JP2009282349A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】露光量補正及び色ずれ補正を精度良く且つ効率的に行い、補正時間の短縮を可能とする画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体ドラム１ａ〜１ｄを、露光ユニット４により第１走査領域Ｓ１では露光量を副走査方向に段階的に可変して第１基準画像を形成すると共に、第２走査領域Ｓ２では露光量を略一定にして第２基準画像を形成し、濃度検知センサ２５により第１基準画像のトナー付着量を検知し、色ずれ検知センサ２６により第１基準画像と共に現像された第２基準画像の色ずれを検知し、濃度検知センサ２５の検知結果に基づく露光量補正と色ずれ検知センサ２６の検知結果に基づく色ずれ補正とを並行して行う。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子写真法を用いた画像形成装置に関し、特にタンデム型カラー画像形成装置における露光量の補正方法に関するものである。

電子写真プロセスを用いたカラー画像形成装置においては、画像濃度及びレジストレーションを適正に設定するためのモード（以下、キャリブレーションモードという）が設定されると、トナー担持体上に直接トナーを転写してパッチ画像（基準画像）を形成し、その基準位置からのずれ量を検出して色ずれ補正を行っている。

例えばタンデム型フルカラー画像形成装置の場合、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各画像形成部により搬送ベルト或いは中間転写ベルト上に各色の補正用基準画像が形成され、検知手段により基準画像の位置を検知して色ずれ補正を行う。

このような画像形成装置においては、経時的な劣化等により感光体（像担持体）の感度に変化が生じると、所定の現像能力が得られない場合がある。かかる場合、色ずれを補正しても画像品質の低下は避けられない。そこで、例えば感光体の感度変化に応じて露光量を補正することによって必要とされる現像能力を維持している。

かかる露光量の補正方法として、例えば特許文献１には、露光量が異なる複数の検査用パターン顕像を感光体上に形成し、かかる顕像を光学センサで検出し、その複数の検出値に基づき感光体への露光量を調整することにより、感光体の感度変化により一定の現像能力が得られなくなっても複数の検出値情報により精度良く感度変化の度合いを検知し、必要とされる現像能力が得られるよう緻密な露光量調整を可能とする方法が開示されている。

また、特許文献２には、レーザ書き込み光学系における書き込みレーザを、多値画像データに基づき主走査方向にレーザパワーを変調することにより、感光体上の主査方向に光パワーを精度良く一定とし、画像品質を向上させる方法が開示されている。
特開平８−２４８７０４号公報 特開平１１−２８６１３７号公報

しかし、色ずれ補正と露光量補正を個別に行うと時間がかかるため、作業効率の低下を招くおそれがある。また、露光量を補正するためには露光量を副走査方向に段階的に変化させる必要がある。このため、露光量補正と色ずれ補正を同時に行うとしても、露光量の変化に応じて色ずれ補正用パターン画像の濃度が副走査方向に変化し、パターン画像を十分に検知できないおそれがある。

本発明は、上記問題点に鑑み、露光量補正及び色ずれ補正を精度良く且つ効率的に行い、補正時間の短縮を可能とす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に本発明は、像担持体と現像装置とを含む複数の画像形成部と、前記像担持体上の主走査方向に所定の走査領域を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上に現像されたトナー像が順次積層される中間転写ベルトと、前記像担持体上に現像されたトナー像を前記中間転写ベルト上に積層する転写手段と、前記中間転写ベルト上に積層されたトナー像を記録媒体上に一度に転写する二次転写手段と、を備えた画像形成装置において、前記露光手段は、前記像担持体上に、前記走査領域のうち第１走査領域では露光量を副走査方向に段階的に可変して第１基準画像を形成すると共に前記第１走査領域とは異なる第２走査領域では露光量を略一定にして第２基準画像を形成可能であり、前記画像形成部で現像された前記第１基準画像のトナー付着量を検知可能な第１検知手段と、前記第１基準画像と共に現像された前記第２基準画像の色ずれを検知可能な第２検知手段と、前記露光手段により前記第１及び第２基準画像を形成させ、前記第１検知手段の検知結果に基づく前記露光手段の露光量補正と前記第２検知手段の検知結果に基づく色ずれ補正とを並行して行う制御手段と、を設けたことを特徴としている。

