JP2010055103A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】補正実行時におけるパターンの検出精度を確保する。
【解決手段】補正処理を実行する際には、まずベルト１３の清掃を実行し、その後にベルト１３上の清掃された部分にパターンを形成して、パターンの検出及び補正を行う。パターンの形成の前にベルト１３の清掃を合わせて行うことにより、パターン検出の精度を確保でき、ひいては補正の精度を高めて形成される画像の品質を確保することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来よりカラーレーザプリンタなどの画像形成装置として、例えば、複数の画像形成ユニットが用紙搬送用のベルトに沿って並んで配置されており、ベルト上に搬送される用紙に対して各画像形成ユニットから順次各色のトナー像が転写される方式のものなどが知られている。こうした画像形成装置では、各画像形成ユニット間で用紙に対する転写位置のずれ（色ずれ）が生じると、形成される画像の品質が低下してしまう。

そこで、画像の品質を確保するために、各色の形成位置のずれを補正するレジストレーション等と呼ばれる技術が採用されている（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、各画像形成ユニットによってベルト表面に所定のパターンを形成し、そのパターンの位置を光学センサで検出し、その結果に基づいて各色の形成位置のずれを補正する。また、類似の技術として、ベルト上に濃度補正用のパターンを形成し、そのパターンの濃度を光学センサで検出し、その結果に基づいて形成される画像の濃度を補正するものも知られている。

特開２００３−９８７９５公報

ところで、上述の位置ずれ補正若しくは濃度補正の際には、ベルト表面にトナー等が付着して汚れていると、パターンの検出を精度良く行うことができない。そのため、こうした画像形成装置には一般にベルトを清掃するためのクリーニング装置が設けられており、補正処理が終了した後にクリーニング装置によってベルト表面に付着したトナーを除去するようになっている。

しかしながら、従来では、補正を実行する直前のベルトが必ずしも清浄な状態であるとは限らなかった。即ち、補正の終了後にベルトの清掃が実行されたとしても、その後に、例えば画像形成ユニットが脱着された際などにベルト表面が汚れることがあり、そのような状態のままで次に補正が実行されると、パターンの検出精度が低下し、ひいては形成される画像の品質の低下を招くおそれがあった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、補正実行時におけるパターンの検出精度を確保することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、第１の発明に係る画像形成装置は、担持体と、画像を形成する形成手段と、前記担持体を清掃するクリーニング手段と、前記担持体上に形成された補正用のパターンを検出する検出手段と、担持体の汚染状態が変化する状況の検知を行う状態検知手段と、前記状態検知手段により担持体の汚染状態が変化する状況が検知された場合は、前記形成手段により前記担持体におけるパターン形成領域に前記パターンを形成させる前に前記クリーニング手段により前記パターン形成領域の清掃を実行させ、前記状態検知手段により担持体の汚染状態が変化する状況が検知されてない場合は
、前記担持体の汚染度を測定した結果が基準となる汚染度合の閾値以上であるときに、前記形成手段により前記パターン形成領域に前記パターンを形成させる前に前記クリーニング手段により前記パターン形成領域の清掃を実行させる制御手段と、前記検出手段による前記パターンの検出結果に基づいて前記形成手段における画像形成特性の補正を行う補正処理を実行する補正処理手段と、を備える。

第１の発明によれば、状態検知手段により担持体の汚染状態が変化する状況が検知された場合は、形成手段によりパターン形成領域にパターンを形成させる前に担持体の清掃を実行し、また、状態検知手段により担持体の汚染状態が変化する状況が検知されてない場合は、担持体の汚染度を測定した結果が基準となる汚染度合の閾値以上であるときに、形成手段によりパターン形成領域にパターンを形成させる前に担持体の清掃を実行し、その後に担持体上の清掃された部分にパターンを形成して、パターンの検出及び補正を行う。パターンの形成の前に担持体の清掃を合わせて行うことにより、パターン検出の精度を確保でき、ひいては補正の精度を高めて形成される画像の品質を確保することができる。

第２の発明は、第１の発明において、閾値は、形成手段により形成される画像の位置のずれを補正する位置ずれ補正のためのパターンを形成手段に形成させる際の第１閾値と、形成手段により形成される画像の濃度を補正する濃度補正のためのパターンを形成手段に形成させる際の第２閾値とを有し、第１閾値は、第２閾値よりも高い。

第２の発明によれば、濃度補正のためのパターンを検出する時には位置ずれ補正のためのパターンを検出する時に比べて担持体の汚れの影響を受けやすい。このため、濃度補正のためのパターンを検出する時には、位置ずれ補正のためのパターンを検出する時よりも、パターンの形成の前に担持体の清掃が行われ易くすることが望ましい。また、不要な清掃処理を行わないことで処理時間を短縮することができる。

