセンサ読取方向に垂直または所定の角度をもって主走査方向に形成された各色ずれ検出パターンに関し、その中央部（図５（ａ）の中央部５０に相当）は高反射係数のトナーで形成し、一方、その周辺部（図５（ａ）の周辺部５１に相当）は中央部よりも低反射係数のトナーで形成することにより、センサ出力が滑らかに変化するように、各色ずれ検出パターンを形成する。

（実施の形態４）
実施の形態４では、色ずれ検出パターン信号生成部２７が、パターンのエッジによる増幅器２の出力信号１１が影響を受けないようにパターンの光反射係数を中間転写ベルト９の移動方向Ｄに対し係数差をもたせて形成し、パターン中央部からパターンのエッジ部に向かってその反射係数が異なるように形成することにより、誤差の少ない比較器３の出力信号１３を得ることができる。

この場合、中間転写ベルト９の移動方向Ｄに対し垂直な方向、すなわちセンサ読取方向に垂直または所定の角度をもって主走査方向に形成された各色ずれ検出パターンに関し、その中央部（図５（ａ）の中央部５０に相当）は高反射係数のトナーでベタ形成し、一方、その周辺部（図５（ａ）の周辺部５１に相当）は中央部よりも低反射係数のトナーでベタ形成することにより、センサ出力が滑らかに変化するように、各色ずれ検出パターンを形成する。

本発明は、中間転写ベルト上に色ずれ検出パターンを形成して色ずれ補正を行う画像形成装置として有用であり、トナー消費を抑制して精度の高い色ずれ補正を行うことを可能とした画像形成装置として有用である。

本発明の実施の形態１における画像形成装置の概略構成を示す構成図 本発明の実施の形態１における画像形成装置の色ずれ検出部の構成を示す構成図 中間転写ベルト上のパターンと該パターンを検出するセンサユニットを説明する説明図 増幅器の出力信号にオーバシュートがある場合の比較器の出力信号を説明する説明図 増幅器の出力信号にオーバシュートがない場合の比較器の出力信号を説明する説明図 本発明に係る中間転写ベルト上のパターンと該パターンを検出するセンサユニットの説明および色ずれ検出部の各構成要素から出力される信号を説明する説明図 本発明に係るパターン幅を求める場合の割り込み処理の処理手順を示すフローチャート プリンタエンジン制御部のパターン形成動作を示すフローチャート

符号の説明

１ センサユニット（検出手段）
１−１ 赤外線発光部
１−２ 赤外線受光部
１−３ レンズ
２ 増幅器
３ 比較器（比較手段）
４ カウンタ（計数手段）
５ ＣＰＵ（画像パターン形成手段、パターン幅求め手段）
６ Ａ／Ｄ変換器
７ 発光制御部
８ Ｄ／Ａ変換器
９ 中間転写ベルト
１０ 出力信号
１１ 出力信号
１２ 基準電圧信号
１３ 出力信号
１４ 割込み信号
１５ カウンタバス
１６ 発光量制御信号
２０ 色ずれ検出部
２１ プリンタエンジン制御部
２２ フラッシュＲＯＭ
２３ ＤＲＡＭ
２４ ＣＰＵバス
２５ ビデオ Ｉ／Ｆ制御部
２６ 画像処理部
２７ 色ずれ検出パターン信号生成部（画像パターン形成手段、色ずれ検出パターン生成手段）
２８ レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）
２９ 画像形成ユニット

Claims (14)