また本発明は、像担持体と現像装置とを含む複数の画像形成部と、前記像担持体上の主走査方向に所定の走査領域を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記画像形成部に記録媒体を搬送する搬送ベルトと、前記像担持体上に現像されたトナー像を記録媒体上若しくは前記搬送ベルト上に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置において、前記露光手段は、前記像担持体上に、前記走査領域のうち第１走査領域では露光量を副走査方向に段階的に可変して第１基準画像を形成すると共に前記第１走査領域とは異なる第２走査領域では露光量を略一定にして第２基準画像を形成可能であり、前記画像形成部で現像された前記第１基準画像のトナー付着量を検知可能な第１検知手段と、前記第１基準画像と共に現像された前記第２基準画像の色ずれを検知可能な第２検知手段と、前記露光手段により前記第１及び第２基準画像を形成させ、前記第１検知手段の検知結果に基づく前記露光手段の露光量補正と前記第２検知手段の検知結果に基づく色ずれ補正とを並行して行う制御手段と、を設けたことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記走査領域の中央部に前記第１基準画像が、両端部に前記第２基準画像が形成され、前記第１及び第２検知手段は、前記転写手段により前記中間転写ベルト若しくは搬送ベルトに転写された前記第１及び第２基準画像を検知することを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、露光手段の露光量を、第１走査領域では副走査方向に段階的に可変して第１基準画像を形成し、第２走査領域では露光量を略一定にして第２基準画像を形成し、画像形成部で現像された第１基準画像のトナー付着量を第１検知手段により、第１基準画像と共に現像された第２基準画像の色ずれを第２検知手段により検知し、第１検知手段の検知結果に基づく露光量補正と第２検知手段の検知結果に基づく色ずれ補正とを並行して行うこととした。

これにより、露光量及び色ずれ補正を行うのに十分な大きさを有する第１及び第２基準画像を形成すると共に露光量及び色ずれ補正を並行して行うことができるため、露光量及び色ずれ補正を精度良く且つ効率的に行い、補正時間を短縮することができる。

また、本発明の第２の構成によれば、露光手段の露光量を、第１走査領域では副走査方向に段階的に可変して第１基準画像を形成し、第２走査領域では露光量を略一定にして第２基準画像を形成し、画像形成部で現像された第１基準画像のトナー付着量を第１検知手段により、第１基準画像と共に現像された第２基準画像の色ずれを第２検知手段により検知し、第１検知手段の検知結果に基づく露光量補正と第２検知手段の検知結果に基づく色ずれ補正とを並行して行うこととした。

これにより、露光量及び色ずれ補正を行うのに十分な大きさを有する第１及び第２基準画像を形成すると共に露光量及び色ずれ補正を並行して行うことができるため、露光量及び色ずれ補正を精度良く且つ効率的に行い、補正時間を短縮することができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の画像形成装置において、走査領域の中央部に第１基準画像を、両端部に第２基準画像を形成し、第１及び第２検知手段が、転写手段により中間転写ベルト若しくは搬送ベルトに転写された第１及び第２基準画像を検知することにより、より適切に露光量補正を行うと共により精度良く色ずれ補正を行うことができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の構成を示す概略図であり、図２は露光ユニット４の拡大概略図である。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。

この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転しながら各画像形成部に隣接して移動する中間転写ベルト８上に順次転写（一次転写）された後、二次転写ローラ９において用紙Ｐ上に一度に転写（二次転写）され、さらに、定着部７において用紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。

トナー像が転写される用紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、二次転写ローラ９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのクリーニングブレード１９が配置されている。

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光ユニット（露光手段）４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像ユニット（現像装置）３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。露光ユニット４の詳細については後述する。

ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット４によって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像ユニット３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラ（現像剤担持体）を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーが補給装置（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像ユニット３ａ〜３ｄの現像ローラにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、中間転写ベルト８に所定の転写電圧で電界が付与された後、転写ローラ（転写手段）６ａ〜６ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。