本発明によれば、状態検知手段により担持体の汚染状態が変化する状況が検知された場合は、形成手段によりパターン形成領域にパターンを形成させる前に担持体の清掃を実行し、また、状態検知手段により担持体の汚染状態が変化する状況が検知されてない場合は、担持体の汚染度を測定した結果が基準となる汚染度合の閾値以上であるときに、形成手段によりパターン形成領域にパターンを形成させる前に担持体の清掃を実行し、その後に担持体上の清掃された部分にパターンを形成して、パターンの検出及び補正を行う。これにより、パターン検出の精度を確保でき、ひいては補正の精度を高めて形成される画像の品質を確保することができる。

本発明の画像形成装置の一例であるプリンタの概略構成を示す側断面図 プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図 汚染度検出処理の流れを示すフローチャート 補正処理の流れを示すフローチャート ベルトとその周囲に設けられたパターン検出センサ、クリーニング装置及び感光ドラムの位置関係を説明する図 位置ずれ補正用パターンを示す図 濃度補正用パターンを示す図

＜実施形態１＞ 次に本発明の実施形態１について図１から図７を参照して説明する。

（プリンタの全体構成）
図１は、本発明の画像形成装置の一例であるプリンタ１の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、図１における右側を前方とする。

プリンタ１は、本体ケーシング２を備えており、この本体ケーシング２の底部には、被記録媒体である用紙３が積載される供給トレイ４が設けられている。供給トレイ４の前端上方には給紙ローラ５が設けられており、この給紙ローラ５の回転に伴って給紙トレイ４内の最上位に積載された用紙３がレジストローラ６へ送り出される。レジストローラ６は、用紙３の斜行補正を行った後、その用紙３を画像形成部１０のベルトユニット１１上へ搬送する。

画像形成部１０（形成手段の一例）は、ベルトユニット１１、スキャナ部１９、プロセス部２０、定着部３１などを備えている。

ベルトユニット１１は、前後一対のベルト支持ローラ１２間に、ポリカーボネート等からなるベルト１３（担持体の一例）を張架した構成となっている。そして、後側のベルト支持ローラ１２が回転駆動されることにより、ベルト１３が図示反時計周り方向に循環移動し、ベルト１３上面の用紙３が後方へ搬送される。また、ベルト１３の内側には、後述するプロセス部２０の各感光ドラム２８とベルト１３を挟んで対向する位置にそれぞれ転写ローラ１４が設けられている。

さらに、ベルト１３の下面に対向して、ベルト１３上に形成されるパターンを検出する一対のパターン検出センサ１５（検出手段の一例）が設けられている。パターン検出センサ１５は、ベルト１３面に光を照射して、その反射光をフォトトランジスタ等で受光し、その受光量に応じたレベルの信号を出力する。また、ベルトユニット１１の下側には、ベルト１３表面を清掃するためのクリーニング装置１７（クリーニング手段の一例）が設けられている（クリーニング装置１７については後に詳述する）。

スキャナ部１９は、レーザ発光部（図示せず）から出射された各色毎のレーザ光を対応する感光ドラム２８の表面に照射する。

プロセス部２０は、フレーム２１と、このフレーム２１に設けられた４つのカートリッジ装着部にそれぞれ着脱可能に装着される４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した現像カートリッジ２２（それぞれ２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ、２２Ｋ）とを備えている。なお、プロセス部２０は、本体ケーシング２の前面に設けられたフロントカバー２Ａを開放することにより前方に引き出し可能であり、さらにプロセス部２０を本体ケーシング２から取り外して、前述のベルトユニット１１やクリーニング装置１７を本体ケーシング２に対し着脱することも可能である。また、フレーム２１の下部には、各現像カートリッジ２２に対応して、表面が正帯電性の感光層によって覆われた感光ドラム２８と、スコロトロン型の帯電器２９とが設けられている。

各現像カートリッジ２２は、箱状のケーシングの内側上部に、現像剤である各色のトナーを収容するトナー収容室２３を備え、その下側に供給ローラ２４、現像ローラ２５、層厚規制ブレード２６、アジテータ２７等を備えている。トナー収容室２３から放出されたトナーは、供給ローラ２４の回転により現像ローラ２５に供給され、供給ローラ２４と現像ローラ２５との間で正に摩擦帯電される。さらに、現像ローラ２５上に供給されたトナーは、現像ローラ２５の回転に伴って、層厚規制ブレード２６と現像ローラ２５との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ２５上に担持される。

