JP2011028274A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 画質維持の調整の高速化を図る。
【解決手段】 画像形成装置は、画像形成領域を備える走行部材と、濃度調整時に、前記走行部材の走行方向と直交する直線上に、それぞれ濃度調整パターンを形成する複数の画像形成部と、前記直線上の前記濃度調整パターンをそれぞれ同時に検知する複数の濃度検知部と、前記複数の濃度検知部による前記濃度調整パターンの検知結果に基づいて、前記複数の画像形成部の画像濃度をそれぞれに補正する濃度補正部とを備える。
【選択図】図３

Description

この発明の実施形態は、複数の画像形成部を備える複写機あるいは複合機等において、複数の画像形成部によりそれぞれ形成される画像を重ねあわせて多重画像を得る画像形成装置に関する。

複数の画像を重ね合わせてカラー画像を得る画像形成装置は、複数の画像間の位置関係を調整する位置合わせ調整を行い、複数の画像間の濃度を調整してカラー画像の画質を維持する。従来の画像形成装置では、例えば、画像の色ずれを検出するため搬送ベルトの主走査方向の両端に設けた色ずれ検出パターンと、画像の濃度を検出するためハーフトーン濃度検出パターンを検出する、搬送ベルトの主走査方向中央に設けた光センサを備えてカラー画像の画質維持を行う装置がある。

カラー画像の画質維持を行う画像形成装置では、例えば画像形成装置のウォーミングアップ時に画質維持のための調整の時間が長くなると、画像調整を終了するまでのユーザの待ち時間が長くなる恐れがあることから、画質維持のための調整の時間の短縮が望まれる。

特開２００２−１４５０５号公報

この発明が解決しようとする課題は、画質維持のための調整を確実に行って高い画質を得ると共に、画質維持のための調整の時間を短くして、ユーザの待ち時間を短縮して、画像形成速度の高速化を図る画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。

上記課題を達成するために、実施形態の画像形成装置は、画像形成領域を備える走行部材と、濃度調整時に、前記走行部材の走行方向と直交する直線上に、それぞれ濃度調整パターンを形成する複数の画像形成部と、前記直線上の前記濃度調整パターンをそれぞれ同時に検知する複数の濃度検知部と、前記複数の濃度検知部による前記濃度調整パターンの検知結果に基づいて、前記複数の画像形成部の画像濃度をそれぞれに補正する濃度補正部とを備える。

この発明は、濃度調整に要する時間を短縮できる。画質維持のための調整の時間を短縮し、画像形成の高速化を得る。

第1の実施形態のカラー複写機を示す概略構成図。 第1の実施形態の制御系を示すブロック図。 第1の実施形態の転写ベルトの一部を示す概略斜視図。 第1の実施形態の転写ベルトの一部を示す概略説明図。 第1の実施形態の位置合わせ調整を示すフローチャート。 第1の実施形態の転写ベルトにプリントしたパターンを示す概略説明図。 第1の実施形態のパターンから画像の傾きの調整値を設定する説明図。 第1の実施形態の感光体ドラム上の傾きずれを示す説明図。 第1の実施形態の傾きずれのトナー像を示す説明図。 第1の実施形態のチルトミラーの調整を示す説明図。 第1の実施形態のパターンから副走査方向の書き出しタイミングズレの調整値を設定する説明図。 第1の実施形態の感光体ドラム上の副走査方向の書き出しタイミングズレを示す説明図。 第1の実施形態の副走査方向の書き出しタイミングズレしたトナー像を示す説明図。 第1の実施形態のパターンから主走査方向の書き出しタイミングのズレの調整値を設定する説明図。 第1の実施形態の感光体ドラム上の主走査方向の書き出しタイミングズレを示す説明図。 第1の実施形態の主走査方向の書き出しタイミングズレしたトナー像を示す説明図。 第1の実施形態のパターンから主走査倍率ズレの調整値を設定する説明図。 第1の実施形態の感光体ドラム上の主走査倍率ズレを示す説明図。 第1の実施形態の主走査倍率ズレしたトナー像を示す説明図。 第1の実施形態の濃度調整を示すフローチャート。 第1の実施形態の濃度検知のパッチを示す説明図。 第1の実施形態の画像濃度と濃度センサの検出値の関係を示す説明図。 第２の実施形態の転写ベルトの一部を示す概略斜視図。 第２の実施形態の転写ベルトの一部を示す概略説明図。 第２の実施形態の感光体ドラム上の主走査倍率ズレを示す説明図。