中間転写ベルト８は、従動ローラ１０、駆動ローラ１１及びテンションローラ２０に掛け渡されており、駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラ１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラ（二次転写手段）９へ搬送され、中間転写ベルト８とのニップ部（二次転写ニップ部）において用紙Ｐ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着部７へと搬送される。

定着部７に搬送された用紙Ｐは、定着ローラ対１３のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ１５によって排出トレイ１７に排出される。

一方、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した用紙Ｐの一部を一旦排出ローラ１５から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Ｐは排出ローラ１５を逆回転させることにより分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により用紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。

図２に示すように、露光ユニット４には、光学素子（ＬＤ）２１、ポリゴンミラー２２、ミラー２３ａ、２３ｂ、２３ｃ及び２３ｄ、Ｆθレンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及び２４ｄが備えられている。そして、光学素子（ＬＤ）２１から射出されたレーザ光が、図示しないコリメータレンズ等を介してポリゴンミラー２２に入射し、ポリゴンミラー２２に反射されたレーザ光がミラー２３ａ〜２３ｄ及びｆθレンズ２４ａ〜２４ｄを介して主走査方向に走査しながら、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上を露光する。

ＬＤ２１は、主走査方向において後述する制御部３２からの信号により所定のタイミングで発光量（露光量）を可変することができる。また、ＬＤ２１はポリゴンミラー２２と連動しており、後述する第１走査領域Ｓ１（図５参照）では露光量を副走査方向に段階的に可変し、第２走査領域Ｓ２（図５参照）では露光量を略一定にして感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にレーザ光を照射できるよう、ポリゴンミラー２２の回転速度に応じてＬＤ２１の発光量を可変するタイミングが予め設定されている。

図３（ａ）は、第１実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の中間転写ベルト周辺の構成を示す側面断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の濃度検知センサ及び色ずれ検知センサ周辺をＡ方向に見た部分拡大図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、図２では帯電器２ａ〜２ｄ、クリーニング部５ａ〜５ｄは記載を省略している。

中間転写ベルト８の進行方向において最下流側に配置された感光体ドラム１ｄよりも下流側、且つ二次転写ローラ９よりも上流側において中間転写ベルト８の幅方向（図３（ｂ）の左右方向）中央部と対向する位置には、濃度検知センサ（第１検知手段）２５が配置されている。濃度検知センサ２５としては、一般にＬＥＤ等から成る発光素子と、フォトダイオード等から成る受光素子を備えた光学センサが用いられる。感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー付着量を測定する際、発光素子から感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成された各露光量補正用の第１基準画像に対し測定光を照射すると、測定光はトナーによって反射される光、及びドラム表面によって反射される光として受光素子に入射する。

トナーの付着量が多い場合には、ドラム表面からの反射光がトナーによって遮光されるので、受光素子の受光量が減少する。一方、トナーの付着量が少ない場合には、逆にドラム表面からの反射光が多くなる結果、受光素子の受光量が増大する。従って、受光した反射光量に基づく受光信号の出力値により各色の基準画像の濃度を検知し、予め定められた標準濃度と比較して露光ユニット４の露光量を調整することにより、各色について露光量補正が行われる。

色ずれ検知センサ（第２検知手段）２６は、濃度検知センサ２５を挟んで中間転写ベルト８の幅方向両端部に配置されており、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて形成され、中間転写ベルト８上に転写された色ずれ補正用の第２基準画像の位置を検知する。色ずれ検知センサ２６としては、濃度検知センサ２５と同様の反射型光学センサが用いられるが、他のセンサを用いることも可能である。例えば、ＣＣＤ素子と、レンズ、ドライバ回路等により構成され、対象物の映像をレンズによってＣＣＤ素子面に結像させ、光の量をビデオパルス信号に変換して出力させるラインセンサやエリアセンサ等が挙げられる。

なお、濃度検知センサ２５及び色ずれ検知センサ２６は、中間転写ベルト８上の基準画像を検知可能な他の位置に配置しても良いが、例えば二次転写ローラ９よりも下流側に配置した場合、中間転写ベルト８上に基準画像が転写されてから濃度及び色ずれ検知が行われるまでの時間が長くなり、さらに基準画像が二次転写ローラ９と接触することにより基準画像の表面状態が変化するおそれもある。そのため、図３（ａ）のように最も下流側に位置する画像形成部Ｐｄの下流側近傍に配置することが好ましい。濃度検知センサ２５及び色ずれ検知センサ２６は、検知結果に応じた出力信号を後述する制御部３２に送信する。