画像形成時には、感光ドラム２８が回転駆動され、それに伴って感光ドラム２８の表面
が帯電器２９により一様に正帯電される。そして、その正帯電された部分がスキャナ部１９からのレーザ光の高速走査により露光されて、感光ドラム２８の表面に用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ２５の回転により、現像ローラ２５上に担持され正帯電されているトナーが、感光ドラム２８に対向して接触するときに、感光ドラム２８の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム２８の静電潜像が可視像化され、感光ドラム２８の表面には露光部分にのみトナーが付着したトナー像が担持される。

その後、各感光ドラム２８の表面上に担持されたトナー像は、ベルト１３によって搬送される用紙３が、感光ドラム２８と転写ローラ１４との間の各転写位置を通る間に、転写ローラ１４に印加される負極性の転写電圧によって、用紙３に順次転写される。こうしてトナー像が転写された用紙３は、次いで定着器３１に搬送される。

定着器３１は、熱源を有する加熱ローラ３１Ａと、用紙３を加熱ローラ３１Ａ側へ押圧する加圧ローラ３１Ｂとを備えており、用紙３上に転写されたトナー像を紙面に熱定着させる。そして、定着器３１により熱定着された用紙３は、上方へ搬送され、本体ケーシング２の上面に設けられた排出トレイ３２上に排出される。

（クリーニング装置）
クリーニング装置１７は、ベルト１３面から回収したトナーや紙粉等を収容するケース４０を備え、そのケース４０の上部にクリーニングローラ４１と回収ローラ４２とが互いに圧接した状態で設けられている。クリーニングローラ４１は、ベルトユニット１１に設けられた金属製のバックアップローラ４３とベルト１３を挟んで対向している。また、回収ローラ４２の下側には、ゴム製の掻き取りブレード４４が圧接している。

クリーニング装置１７は、全体が図示しない変位機構により上下に変位可能であり、後述するＣＰＵ５０の制御によりオン状態とされると、クリーニングローラ４１がベルト１３に接触する位置に変位する。そして、クリーニングローラ４１が、本体ケーシング２側に設けられたメインモータ５７（図２参照）からの動力により、ベルト１３の移動方向に対して逆方向に駆動されるとともに、クリーニングローラ４１とバックアップローラ４３との間に所定のバイアスが印加される。これにより、ベルト１３上に付着したトナー等がクリーニングローラ４１側へ物理的に掻き取られるとともに電気的に吸引される。また、クリーニング装置１７は、オフ状態とされると、変位機構によりクリーニングローラ４１がベルト１３に接触しない位置まで下降して、クリーニングローラ４１とバックアップローラ４３との間のバイアスがオフになる。

（プリンタの電気的構成）
図２は、プリンタ１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。プリンタ１は、同図に示すように、ＣＰＵ５０（制御手段、補正処理手段の一例）、ＲＯＭ５１、ＲＡＭ５２、ＮＶＲＡＭ（不揮発性メモリ）５３、ネットワークインターフェイス５４を備え、これらに既述の画像形成部１０、パターン検出センサ１５及びクリーニング装置１７や、表示部５５、操作部５６、メインモータ５７及びカバー開閉センサ５８（状態検知手段の一例）などが接続されている。

ＲＯＭ５１には、後述する汚染度検出処理や補正処理など、このプリンタ１の各種の動作を実行するためのプログラムが記憶されており、ＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５１から読み出したプログラムに従って、その処理結果をＲＡＭ５２またはＮＶＲＡＭ５３に記憶させながら各部の制御を行う。ネットワークインターフェイス５４は、通信回線（図示せず）を介して外部のコンピュータ等に接続され、これにより相互のデータ通信が可能となってい
る。

表示部５５は、液晶ディスプレイやランプ等を備え、各種の設定画面や装置の動作状態等を表示することが可能である。操作部５６は、複数のボタンを備え、ユーザにより各種の入力操作が可能である。

メインモータ５７は、既述のレジストローラ６、ベルト支持ローラ１２、転写ローラ１４、現像ローラ２５、感光ドラム２８、加熱ローラ３１Ａ、クリーニングローラ４１等を同期させつつ回転させる。カバー開閉センサ５８は、フロントカバー２Ａの開閉状態を検出する。

（汚染度検出処理）
次にベルト１３の汚染度合を検出するための汚染度検出処理について説明する。図３は、汚染度検出処理の流れを示すフローチャートである。

この汚染度検出処理は、プリンタ１の電源投入後にＣＰＵ５０の制御により常時バックグラウンドで実行され、ＲＡＭ５２上に記憶される汚染度の値を決定する。この汚染度は、ベルト１３表面の汚染度合を示す数値であり、０から１までの値を取り、１が最も汚染された状態を示し、０が最も清浄な状態を示す。