以下実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１に、第１の実施形態の画像形成装置である４連タンデム方式のカラー複写機１の概略構成図を示す。カラー複写機１は、自動原稿送り装置４により供給される原稿を読取るスキャナ部６を備える。カラー複写機１は、走行部材である転写ベルト１０に沿って並列に配置される画像形成部であるイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４組の画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋを備える。

各画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋは、それぞれ像担持体である感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋを有している。感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋの回転軸は、転写ベルト１０の矢印ｎ方向の走行方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）と平行である。感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋの各回転軸は、副走査方向に沿って、互いに等間隔である。

感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋの周囲には、矢印ｍ方向の回転方向に沿って帯電チャージャ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ及び１３Ｋ、現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ及び１４Ｋ、感光体クリーナ１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ及び１６Ｋがある。レーザ露光装置１７は、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋに、画像データの各色成分のデータに基づく静電潜像を形成する。現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ及び１４Ｋは、それぞれの感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ上の色成分毎の静電潜像を現像する。現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ及び１４Ｋは、それぞれの感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ上に、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成する。

駆動ローラ２０、従動ローラ２１は、転写ベルト１０を支持して矢印ｎ方向に回転する。転写部である転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ及び１５Ｋは、各感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ上のトナー像を、転写ベルト１０が矢印ｎ方向に搬送するシートＰに夫々転写する。転写ベルト１０が矢印ｎ方向に走行する間に、画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋは、転写ベルト１０の画像形成領域内で、シートＰ上にそれぞれのトナー像を重ねて、カラートナー像を形成する。

搬送部７は、第１及び第２の給紙カセット３ａ、３ｂを備えるカセット機構３からシート紙を取り出すピックアップローラ７ａ、７ｂ、分離搬送ローラ７ｃ、７ｄ、搬送ローラ７ｅ及びレジストローラ８を有する。定着装置２２は、シートＰ上のカラートナー像を定着する。排紙ローラ２５ａは、定着終了後のシートを排紙トレイ２５ｂに排紙する。感光体クリーナ１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ及び１６Ｋは、転写終了後に感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋに残留するトナーをクリーニングする。

転写ベルト１０周囲のブラック（Ｋ）の画像形成ステーション１１Ｋの下流の両側には、ズレ検知部である第１及び第２の位置合わせセンサ２７、２８を備える。第１及び第２の位置合わせセンサ２７、２８の中間位置には、濃度検知部である４個のトナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ及び３７Ｋを備える。第１及び第２の位置合わせセンサ２７、２８は、転写ベルト１０上のズレ調整パターンを検知して、検知結果を各画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋ間の画像ズレの補正に用いる。トナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ及び３７Ｋは、転写ベルト１０上の濃度調整パターンを色成分毎に検知して、検知結果を各画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋの画像濃度の補正に用いる。

図２は、カラー複写機１の画像調整を主体にした制御系１００のブロック図を示す。カラー複写機１は、画像調整として例えば画像の位置合わせ調整と画像の濃度の調整を行う。カラー複写機１全体を制御するＣＰＵ１０１の入力側には、第１及び第２の位置合わせセンサ２７、２８、トナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋが接続する。ＣＰＵ１０１の入力側には、その他画像形成に必要なセンサ類４１が接続する。

ＣＰＵ１０１は、レーザ制御部１１０、プリント制御部１２０と接続する。ＣＰＵ１０１は、自動原稿送り装置４及びスキャナ部６を制御するスキャナ制御部１３０と接続する。

ＣＰＵ１０１は、レーザ制御部１１０及びプリント制御部１２０を制御するための各種設定を保存するメモリ１０２を有する。メモリ１０２は、例えば、画像濃度の目標範囲を記憶する。