図４は、第１実施形態のタンデム型カラー画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。図１〜図３と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。画像形成装置１００は、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、画像入力部３０、ＡＤ変換部３１、制御部３２、記憶部３３、操作パネル３４、定着部７、中間転写ベルト８、濃度検知センサ２５及び色ずれ検知センサ２６等を含む構成である。

画像入力部３０は、画像形成装置１００がカラー複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される画像読取部であり、画像形成装置１００が図１に示すようなカラープリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部３０より入力された画像信号はＡＤ変換部３１においてデジタル信号に変換された後、記憶部３３内の画像メモリ４０に送出される。

記憶部３３は、画像メモリ４０、ＲＡＭ４１、及びＲＯＭ４２を備えており、画像メモリ４０は、画像入力部３０から入力され、ＡＤ変換部３１においてデジタル変換された画像信号を記憶し、制御部３２に送出する。ＲＡＭ４１及びＲＯＭ４２は、制御部３２の処理プログラムや処理内容等を記憶する。

また、ＲＡＭ４１（或いはＲＯＭ４２）には、濃度検知センサ２５の出力値とトナー付着量との関係がトナー付着量データとして記憶されており、トナー付着量から決定される濃度と露光量補正に用いるパラメータ値とを関連づけて記憶した露光量補正テーブルと、各色の画像の色ずれ量と、露光ユニット４の露光開始タイミング或いは露光開始位置とを関連づけて記憶した色ずれ補正用テーブルとが格納されている。

なお、露光量及び色ずれ補正に用いる各パラメータ値は、制御部３２において濃度検知センサ２５及び色ずれ検知センサ２６の出力値を用いてその都度演算しても良いが、制御部３２の処理負荷を軽減するために、ＲＡＭ４１（或いはＲＯＭ４２）に予めテーブル化して格納しておくことが好ましい。

操作パネル３４は、複数の操作キーから成る操作部と、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成されており、ユーザが印刷条件等の設定を行う他、例えば画像形成装置１００がファクシミリ機能を有する場合は、記憶部３３にファクシミリ送信先を登録し、さらに登録された送信先の読み出しや書き換えを行う等の種々の設定にも使用される。

制御部３２は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）であり、設定されたプログラムに従って画像入力部３０、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、定着部７、及び用紙カセット１６（図１参照）からの用紙Ｐの搬送等を全般的に制御するとともに、画像入力部３０から入力された画像信号を、必要に応じて変倍処理或いは階調処理して画像データに変換する。露光ユニット４は、処理後の画像データに基づいてＬＤ２１からレーザ光を照射し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に潜像を形成する。

さらに制御部３２は、操作パネル３４のキー操作等によりキャリブレーションモードが設定されると、濃度検知センサ２５及び色ずれ検知センサ２６からの出力信号を受信し、記憶部３３に記憶されたトナー付着量データ及び色ずれデータに基づいてトナー付着量及び色ずれ量の算出を行う機能、算出されたトナー付着量に基づいて第１基準画像の濃度を決定し、予め定められた標準濃度と比較して露光ユニット４のＬＤ２１の発光量を調整することにより、各色について露光量補正を行う機能、算出された色ずれ量に基づいて画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの画像形成タイミングを調整することにより色ずれ補正を行う機能を有している。なお、キャリブレーションモードは、装置の電源ＯＮ時や所定枚数の画像形成処理が終了した時にも自動的に設定されるようにしてもよい。

次に、本実施形態の露光量及び色ずれ補正について図５も参照して説明する。図５は、露光量及び色ずれ補正用の基準画像の一例である。感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のベルト幅方向（走査方向、図５の左右方向）の走査領域Ｓのうち、中央部の第１走査領域Ｓ１では、露光ユニット４の露光量を副走査方向（図５の上下方向）に段階的に可変し、第１走査領域Ｓ１を挟んで幅方向両端部の第２走査領域Ｓ２では、露光ユニット４の露光量を略一定にして感光体ドラム１ａ〜１ｄを露光する。次に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成された静電潜像を現像し、中間転写ベルト８に転写する。