ＣＰＵ５０は、汚染度検出処理を開始すると、まず汚染度を１にセットする（Ｓ１０１）。そして、カバー開閉センサ５８によりフロントカバー２Ａの開閉動作が検知されたかを調べる（Ｓ１０２）。ここで、フロントカバー２Ａの開閉動作が検知された場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）には、汚染度を１にセットする（Ｓ１０３）。なお、汚染度が元から１の値であった場合、若しくはフロントカバー２Ａの開閉動作が検知されていない場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）には、汚染度の値を変更しない。

続いて、ＣＰＵ５０は、ジャム（紙詰まり）が生じたかを調べる（Ｓ１０４）。なお、用紙３の搬送経路上には複数の用紙センサ（図示せず）が設けられており、ＣＰＵ５０は、用紙３の搬送中に所定のタイミングでそれらの用紙センサにより用紙３が検出されない場合には、ジャムが発生したと判断する。そして、ＣＰＵ５０は、ジャムが発生した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）には、汚染度を１にセットする（Ｓ１０５）。ここでも、汚染度が元から１の値であった場合、若しくはジャムが発生していない場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）には、汚染度の値を変更しない。

次にＣＰＵ５０は、パターン検出センサ１５によりベルト１３からの反射光の光量の測定を行い、その測定値をＲＡＭ５２に記憶する（Ｓ１０６）。この測定値は、測定が行われる度にＲＡＭ５２に蓄積され、前述のＳ１０３，Ｓ１０５において汚染度が１にセットされた場合には全ての測定値がクリアされる。そして、ＣＰＵ５０は、測定値がベルト１３の１周分に相当する数だけ得られたかを判断し（Ｓ１０７）、１周分に満たない場合（Ｓ１７０：Ｎｏ）には、Ｓ１０２からの処理を所定の間隔で繰り返す。

ＣＰＵ５０は、測定値がベルト１３の１周分に相当する数だけ得られた場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）には、それらの測定値の中から最高値（ベルト１３上で測定された箇所のうち最も汚れた箇所に相当する）に対応する汚染度（即ち０から１までの数値）を算出する。そして、その値を新たな汚染度としてＲＡＭ５２に書き込み（Ｓ１０８）、ＲＡＭ５２に記憶される各測定値をクリアする。その後、Ｓ１０２に戻り、同様の処理を繰り返す。

以上のように、この汚染度検出処理では、ベルト１３からの反射光の光量の測定が所定間隔で行われ、その測定結果に基づいてベルト１３の汚染度（汚染情報）が決定され、Ｒ
ＡＭ５２上に記憶される。そして、フロントカバー２Ａの開閉動作やジャムの発生時のようにベルト１３の汚染状態が変化するような状況が検知された場合には、その汚染度が上書き（無効化）される。

（補正処理）
図４は、補正処理の流れを示すフローチャートである。

ＣＰＵ５０は、例えばフロントカバー２Ａの開閉動作が行われた場合や、前回の補正処理からの印刷枚数や経過時間が所定値に達した場合など、所定の条件が満たされたときに、この補正処理を開始して、位置ずれ補正若しくは濃度補正のいずれかを実行する。

ＣＰＵ５０は、補正処理を開始すると、前述の汚染度検出処理によりＲＡＭ５２上に記憶されている汚染度を参照し、その値が０．８（第１閾値の一例）より小さいかを判断する（Ｓ２０１）。なお、ここで汚染度が０．８とは、後述するように位置ずれ補正を行う際に、ベルト１３上に形成された位置ずれ補正用パターンＰ１の検出を正確に行うことが可能であるか否かを判断するための基準値である。

汚染度が０．８より小さい（即ちベルト１３の汚染度合が位置ずれ補正を行うための基準を満たしている）場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）には、この補正処理において位置ずれ補正を実行するのか否かを判断する（Ｓ２０２）。そして、位置ずれ補正を実行する場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）には、後述のＳ２０８に進み、位置ずれ補正用パターンＰ１の形成を開始する。

また、濃度補正を実行する場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）には、ベルト１３の汚染度が０．５（第２閾値の一例）より小さいかを判断する（Ｓ２０３）。ここで汚染度が０．５とは、後述する濃度補正を行う際に、ベルト１３上に形成された濃度補正用パターンＰ２により濃度の測定を正確に行うことが可能であるか否かを判断する基準値である。即ち、濃度補正は、位置ずれ補正よりも汚染度の基準が低く、ベルト１３がより清浄であることが要求される。汚染度が０．５よりも小さい（即ちベルト１３の汚染度合が濃度補正を行うための基準を満たしている）場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）には、後述するＳ２１５に進み、濃度補正用パターンの形成を開始する。