ＣＰＵ１０１は、レーザ制御部１１０及びプリント制御部１２０を用いて、位置合わせ調整の調整値及び濃度調整の調整値を演算する演算部１０３を有する。位置合わせ調整は、転写ベルト１０にプリントしたズレ調整パターンの検知結果を用いて調整値を演算する。演算により得られた調整値に基づき、レーザ制御部１１０によりレーザ露光装置１７を調整する。濃度調整は、転写ベルト１０にプリントした濃度調整パターンの検知結果を用いて調整値を演算する。演算により得られた調整値に基づき、プリント制御部１２０により現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ及び１４Ｋを調整する。ＣＰＵ１０１、レーザ制御部１１０及びプリント制御部１２０は、ズレ補正部を構成する。

レーザ制御部１１０は、レーザ露光装置１７の、各色成分のレーザ発振器１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋの書き出しタイミングあるいは各色成分のレーザの光量を調整するレーザドライバ１１１を有する。レーザ制御部１１０は、レーザ露光装置１７の、各色成分のチルトミラー１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋの角度を調整するミラードライバ１１２を有する。

プリント制御部１２０は、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ、転写ベルト１０、帯電チャージャ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ及び１３Ｋ、現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ及び１４Ｋ、感光体クリーナ１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ及び１６Ｋ、搬送部７を制御する。プリント制御部１２０は、現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ及び１４Ｋの現像バイアスを調整する。

カラー複写機１の中間転写ベルト１０は、図３、図４に示すように、画像形成領域（Ａ）の両側に非画像形成領域（Ｂ）を備える。画像調整のためのズレ調整パターンは、非画像形成領域（Ｂ）にプリントする。濃度調整パターンは、画像形成領域（Ａ）にプリントする。

位置合わせ調整時に、各画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋは、例えばクサビ形状のパターン５０、５１を転写ベルト１０の非画像形成領域（Ｂ）にプリントする。第１の位置合わせセンサ２７でフロント側のパターン５０を測定し、第２の位置合わせセンサ２８でリア側のパターン５１を測定する。パターンの形状は限定されない。

濃度調整時に、各画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋは、濃度調整パターンとして例えばＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋを、転写ベルト１０の画像形成領域（Ａ）の主走査方向に、色成分毎に配列してプリントする。トナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋは、４色のパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋをそれぞれ検出する。

カラー複写機１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー複写機１は、画像調整として、複数のトナー像の位置を合わせるための調整を行う位置合わせ調整と、複数のトナー像の濃度調整とを行う。カラー複写機１は、機体内の温度の変動により、レーザ露光装置１７の光学系の特性が変動する。光学系の特性が変動すると、４色のトナー像は相対的に位置ずれを発生する。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のトナー像の重ね合わせ位置がずれると、カラー画像は滲んだようになる。

複数の画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋ間の画像の位置ズレの要素として、例えば画像の傾き、画像の書き出しタイミング、及び倍率の誤差がある。カラー複写機１は、画像の位置合わせ調整は、画像の傾き、画像の書き出しタイミング及び倍率の誤差を調整する。カラー複写機１は、画像の位置合わせ調整を定期的に行うのが好ましい。

カラー複写機１は、機体内の環境特性の変動、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの経時特性の変動により、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のトナー像の濃度のずれを発生する。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の画像濃度がずれると色のバランスがくずれる。カラー複写機１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の全ての色について定期的に濃度調整を行うのが好ましい。

電源をＯＮすると、カラー複写機１は、ウォーミングアップを開始し、図５に示す（Ｉ）画像の位置合わせ調整及び、図２０に示す（II）画像の濃度調整を開始する。

（Ｉ）画像の位置合わせ調整
画像の位置合わせ調整を開始すると、画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋは、図６に示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色を１セットとするクサビ型のパターン５０、５１を、それぞれ転写ベルト１０にプリントする。クサビ型のパターンは、所定セット（以下、一例として８セットの例で説明する。）、例えば８セットをプリントする。画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋは、転写ベルト１０のフロント側の非画像形成領域（Ｂ）にフロント側のパターン５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ及び５０Ｋを８セットプリントし、転写ベルト１０のリア側の非画像形成領域（Ｂ）にリア側のパターン５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ及び５１Ｋを８セットプリントする（Ａ１８０）。第１及び第２の位置合わせセンサ２７、２８は、非画像形成領域（Ｂ）のパターン５０、５１をそれぞれ８セット測定する（Ａ１９０）。演算部１０３は、測定した複数のパターンの平均値を演算し、ＣＰＵ１０１は、画像の位置ズレを確定する（Ａ２００）。