このように、感光体ドラム１ａ〜１ｄの第１走査領域Ｓ１では副走査方向に段階的に濃度が異なる第１基準画像、第２走査領域Ｓ２では濃度が略一定の第２基準画像の静電潜像を形成し、中間転写ベルト８上に第１及び第２基準画像を転写することができる。そして、第１及び第２基準画像を用いて露光量及び色ずれ補正を並行して行うこととした。

図５に示すように、中間転写ベルト８上のベルト幅方向（走査方向、図の左右方向）中央部には、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、イエロー（ｙ）及びブラック（ｂ）の各色のパッチ画像（第１基準画像）が、両端部には、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｂ）の各色の斜線と横線Ｍ、Ｃ、Ｙ及びＢからなるパッチ画像（第２基準画像）が形成される。なお、矢印Ｘはベルト進行方向（副走査方向）を示しており、露光量補正用のパッチ画像としては、便宜上イエロー（ｙ）及びブラック（ｂ）についてのみ示した。

図５に示すパッチ画像ｂ、ｙのパターンは一般的なものであり、中間転写ベルト８上の走査領域Ｓ１には、最も濃色の画像（ｂ１）から最も淡色の画像（ｂ４）まで露光ユニット４の露光量を副走査方向に段階的に変化させて、４段階の濃度のパッチ画像ｂ１〜ｂ４が、ベルト進行方向Ｘに沿って下流側から順に一列に形成されている。

隣接するパッチ画像は、境界において濃度が変化するようにそれぞれ単色で形成されており、パッチ画像ｂの形成される位置には濃度検知センサ２５が対向配置されている。パッチ画像ｂの上流側直近には、同様に最も濃色の画像（ｙ１）から最も淡色の画像（ｙ４）まで４段階の濃度のパッチ画像ｙ１〜ｙ４が形成されている。なお、ここではブラック及びイエローのパッチ画像ｂ及びｙを例に挙げて説明したが、基準画像ｙの上流側直近に順次形成されるシアン及びマゼンダのパッチ画像ｃ及びｍについても全く同様の構成である。

また、ここでは各色につき１回ずつパッチ画像ｍ〜ｂを形成することとしたが、これらを複数回形成して平均値を算出し、補正用データとすることもできる。そして、各色のトナー付着量を濃度検知センサ２５で検知して濃度を算出し、予め決められた標準濃度と比較し、露光量補正をする場合は露光ユニット４のＬＤ２１の発光量を調整することにより各色について露光量補正が行われる。

図５に示すパッチ画像Ｍ〜Ｂのパターンも一般的なものであり、これらは露光ユニット４の露光量を所定値で略一定にして形成された後、中間転写ベルト８上に転写される。各色の斜線と横線を用いて主走査方向（ベルト幅方向）の色ずれを検出し、各色の横線間の間隔から副走査方向（ベルト周方向）の色ずれを検出する。

また、パッチ画像Ｍ〜Ｂは主走査方向の両端部に同一パターンで形成されることにより、主走査等倍度や走査傾きを精度良く検出可能となっている。さらに、ベルト周方向の色ずれの検知むらを低減するため、パッチ画像Ｍ〜Ｂは副走査方向に繰り返し形成されており、同一パターンを複数回測定して色ずれ量の平均値を取るようになっている。

なお、中間転写ベルト８のベルト１周にわたってパッチ画像Ｍ〜Ｂを形成すれば、より精度良く色ずれ補正を行うことができる。これら各色の斜線及び直線の位置関係を色ずれ検知センサ２６で検知して予め決められた基準位置と比較し、主走査方向の色ずれを補正する場合は露光ユニット４の露光開始位置を調整し、副走査方向の色ずれを補正する場合は露光ユニット４の露光開始タイミングを調整することにより、各色について色ずれ補正が行われる。