ＣＰＵ５０は、ベルト１３の汚染度が０．８以上の場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、若しくは濃度補正を実行する場合でかつ汚染度が０．５以上の場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）には、クリーニング装置１７をオンとして稼働を開始する（Ｓ２０４）。これにより、クリーニングローラ４１がベルト１３に接触し、ベルト１３の移動に伴って、ベルト１３表面におけるクリーニングローラ４１に対向した部分が清掃される。

続いて、ＣＰＵ５０は、位置ずれ補正を行うか否かを判断し（Ｓ２０５）、位置ずれ補正を行う場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）には、クリーニング装置１７によるベルト１３の清掃を続けながら、パターン検出センサ１５の出力レベルＶが次の数式１を満たす期間がベルト１３の長さＬａ分継続するまで待機する（Ｓ２０６）。

［数式１］
Ｖ０／２＞Ｖ＊（Ｋ０−Ｋ）／Ｋ０
Ｋ０：想定されるベルト１３上の最大トナー層厚さ
Ｋ：クリーニング装置１７によるクリーニング能力、即ちベルト１３がクリーニング装置１７を一回通過したときに除去可能なトナー層厚さ
Ｖ：パターン検出センサ１５の出力レベル
Ｖ０：想定されるパターン検出センサ１５の出力レベルの最大値（最大トナー層厚さ部
分を測定したときの出力レベル）
数式１において、「Ｋ０−Ｋ」は、クリーニング装置１７よりも下流側における、即ちクリーニング装置１７により清掃された後の、ベルト１３表面の最大トナー層厚さに相当する。そして、数式１の右辺「Ｖ＊（Ｋ０−Ｋ）／Ｋ０」は、クリーニング装置１７よりも下流側において、パターン検出センサ１５で反射光の測定を行ったと想定した場合の出力レベル、即ちクリーニング装置１７による清掃分を差し引いた出力レベルに相当する。

また、左辺はベルト１３の汚染度合を判断するための閾値であって、その値は、パターン検出センサ１５の出力レベルの最大値の半分であり、パターン面からの反射光の光量を測定したときの出力レベルＶ０と、ベルト１３表面からの反射光の光量を測定したときの出力レベルとの中間値である。そして、右辺の値が左辺の値未満である場合、数式１が満たされる。数式１が満たされるときには、ベルト１３上におけるパターン検出センサ１５により測定された部分の汚染度合は基準よりも低いことになる。

ここで、図５は、ベルト１３とその周囲に設けられたパターン検出センサ１５、クリーニング装置１７及び感光ドラム２８の位置関係を説明する図であり、図６は、位置ずれ補正用パターンの一例を示し、図７は、濃度補正用パターンの一例を示している。

図６に示すように、位置ずれ補正用パターンＰ１は、ベルト１３表面における左右両側部に一列ずつ所定間隔で並んで形成された複数のマーク６０から構成されている。なお、一対のパターン検出センサ１５は、左右各列のマーク６０に対向する位置に配置されている。各マーク６０は、プロセス部２０で用いられるトナーの各色に対応しており、イエロー（６０Ｙ）、マゼンタ（６０Ｍ）、シアン（６０Ｃ）、ブラック（６０Ｋ）の４つのマーク６０を１組として複数組のマーク６０が一定順序で繰り返し用紙搬送方向に沿って並ぶように配置されている。位置ずれ補正用パターンＰ１が形成されるベルト１３上の長さ範囲はＬａであり、この長さＬａは、図５に示すように、パターン検出センサ１５から最初の画像形成位置（イエローの感光ドラム２８に対向する位置）に至るまでのベルト１３上における長さＬ０よりも小さい。

一方、図７に示すように、濃度補正用パターンＰ２は、ベルト１３表面における一側部に一列に並んで形成された複数のマーク６１から構成されている。この濃度補正用パターンＰ２では、プロセス部２０で用いられるトナーの各色（イエロー（６１Ｙ）、マゼンタ（６１Ｍ）、シアン（６１Ｃ）、ブラック（６１Ｋ））についてそれぞれ１０％、５０％、１００％と濃度が異なる複数のマーク６１が形成される。濃度補正用パターンＰ２が形成されるベルト１３上の長さ範囲はＬｂであり、この長さＬｂは、図５に示すように、パターン検出センサ１５から最初の画像形成位置に至るまでのベルト１３上における長さＬ０よりも小さい。