1. 複数色の画像が形成される中間転写ベルト上に色ずれ検出パターンを形成する画像形成装置であって、
   前記中間転写ベルト上に、所定の画像パターンに関し、当該画像パターンの主走査方向の長さが所定の割合で減少しかつ互いに異なる複数の画像パターンを副走査方向に形成する画像パターン形成手段と、
   前記中間転写ベルト上に形成された前記複数の画像パターンを検出し、該検出した結果に応じた電圧を出力する検出手段と、
   前記検出手段から出力される出力電圧と基準電圧とを比較し、該比較した結果に応じた出力信号を出力する比較手段と、
   前記比較手段から出力される出力信号の有効期間を計数する計数手段と、
   前記計数手段によって計数された計数値が所定値以下であるか否かを判別する判別手段と、
   前記判別手段による判別の結果を基にパターン幅を求めるパターン幅求め手段と、
   前記パターン幅求め手段によって求められたパターン幅を有する色ずれ検出パターンを生成する色ずれ検出パターン生成手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 複数色の画像が形成される中間転写ベルト上に色ずれ検出パターンを形成する画像形成装置であって、
   前記中間転写ベルト上に形成される所定のパターンを検出する検出手段と、
   前記検出手段から出力される出力電圧と基準電圧とを比較し、該比較した結果に応じた出力信号を出力する比較手段と、
   前記比較手段から出力される出力信号の有効期間を計数する計数手段と、
   前記計数手段によって計数された計数値が所定値以下であるか否かを判別する判別手段と、
   前記中間転写ベルト上に、所定の画像パターンに関し、当該画像パターンの主走査方向の長さが所定の割合で減少しかつ互いに異なる複数の画像パターンを副走査方向に形成する画像パターン形成手段と、
   前記複数の画像パターンに対する前記判別手段による判別処理により得られる判別結果を基にパターン幅を求めるパターン幅求め手段と、
   前記パターン幅求め手段によって求められたパターン幅を有する色ずれ検出パターンを生成する色ずれ検出パターン生成手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記色ずれ検出パターン生成手段は、
   前記色ずれ検出パターンの副走査方向に着目したときに、当該色ずれ検出パターンの周辺部から中央部に向けて最大濃度となるように前記色ずれ検出パターンに対応する色ずれ検出パターン信号を生成することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 複数色の画像が形成される中間転写ベルト上に色ずれ検出パターンを形成する画像形成装置の色ずれ検出パターン形成方法であって、
   前記色ずれ検出パターンの形成前に、前記中間転写ベルト上にパターン幅調整用パターンを形成する第１のパターン形成ステップと、
   前記第１のパターン形成ステップにより形成された前記パターン幅調整用パターンを検出し、該検出した結果に応じた電圧を出力する検出ステップと、
   前記検出ステップにより出力された出力電圧と基準電圧とを比較し、該比較した結果に応じた出力信号を出力する比較ステップと、
   前記比較ステップにより出力された出力信号の有効期間を計数する計数ステップと、
   前記計数ステップにより計数された計数値が所定値以下であるか否かを判別する判別ステップと、
   前記判別ステップにより判別された結果を基にパターン幅を求めるステップと、
   前記求めるステップにより求められたパターン幅を有する色ずれ検出パターンを前記中間転写ベルト上に形成する第２のパターン形成ステップとを含むことを特徴とする画像形成装置の色ずれ検出パターン生成方法。
5. 複数色の画像が形成される中間転写ベルト上に色ずれ検出パターンを形成する画像形成装置の色ずれ検出パターン形成方法であって、
   前記中間転写ベルト上に形成される所定のパターンを検出し、該検出した結果に応じた電圧を出力する検出ステップと、
   前記検出ステップにより出力された出力電圧と基準電圧とを比較し、該比較した結果に応じた出力信号を出力する比較ステップと、
   前記比較ステップにより出力された出力信号の有効期間を計数する計数ステップと、
   前記計数ステップにより計数された計数値が所定値以下であるか否かを判別する判別ステップと、
   前記色ずれ検出パターンの形成前に、前記中間転写ベルト上に形成されるパターン幅調整用パターンに対応する第１のパターン信号を生成する第１のパターン信号生成ステップと、
   前記パターン幅調整用パターンに対する前記判別ステップによる判別処理により得られる判別結果を基にパターン幅を求めるステップと、
   前記求めるステップにより求められたパターン幅を有する色ずれ検出パターンに対応する第２のパターン信号を生成する第２のパターン信号生成ステップとを含むことを特徴とする画像形成装置の色ずれ検出パターン形成方法。
6. 現像ユニットによる色剤の形成が可能な色剤被形成体を有し、
   前記現像ユニットは、前記色剤被形成体上にパターン画像幅または画像長の最適値を求めるための調整用パターンを形成することを特徴とする画像形成装置。
7. 前記調整用パターンは、複数のパターンを有し、そのなかに互いに長さまたは幅が異なるパターンを含むことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 現像ユニットによる色剤の形成が可能な色剤被形成体を有し、
   前記現像ユニットは、前記色剤被形成体上に、パターン画像幅または画像長の最適値を求めるための調整用パターンと、前記調整用パターンを用いて算出した所定幅または所定長を有するパターンとを形成することを特徴とする画像形成装置。
9. 前記調整用パターンは、複数のパターンを有し、そのなかに互いに長さまたは幅が異なるパターンを含むことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 現像ユニットによる色剤の形成が可能な色剤被形成体を有し、
    前記現像ユニットは、前記色剤被形成体上に、端部に対してその他の部分の濃度が高いパターン画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
11. 現像ユニットによる色剤の形成が可能な色剤被形成体を有し、
    前記現像ユニットは、前記色剤被形成体上に、中央部から端部に向けて濃度が低下するパターン画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
12. 現像ユニットによる色剤の形成が可能な色剤被形成体を有し、
    前記現像ユニットは、前記色剤被形成体上に、端部に対してその他の部分の光反射係数が高いパターン画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
13. 現像ユニットによる色剤の形成が可能な色剤被形成体を有し、
    前記現像ユニットは、前記色剤被形成体上に、中央部から端部に向けて光反射係数が低下するパターン画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
14. 現像ユニットによる色剤の形成が可能な色剤被形成体と、
    前記現像ユニットにより前記色剤被形成体上に形成された調整用パターンの画像長または画像幅と所定値とを比較する比較部と、
    前記比較部の出力に基づき画像長または画像幅を調整したパターンを形成するよう前記現像ユニットを制御する制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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