そして、キャリブレーションモードが実行されると、前述した画像形成過程により感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に露光量補正用のパッチ画像ｍ〜ｂ、及び色ずれ補正用のパッチ画像Ｍ〜Ｂが形成される。このうちパッチ画像ｍ〜ｂについては上記の通り露光量を段階的に変化させて形成され、パッチ画像Ｍ〜Ｂについては露光量を略一定にして形成される。

パッチ画像ｍ〜ｂ及びＭ〜Ｂは、共に転写ローラ６ａ〜６ｄにより中間転写ベルト８上の所定位置に転写された後、濃度検知センサ２５及び色ずれ検知センサ２６により検知される。そして、露光量及び色ずれ補正が終了した後、パッチ画像ｍ〜ｂ及びＭ〜Ｂは、クリーニングブレード１９により中間転写ベルト８上から除去される。

次に、第１実施形態の画像形成装置における露光量及び色ずれ補正制御について説明する。図６は、第１実施形態の画像形成装置の露光量及び色ずれ補正手順を示すフローチャートである。図１〜図５を参照しながら、図６のステップに従いキャリブレーションの実行手順について説明する。

キャリブレーションモードが実行されて露光量及び色ずれ補正が開始されると（ステップＳ１）、露光ユニット４（図１及び図２参照）が、第１走査領域Ｓ１（図５参照）では露光量を副走査方向に４段階変化させて、第２走査領域Ｓ２（図５参照）では露光量を略一定にして感光体ドラム１ａ〜１ｄを露光する（ステップＳ１）。

これにより、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に露光量補正用のパッチ画像ｍ〜ｂが形成される（ステップＳ２１）と同時に、色ずれ補正用のパッチ画像Ｍ〜Ｂも形成され（ステップＳ２２）、これらパッチ画像ｍ〜ｂ及びＭ〜Ｂは、転写ローラ６ａ〜６ｄにより中間転写ベルト８の所定位置に転写される（図５参照）。

次に、濃度検知センサ２５によりパッチ画像ｍ〜ｂのトナー付着量（トナー濃度）を検知する（ステップＳ３１）。検知された各色のトナー濃度は制御部３２においてそれぞれ標準濃度と比較され、各トナー濃度と標準濃度との濃度差の平均値が算出される。同時に、色ずれ検知センサ２６によりパッチ画像Ｍ〜Ｂの位置関係を検知する（ステップＳ３２）。検知された位置関係は制御部３２においてそれぞれ基準位置と比較され、各色の色ずれ量が算出される。

そして、ステップＳ３１で得られた濃度差の平均値に応じて露光量補正に用いるパラメータ値が記憶部３３内の露光量補正用テーブルから読み出され、制御部３２はパラメータ値を変更する制御信号を送信して露光ユニット４の露光量を調整することにより、各色について露光量補正を実行する（ステップＳ４１）。

また、ステップＳ３２で得られた各色の色ずれ量に応じて色ずれ補正に用いるパラメータ値が記憶部３３内の色ずれ補正用テーブルから読み出され、制御部３２は露光ユニット４の露光開始位置或いは露光開始タイミングを調整することにより、各色について色ずれ補正を実行する（ステップＳ４２）。その後、クリーニングブレード１９により中間転写ベルト８上のパッチ画像ｍ〜ｂ及びパッチ画像Ｍ〜Ｂが除去されて（ステップＳ５）キャリブレーションが終了する。

上記手順で露光量及び色ずれ補正を行うことにより、露光量補正に十分な大きさを有し且つ副走査方向に段階的に濃度の異なるパッチ画像ｍ〜ｂを形成すると同時に、色ずれ補正を行うのに十分な大きさを有し且つ濃度が略一定のパッチ画像Ｍ〜Ｂを形成し、露光量及び色ずれ補正を並行して実行することができる。これにより、露光量及び色ずれ補正を精度良く且つ効率的に行うことができ、補正時間の短縮を図ることが可能となる。

また、パッチ画像ｍ〜ｂを走査領域Ｓの中央部に形成することにより、主走査方向において中心的な濃度（露光量）を検知することができるため、より適切に露光量補正を行うことができ、パッチ画像Ｍ〜Ｂを走査領域Ｓの両端部に形成することにより、より精度良く色ずれを検知することができる。しかし、パッチ画像ｍ〜ｂ及びパッチ画像Ｍ〜Ｂの走査方向の配置は上記に限らず、中間転写ベルト８のベルト幅方向に異なる位置にパッチ画像ｍ〜ｂ及びパッチ画像Ｍ〜Ｂを形成することができれば、任意の位置に形成可能である。