（ａ）画像の傾きの調整
例えば、図７に示すように、ブラック（Ｋ）のフロント側のパターン５０Ｋとリア側のパターン５１Ｋの出力タイミングが、Δt１ズレている時（Ａ２０１でＹｅｓ）。

演算部１０３は、図８に示すようにブラック（Ｋ）の感光体ドラム１２Ｋの軸１１３Ｋと、ブラック（Ｋ）のレーザ発振器によるレーザビームの走査方向１１４Ｋとが傾いていると判断する。調整をしないで画像形成を行うと、図９に示すように、シートＰ上のブラックのトナー像は、鎖線で示す適正位置１１６に対して、実線で示すように傾いたトナー画像１１７となる。

傾きを調整するために、演算部１０３は、傾き量に応じてチルトミラー１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋの傾き量を設定する。ミラードライバ１１２は、図１０に示すように必要に応じてチルトモータ３１２Ｙ、３１２Ｍ、３１２Ｃ、３１２Ｋを駆動して（Ａ２０２）、各チルトミラー１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋの傾きを矢印ｓ方向に調整する。調整を必要とする走査線１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋを、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ上で矢印ｔ方向にずらして、画像傾きを調整する。

（ｂ）画像の書き出しタイミングの調整
例えば図１１に示すように、シアン（Ｃ）のパターン５０Ｃ、５１Ｃとブラック（Ｋ）のパターン５０Ｋ、５１Ｋとの間隔Ｔ１が、他のパターン間の間隔Ｔ２とズレている時（Ａ２０３でＹｅｓ）。

演算部１０３は、図１２に示すようにブラック（Ｋ）のパターン５０Ｋ、５１Ｋ位置１１８Ｋが、本来の位置１１９Ｋに対して間隔Ｔ１と間隔Ｔ２の差であるΔｔ２分、副走査方向に位置ズレしていると判断する。調整をしないで画像形成を行うと、図１３に示すように、シートＰ上のブラックのトナー像は、鎖線で示す適正位置１２１に対して、実線で示す副走査方向に位置ズレしたトナー画像１２２となる。

演算部１０３は、Δｔ２に応じた画像データの出力タイミングの差を、調整値として設定する。レーザ制御部１１０は、ブラックのレーザ発振器１１１Ｋの、副走査方向の出力タイミングをΔｔ２に応じてずらす（Ａ２０４）。調整を必要とするレーザ発振器１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋの出力タイミングをずらす。

例えば図１４に示すように、各フロント側のパターン５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ及び５０Ｋの検知長さΔＫ１、ΔＣ１、ΔＭ１、ΔＹ１がズレている時（Ａ２０６でＹｅｓ）。

演算部１０３は、図１５に示すように夫々の色成分１２３が、本来の位置１２４に対してα分、主走査方向に位置ズレしていると判断する。調整をしないで画像形成を行うと、図１６に示すように、シートＰに形成される各色のトナー像は、鎖線で示す適正位置１２６に対して、実線で示す主走査方向に位置ズレしたトナー画像１２７となる。主走査方向における画像の位置ズレの量は、フロント側のパターン５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ及び５０Ｋの検知長さΔＫ１、ΔＣ１、ΔＭ１、ΔＹ１のそれぞれの差から判断する。

演算部１０３は主走査方向のズレを調整するために、検知長さΔＫ１、ΔＣ１、ΔＭ１、ΔＹ１に応じた画像データの主走査方向のシフト量を調整値として設定する。調整値は、ΔＫ１＝ΔＣ１＝ΔＭ１＝ΔＹ１となるように設定する。レーザ制御部１１０は、レーザ発振器１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋの主走査方向における打ち出し開始のタイミングをずらす（Ａ２０７）。