さて、ＣＰＵ５０は、前述のＳ２０６において、数式１が満たされる状態が、パターン検出センサ１５の位置をベルト１３長さＬａ分が通過するまでの期間継続した場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）に、そのベルト１３上の長さＬａの領域を位置ずれ補正用パターンＰ１を形成するパターン形成領域とする。そして、そのパターン形成領域の後端がクリーニング装置１７を通過した後にクリーニング装置１７をオフにする（Ｓ２０７）。これにより、ベルト１３の汚染度合が大きい（数式１の基準を満たさない）場合には、それに応じてクリーニング装置１７の稼働量（ベルト１３上で同じ箇所を清掃する回数や、清掃する範囲、稼働時間など）が大きくなる。

続いて、ＣＰＵ５０は、ベルト１３上におけるパターン形成領域の前端がパターン検出センサ１５の位置から長さＬ０移動したとき、即ち最初の画像形成位置に到達したときに、感光ドラム２８から最初のイエローのマーク６０Ｙが転写されるタイミングで位置ずれ
補正用パターンＰ１の形成を開始する（Ｓ２０８）。なお、前述のように、位置ずれ補正を実行する場合に、ベルト１３の汚染度が基準である０．８より小さければ（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、クリーニング装置１７を稼働させることなく、Ｓ２０８にて直ちに位置ずれ補正用パターンＰ１の形成を開始する。

続いて、ＣＰＵ５０は、位置ずれ補正用パターンＰ１の位置を測定する際に用いる閾値Ｖｔを設定する（Ｓ２０９）。この閾値Ｖｔは、例えば、次の数式２を用いて決定される。
［数式２］
（Ｖｍ−Ｖ０／２）／Ｖ０≧０．３のとき、Ｖｔ＝（Ｖｍ−Ｖ０／２）＊１．２
（Ｖｍ−Ｖ０／２）／Ｖ０＜０．３のとき、Ｖｔ＝Ｖ０＊０．３
Ｖｍ：測定されたパターン検出センサ１５の出力レベルＶの最大値
ベルト１３上において、パターン検出センサ１５の出力レベルＶｍがある程度大きい、比較的汚染度合が大きい箇所は、クリーニング装置１７を通過して清掃されることによって、パターン検出センサ１５で反射光の測定を行ったと想定した場合の出力が少なくともＶ０／２減少すると考えられる。従って、数式２の「Ｖｍ−Ｖ０／２」は、クリーニング装置１７の下流側において、パターン検出センサ１５によってベルト１３表面からの反射光の光量を測定したときの最大の出力レベルに相当する。数式２では、「Ｖｍ−Ｖ０／２」をＶ０で割った値が０．３以上の場合には、それを１．２倍した値を閾値Ｖｔとする。これにより、閾値Ｖｔは、ベルト表面からの反射光の光量を測定したときの出力レベルと、マーク６０からの反射光の光量を測定したときの出力レベルＶ０との中間値に設定され、かつベルト表面からの反射光の光量が大きい程大きな値となる。また、「Ｖｍ−Ｖ０／２」をＶ０で割った値が０．３未満になる場合には、閾値ＶｔをＶ０の０．３倍（下限値）とする。

続いて、ＣＰＵ５０は、位置ずれ補正用パターンＰ１が形成されたパターン検出領域がパターン検出センサ１５の位置に到達すると、位置ずれ補正パターンＰ１の位置の測定を開始する（Ｓ２１０）。ＣＰＵ５０は、パターン検出センサ１５からの出力Ｖを前述の閾値Ｖｔと比較し、出力Ｖが閾値Ｖｔよりも大きいとき、即ちベルト１３からの反射光の光量がパターン面からの反射光の光量Ｖ０に近いときに、パターン検出センサ１５に対向する位置にマーク６０があると判断し、出力Ｖが閾値Ｖｔよりも小さいとき、即ちベルト１３表面からの反射光の光量に近いときに、ベルト１３上にマーク６０が無いと判断する。

ＣＰＵ５０は、上述のように各マーク６０の位置を測定した結果に基づいて、ブラック色を基準とした各色の画像形成位置のずれ量を求め、そのずれ量に対応する位置補正量をＮＶＲＡＭ５３上に登録する（Ｓ２１１）。画像形成時には、この位置補正量に基づいて、スキャナ部１９による露光を行う際に各感光ドラム２８に対する書き込み位置が補正される。

ＣＰＵ５０は、位置ずれ補正（Ｓ２０８〜Ｓ２１１）が終了した後、クリーニング装置１７をオンとして、ベルト１３のクリーニング処理を行う（Ｓ２１２）。このクリーニング処理では、パターン検出センサ１５によりベルト１３からの反射光の光量の測定を行い、パターン検出センサ１５の出力レベルがベルト１３全周で所定の閾値以下になるまで、ベルト１３の清掃を続け、位置ずれ補正用パターンＰ１を除去する。