また、露光ユニット４の第１走査領域Ｓ１において可変する露光量は、露光量補正に十分な濃度のパッチ画像ｍ〜ｂを形成することができれば、特に限定されるものではなく、第２走査領域Ｓ２における略一定にする露光量も、色ずれ補正に十分な濃度のパッチ画像Ｍ〜Ｂを形成できれば、特に限定されるものではなく、これらの露光量は予備実験等により適宜設定することができる。

第１実施形態においては、トナー担持体の一例である中間転写ベルト８上に各色のトナー像を順次積層して形成されたフルカラー画像を用紙Ｐ上に一度に転写する中間転写方式のタンデム型カラー画像形成装置について説明したが、本発明は、搬送ベルト上に担持されて搬送される用紙Ｐに各色のトナー像を順次転写する直接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置においても全く同様に適用可能である。

図７は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図であり、図８は、第２実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の搬送ベルト周辺の構成を示す側面断面図である。本実施形態では、中間転写ベルト８に代えて、用紙Ｐを各画像形成部Ｐａ〜Ｐｂに順次搬送する搬送ベルト５０が感光体ドラム１ａ〜１ｄの下部に当接するように配置されており、露光ユニット４に代えて各感光体ドラム１ａ〜１ｄを個別に露光するＬＥＤヘッド（露光手段）４ａ〜４ｄを備えている。他の部分の構成については第１実施形態と全く同様であるため説明は省略する。

本実施形態においては、ＬＥＤヘッド４ａ〜４ｄの第１走査領域Ｓ１（図５参照）と対向する画素部ではレーザ光の発光量を副走査方向に段階的に可変させ、第２走査領域Ｓ２（図５参照）と対向する画素部では略一定にして感光体ドラム１ａ〜１ｄを露光することとした。そして、現像ユニット３ａ〜３ｄの下流側に設けられた濃度検知センサ２５及び色ずれ検知センサ２６を用いて搬送ベルト５０上に形成された露光量及び色ずれ補正用のパッチ画像ｍ〜ｂ及びＭ〜Ｂ（図５参照）を検知する。

これにより、第１実施形態と同様、露光量補正と並行して色ずれ補正も行うことができる。露光量及び色ずれの補正方法、キャリブレーションの実行手順については第１実施形態と全く同様であるため説明は省略する。

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態において示した基準画像のパターンは一例に過ぎず、他のパターンを用いることもできる。

本発明は、像担持体と現像装置とを含む複数の画像形成部と、前記像担持体上の主走査方向に所定の走査領域を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上に現像されたトナー像が順次積層される中間転写ベルト若しくは記録媒体を搬送する搬送ベルトと、前記像担持体上に現像されたトナー像を前記中間転写ベルト若しくは搬送ベルト上に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置において、前記露光手段は、前記像担持体上に、前記走査領域のうち第１走査領域では露光量を副走査方向に段階的に可変して第１基準画像を形成すると共に前記第１走査領域とは異なる第２走査領域では露光量を略一定にして第２基準画像を形成可能であり、前記画像形成部で現像された前記第１基準画像のトナー付着量を検知可能な第１検知手段と、前記第１基準画像と共に現像された前記第２基準画像の色ずれを検知可能な第２検知手段と、前記露光手段により前記第１及び第２基準画像を形成させ、前記第１検知手段の検知結果に基づく前記露光手段の露光量補正と前記第２検知手段の検知結果に基づく色ずれ補正とを並行して行う制御手段と、を設けたものである。

これにより、露光量及び色ずれ補正を行うのに十分な大きさを有する第１及び第２基準画像を形成すると共に露光量及び色ずれ補正を並行して行うことができるため、露光量及び色ずれ補正を精度良く且つ効率的に行い、補正時間を短縮することができる。