（ｃ）倍率の誤差の調整
例えば図１７に示すように、各色成分のフロント側のパターン５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ及び５０Ｋの検知長さΔＫ２、ΔＣ２、ΔＭ２及び、ΔＹ２と、リア側のパターン５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ及び５１Ｋの検知長さΔＫ３、ΔＣ３、ΔＭ３及び、ΔＹ３が夫々ズレている時（Ａ２０８でＹｅｓ）。

演算部１０３は、図１８に示すように、夫々の色成分１２８のdot間隔が、本来のパターン１２９のdot間隔と異なり、主走査方向に倍率ズレしていると判断する。調整をしないで画像形成を行うと、図１９に示すように、シートＰに形成されるトナー像は、鎖線で示す適正画像１３１に対して、実線で示す主走査方向に倍率ズレしたトナー画像１３２となる。主走査方向における画像の倍率ズレの量は、各色成分のフロント側の検知長さΔＫ２、ΔＣ２、ΔＭ２及び、ΔＹ２と、リア側の検知長さΔＫ３、ΔＣ３、ΔＭ３及び、ΔＹ３をそれぞれ加算した値から判断する。（ΔＫ２＋ΔＫ３）＝（ΔＣ２＋ΔＣ３）＝（ΔＭ２＋ΔＭ３）＝（ΔＹ２＋ΔＹ３）であれば、各色成分の主走査方向における画像倍率が一定であると判断する。

演算部１０３は主走査方向の倍率ズレを調整するために、画像クロックの速さを調整値として設定する。レーザ制御部１１０は、レーザ発振器１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ及び１１１Ｋのクロック周波数を調整し（Ａ２１０）、画像の位置合わせ調整を終了する。以上、（Ｉ）−（ａ）、−（ｂ）、−（ｃ）とも、設計基準値に対するズレを合わせる例として、４色とも調整する場合について説明した。他の方法として、所定の１色（例えばブラック（Ｋ））を基準としても良い。ブラック（Ｋ）の値に対する他の色（例えばイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ））のズレ量を合わせ、３色を調整するのみでズレを解消しても良い。

（II）画像の濃度調整
カラー画像形成装置では、トナー像の形成時、帯電装置により感光体に電荷を付与して、感光体を例えば表面電位Ｖ０に帯電する。画像情報に応じて感光体に露光々を照射すると、感光体上に、残留電位Ｖｅｒの静電潜像が形成される。感光体の残留電位Ｖｅｒ部分に、現像装置によりトナーを供給して、感光体上の静電潜像を現像する。現像装置に現像バイアスＶｂを印加した場合、｜Ｖｂ−Ｖｅｒ｜の値に応じて感光体のトナー付着量が変動し、画像濃度が変動する。（｜Ｖｂ−Ｖｅｒ｜を現像コントラストＶｃと称する。）。画像の濃度調整は、現像コントラストＶｃを調整し、更に露光々量を調整する。

画像の濃度調整を開始すると、画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋは、図２１に示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋを、転写ベルト１０の画像形成領域（Ａ）にプリントする（Ａ３００）。画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋは、パッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋを、色成分毎に転写ベルト１０の主走査方向の一直線上に配列する。

４色のパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋは色成分毎に、塗りつぶしパッチ（Ｆ）と、規定のパターンの網点で構成されるハーフトーンパッチ（Ｈ）を備える。画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋは、塗りつぶしパッチ（Ｆ）とハーフトーンパッチ（Ｈ）を備える４色のパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋを一組として、転写ベルト１０上に例えば一組プリントする。

トナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋは、４色のパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋの塗りつぶしパッチ（Ｆ）とハーフトーンパッチ（Ｈ）に対して、色成分毎にそれぞれトナー付着量を検出する（Ａ３０１）。トナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋは、色成分毎に、塗りつぶしパッチ（Ｆ）とハーフトーンパッチ（Ｈ）に対してそれぞれ例えば１０点のトナー付着量を検出する。