一方、ＣＰＵ５０は、Ｓ２０５にて、濃度補正を実行する場合（Ｓ２０５：Ｎｏ）には、クリーニング装置１７によるベルト１３の清掃を続けながら、パターン検出センサ１５の出力が次の数式３を満たす期間がベルト１３の長さＬｂ分継続するまで待機する（Ｓ２１３）。

［数式３］
Ｖ０／３＞Ｖ＊（Ｋ０−Ｋ）／Ｋ０
数式３は、左辺の値がＶ０／３である点のみが数式１と異なっている。即ち、クリーニング装置１７よりも下流側において、パターン検出センサ１５で反射光の測定を行ったと想定した場合の最大出力レベルがパターン検出センサ１５の出力レベルの最大値の３分の１未満であれば、数式３が満たされる。この数式３では、ベルト１３の汚染度合を判断するための閾値である左辺の値が数式１よりも小さくなっており、即ち、濃度補正の際には、位置ずれ補正の際よりもベルト１３がより清浄であることが要求される。

ＣＰＵ５０は、数式３が満たされる状態が、パターン検出センサ１５の位置をベルト１３長さＬｂ分が通過するまでの期間継続した場合（Ｓ２１３：Ｙｅｓ）、そのベルト１３上の長さＬｂの領域を濃度補正用パターンＰ２を形成するパターン形成領域とする。そして、パターン形成領域の後端がクリーニング装置１７を通過した後にクリーニング装置１７をオフにする（Ｓ２１４）。濃度補正を行う場合には、数式３で示した要件が位置ずれ補正の場合よりも厳しいため、ベルト１３の汚染度合によっては、クリーニング装置１７の稼働量が位置ずれ補正時に比べ大きくなる。

続いて、ＣＰＵ５０は、ベルト１３上におけるパターン形成領域の前端がパターン検出センサ１５の位置から長さＬ０移動したとき、即ち最初の画像形成位置に到達したときに、感光ドラム２８から最初のマーク６１が転写されるタイミングで濃度補正用パターンＰ１の形成を開始する（Ｓ２１５）。なお、前述のように、濃度補正を実行する場合に、ベルト１３の汚染度が基準である０．５より小さければ（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、クリーニング装置１７を稼働させることなく、Ｓ２１５にて直ちに濃度補正用パターンＰ２の形成を開始する。

続いて、ＣＰＵ５０は、パターン検出領域がパターン検出センサ１５の位置に到達すると、濃度補正パターンＰ２の測定を開始する（Ｓ２１６）。ここで、ＣＰＵ５０は、各マーク６１の濃度を測定し、その測定結果に基づいた濃度補正値をＮＶＲＡＭ５３上に登録する（Ｓ２１７）。画像形成時には、この濃度補正量に基づいて、スキャナ部１９により露光を行う際の各色の濃度が補正される。

ＣＰＵ５０は、濃度補正（Ｓ２１３〜Ｓ２１７）を終了した後、Ｓ２１２にて、クリーニング装置１７をオンとして、ベルト１３のクリーニング処理を行う。このクリーニング処理では、パターン検出センサ１５によりベルト１３からの反射光の光量の測定を行い、パターン検出センサ１５の出力レベルがベルト１３全周で所定の閾値以下になるまで、ベルト１３の清掃を続け、濃度補正用パターンＰ１を除去する。以上により、補正処理が完了する。

（本実施形態の効果）
以上のように本実施形態によれば、補正処理を実行する際には、まずベルト１３の清掃を実行し、その後にベルト１３上の清掃された部分にパターンを形成して、パターンの検出及び補正を行う。パターンの形成の前にベルト１３の清掃を合わせて行うことにより、パターン検出の精度を確保でき、ひいては補正の精度を高めて形成される画像の品質を確保することができる。

また、クリーニング装置１７による清掃時の稼働量を変更可能であるため、状況に応じて稼働量を変化させることができる。例えば、ベルト１３があまり汚れていない場合には稼働量を少なくしてユーザの待機時間を減らすこと等ができる。

補正処理の際、パターン形成前に清掃を行うか行わないかを選択することができるため
、例えば急ぎの場合には、清掃を省略し、早期に補正を済ませることができる。

また、濃度補正時には位置ずれ補正時に比べてパターン検出時にベルト１３の汚れの影響を受けやすい。このため、濃度補正時にはクリーニング装置１７の稼働量を位置ずれ補正時に比べ大きくすることで、パターンの検出精度を確保できる。また位置ずれ補正時にはクリーニング装置１７の稼働量を濃度補正時よりも小さくすることで処理に要する時間を短縮することができる。