また、走査領域の中央部に第１基準画像を、両端部に第２基準画像を形成し、第１及び第２検知手段が、転写手段により中間転写ベルト若しくは搬送ベルトに転写された第１及び第２基準画像を検知することにより、より適切に露光量補正を行うと共により精度良く色ずれ補正を行うことができる。

は、本発明の第１実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 は、第１実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置に用いられる露光ユニット４の拡大概略図である。 は、第１実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の中間転写ベルト周辺の構成を示す側面断面図であり、図３（ａ）は、側面断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の濃度検知センサ及び色ずれ検知センサ周辺をＡ方向に見た部分拡大図である。 は、第１実施形態のタンデム型カラー画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。 は、露光量及び色ずれ補正用基準画像の一例を示す概略図である。 は、第１実施形態の画像形成装置における露光量及び色ずれ補正制手順を説明するフローチャートである。 は、本発明の第２実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 は、第２実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の搬送ベルト周辺の構成を示す側面断面図である。

符号の説明

Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部
１ａ〜１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ 帯電器
３ａ〜３ｄ 現像ユニット（現像装置）
４ 露光ユニット（露光手段）
４ａ〜４ｄ ＬＥＤヘッド（露光手段）
６ａ〜６ｄ 転写ローラ（転写手段）
７ 定着部
８ 中間転写ベルト
９ 二次転写ローラ（二次転写手段）
２５ 濃度検知センサ（第１検知手段）
２６ 色ずれ検知センサ（第２検知手段）
３２ 制御部（制御手段）
３３ 記憶部
３４ 操作パネル
５０ 搬送ベルト
１００ 画像形成装置
ｍ〜ｂ （第１）パッチ（基準）画像
Ｍ〜Ｂ （第２）パッチ（基準）画像
Ｓ 走査領域
Ｓ１ 第１走査領域
Ｓ２ 第２走査領域

Claims (3)

1. 像担持体と現像装置とを含む複数の画像形成部と、前記像担持体上の主走査方向に所定の走査領域を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上に現像されたトナー像が順次積層される中間転写ベルトと、前記像担持体上に現像されたトナー像を前記中間転写ベルト上に積層する転写手段と、前記中間転写ベルト上に積層されたトナー像を記録媒体上に一度に転写する二次転写手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記露光手段は、前記像担持体上に、前記走査領域のうち第１走査領域では露光量を副走査方向に段階的に可変して第１基準画像を形成すると共に前記第１走査領域とは異なる第２走査領域では露光量を略一定にして第２基準画像を形成可能であり、
   前記画像形成部で現像された前記第１基準画像のトナー付着量を検知可能な第１検知手段と、
   前記第１基準画像と共に現像された前記第２基準画像の色ずれを検知可能な第２検知手段と、
   前記露光手段により前記第１及び第２基準画像を形成させ、前記第１検知手段の検知結果に基づく前記露光手段の露光量補正と前記第２検知手段の検知結果に基づく色ずれ補正とを並行して行う制御手段と、を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体と現像装置とを含む複数の画像形成部と、前記像担持体上の主走査方向に所定の走査領域を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記画像形成部に記録媒体を搬送する搬送ベルトと、前記像担持体上に現像されたトナー像を記録媒体上若しくは前記搬送ベルト上に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記露光手段は、前記像担持体上に、前記走査領域のうち第１走査領域では露光量を副走査方向に段階的に可変して第１基準画像を形成すると共に前記第１走査領域とは異なる第２走査領域では露光量を略一定にして第２基準画像を形成可能であり、
   前記画像形成部で現像された前記第１基準画像のトナー付着量を検知可能な第１検知手段と、
   前記第１基準画像と共に現像された前記第２基準画像の色ずれを検知可能な第２検知手段と、
   前記露光手段により前記第１及び第２基準画像を形成させ、前記第１検知手段の検知結果に基づく前記露光手段の露光量補正と前記第２検知手段の検知結果に基づく色ずれ補正とを並行して行う制御手段と、を設けたことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記走査領域の中央部に前記第１基準画像が、両端部に前記第２基準画像が形成され、
   前記第１及び第２検知手段は、前記転写手段により前記中間転写ベルト若しくは搬送ベルトに転写された前記第１及び第２基準画像を検知することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。