演算部１０３は、トナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋの検出値の平均を算出して色成分毎のトナー付着量を確定する（Ａ３０２）。演算部１０３は、メモリ１０２に記憶した色成分毎の画像濃度の目標範囲と、確定した色成分毎のトナー付着量との差を算出する（Ａ３０３）。図２２に、トナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋの検出値、転写ベルト１０上のトナー付着量及び画像濃度の関係を示す。実線（ｗ）はトナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋの検出値を示し、実線（ｘ）は転写ベルト１０上のトナー付着量を示す。図２２を参照して、トナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋの検出値の範囲を、画像濃度の目標範囲に応じて決定する。例えばハーフトーンパッチ（Ｈ）の画像濃度の目標範囲が（Ｃ）であれば、トナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋの検出値の範囲を（γ）と決定する。塗りつぶしパッチ（Ｆ）の画像濃度の目標範囲が（Ｄ）であれば、トナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋの検出値の範囲を（δ）と決定する。

ＣＰＵ１０１は、（Ａ３０３）の算出結果から色成分毎の画像濃度の差が規定範囲かを判別する（Ａ３０４）。色成分毎の画像濃度の差が規定範囲であれば（Ａ３０４でＹｅｓ）、濃度調整を終了する。色成分毎の画像濃度の差が規定範囲を超えていれば（Ａ３０４でＮｏ）、（Ａ３０７）に進む。（Ａ３０７）は、色成分毎に濃度条件を調整する。濃度条件の調整として、プリント制御部１２０は、塗りつぶしパッチ（Ｆ）の画像濃度が目標範囲（δ）になるように現像コントラストＶｃを調整する。更にレーザドライバ１１１は、ハーフトーンパッチ（Ｈ）の画像濃度が目標範囲（γ）になるようにレーザ露光装置１７のレーザ光量Ｌｐを調整する。塗りつぶしパッチ（Ｆ）とハーフトーンパッチ（Ｈ）の２点で画像濃度を調整する。

各画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋは、（Ａ３０７）で調整した濃度条件で、濃度調整用のパッチデータを用いて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋを、転写ベルト１０の画像形成領域（Ａ）にプリントする（Ａ３０８）。（Ａ３０１）−（Ａ３０４）を実行して、濃度調整後の色成分毎の画像濃度の差が規定範囲であれば（Ａ３０４でＹｅｓ）、濃度調整を終了する。色成分毎の画像濃度の差が規定範囲を超えていれば（Ａ３０４でＮｏ）、（Ａ３０７）、（Ａ３０８）、（Ａ３０１）−（Ａ３０４）を繰り返す。トナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋの出力が目標範囲（δ）、（γ）に入るように現像コントラストＶｃとレーザ光量Ｌｐの調整を所定回数以内で繰り返す。

画像の濃度調整時、４色のパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋのトナー付着量を、色成分毎検出する４個のトナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋの検出精度のバラツキを補正する。検出精度のバラツキの補正時、いずれか１つの画像形成ステーション１１を使って、同じ色、同じ濃度の補正用の４列のマークを転写ベルト１０に形成する。４個のトナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋは、転写ベルト１０上の同じ補正用のマークをそれぞれ検出する。４個のトナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋの検出値を、それぞれ例えば基準値あるいは平均値等と比較して、補正し、検出精度を揃える。４個のトナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋの検出精度のバラツキの補正は、例えば、カラー複写機１の工場出荷前に調整する。

図．５のフローチャートに従い画像の位置合わせ調整を完了し、図．２０のフローチャートに従い画像の濃度調整を完了すると、ベルトクリーナ１９は、転写ベルト１０上のパターン５０、５１及びパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋを除去する。カラー複写機１は画像調整完了し、ウォーミングアップの完了後、画像データに応じて画像のプリントを開始する。