また、ベルト１３の汚染度合を判断し、その汚染度合に応じて清掃時の稼働量を変えることで、適度な清掃を行うことができる。

また、ベルト１３からの反射光の光量を測定しその結果に基づいて汚染度合を判断するため、例えば、印刷枚数等により汚染度合を推定するような場合に比べて、汚染度合を正確に判断することができる。

また、測定された光量が閾値を基準としてベルト１３表面からの反射光の光量に近いか、あるいはパターン面からの反射光の光量に近いかを比較することで、汚染度合を適切に判断することができる。

また、ベルト１３上のパターン検出センサ１５により測定された箇所がクリーニング装置１７を経てから画像形成部１０の画像形成位置に達するように配置されている場合に、測定結果からクリーニング装置１７による清掃分を差し引いて汚染度合を判断する。このため、測定された結果のみに基づいて汚染度合を判断する場合に比べて、早期に実際の汚染度合を判断することができ、従ってパターンの形成を早期に開始することができる。

また、ベルト１３からの反射光の光量を所定の間隔で測定してその測定結果に基づく汚染情報を記憶し、補正を実行する際に、その汚染情報に基づいて汚染度合を判断する。これにより、補正を実行する際になってから測定を開始する場合に比べて短時間で汚染度合の判断を行うことができる。

また、例えばベルト１３の汚染状態が変化するような状況が発生した場合には、汚染情報を無効化することでより適切な判断を行うことができる。

また、ベルト１３の汚染度合が基準未満であると判断された場合には、クリーニング装置１７の稼働量をゼロとするため、不要な清掃処理を行わないことで処理時間を短縮することができる。

また、ベルト１３表面からの反射光の光量は、ベルト１３表面の傷み具合などによって変化するため、その光量に応じて位置検出用閾値を変更することで、パターン検出の精度を高めることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）補正処理の際に、パターンを形成する前に、ベルトの清掃を実行するかしないかを操作部等の選択手段によりユーザに選択させる構成としても良い。これにより、例えば急ぎの場合には、清掃を省略し、早期に補正を済ませることができる。
（２）上記実施形態では、ベルトの反射光の光量を光学的に測定して汚染度合を直接的に判断するものを示したが、本発明によれば、担持体の回転数などから汚染度合を推測する構成としても良い。また、ベルトを複数の区間に分け、それぞれの区間に関する汚染度合
を記憶する構成としても良い。
（３）上記実施形態では、クリーニング装置のオン・オフを切り替え可能なものを示したが、本発明は、例えば、固定されたブレードの先端をベルト等の担持体の表面に接触させた状態として、担持体の移動に伴って常時担持体が清掃される（オン・オフを切り替えられない）構成などにも適用することができる。
（４）上記実施形態では、パターンを形成する担持体として、ベルトを用いたものを示したが、本発明によれば、例えば、転写ドラムを用いる画像形成装置においてその転写ドラム上にパターンを形成する構成としても良い。

１…プリンタ（画像形成装置）
１０…画像形成部（形成手段）
１３…ベルト（担持体）
１５…パターン検出センサ（検出手段）
１７…クリーニング装置（クリーニング手段）
５０…ＣＰＵ（制御手段、補正処理手段）
５８…カバー開閉センサ（状態検知手段）

Claims (2)

1. 担持体と、
   画像を形成する形成手段と、
   前記担持体を清掃するクリーニング手段と、
   前記担持体上に形成された補正用のパターンを検出する検出手段と、
   担持体の汚染状態が変化する状況の検知を行う状態検知手段と、
   前記状態検知手段により担持体の汚染状態が変化する状況が検知された場合は、前記形成手段により前記担持体におけるパターン形成領域に前記パターンを形成させる前に前記クリーニング手段により前記パターン形成領域の清掃を実行させ、前記状態検知手段により担持体の汚染状態が変化する状況が検知されてない場合は、前記担持体の汚染度を測定した結果が基準となる汚染度合の閾値以上であるときに、前記形成手段により前記パターン形成領域に前記パターンを形成させる前に前記クリーニング手段により前記パターン形成領域の清掃を実行させる制御手段と、
   前記検出手段による前記パターンの検出結果に基づいて前記形成手段における画像形成特性の補正を行う補正処理を実行する補正処理手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記閾値は、前記形成手段により形成される画像の位置のずれを補正する位置ずれ補正のためのパターンを前記形成手段に形成させる際の第１閾値と、前記形成手段により形成される画像の濃度を補正する濃度補正のためのパターンを前記形成手段に形成させる際の第２閾値とを有し、
   前記第１閾値は、第２閾値よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。