画像をプリントする間、画像の位置合わせ調整及び画像の濃度調整を例えば３０分間隔、あるいはプリント枚数に応じて定期的に行う。例えば、転写ベルト１０の画像形成領域（Ａ）で画像をプリントしている時でも、３０分毎に、非画像形成領域（Ｂ）に画像の位置合わせ調整のためのクサビ型のパターン５０、５１をプリントする。画像形成領域（Ａ）での画像のプリントプロセスと並行して、第１及び第２の位置合わせセンサ２７、２８で、非画像形成領域（Ｂ）のパターン５０、５１を測定して、上記（Ｉ）画像の位置合わせ調整をする。画像のプリントプロセス中に画像の位置合わせをする。

画像の濃度調整は、画像形成領域（Ａ）での画像のプリントプロセスを待機した状態で行う。転写ベルト１０の画像形成領域（Ａ）の主走査方向に、４色のパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋを色成分ごとに配列してプリントする。４個の各トナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋで、転写ベルト１０の主走査方向に配列される４色のパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋのトナー付着量を同じタイミングでそれぞれ検出して、上記（II）の画像の濃度調整をする。４色のパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋ検出後は、ベルトクリーナ１９でパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋを除去して、待機していた画像のプリントプロセスを開始する。

第１の実施形態によると、転写ベルト１０の非画像形成領域（Ｂ）を使用して画像を位置合わせする。画像のプリントプロセス中でも画像の位置合わせ調整を行える。画像のプリント時間とは別に、画像の位置合わせのための処理時間を必要としない。転写ベルト１０の主走査方向に４色のパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋをプリントして、それぞれを４個のトナー付着量センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋを使用して同じタイミングで検出する。濃度調整のための４色のパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋを短時間で検出できる。ウォーミングアップの時間を短縮できる。ウォーミングアップ後は、画像の濃度調整時に画像のプリントプロセスを待機する時間を短縮できる。

(第２の実施形態)
第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は上述した第１の実施形態において、更に転写ベルトのセンタ領域の画像の位置ズレを測定して画像を位置合わせするものである。第２の実施形態にあっては、前述の第１の実施形態で説明した構成と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

第２の実施形態では図２３、図２４に示すように、第１及び第２の位置合わせセンサ２７、２８のほぼ中間位置に、第３の位置合わせセンサ２９を備える。例えばウォームアップ中の画像の位置合わせ調整時に、画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋは、転写ベルト１０のフロント側の非画像形成領域（Ｂ）にフロント側のパターン５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ及び５０Ｋを８セットプリントし、転写ベルト１０のリア側の非画像形成領域（Ｂ）にリア側のパターン５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ及び５１Ｋを８セットプリントする。同時に画像形成ステーション１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋは、転写ベルト１０のセンタ領域に、センターパターン５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ及び５２Ｋを８セットプリントする。第１−第３の位置合わせセンサ２７−２９は、転写ベルト１０の非画像形成領域（Ｂ）のパターン５０、５１及びセンタ領域のパターン５２をそれぞれ８セット測定して、演算部１０３で、パターン５０−５２のそれぞれの平均値を演算する。

画像の位置調整の中で、（ｃ）倍率の誤差の調整は、例えば、レーザ露光装置１７の光学系の特性の影響を受ける。レーザ露光装置１７の光学系の特性は、主走査方向で均一でないことから、第２の実施形態は、転写ベルト１０上のパターンの測定箇所を増やして、より正確な倍率ズレを測定する。

第１−第３の位置合わせセンサ２７−２９の測定値から、演算部１０３は、本来のパターン１２９のdot間隔に対するズレを算出する。図２５に示すように、演算部１０３は例えばフロント側からセンタ領域（Ｃ）までの色成分１６８ａのdot間隔のズレが、本来のパターン１２９のdot間隔の（ｘ）倍であり、センタ領域（Ｃ）からリア側からまでの色成分１６８ｂのdot間隔のズレが本来のパターン１２９のdot間隔の（ｙ）倍であると算出する。

転写ベルト１０のフロント側とリア側の非画像形成領域（Ｂ）の２箇所のパターを検知して倍率の誤差の調整をするときに、フロント側では、クロック周波数の調整値に（ｘ）倍の倍率ズレに対応する重み付けをし、リア側では、クロック周波数の調整値に（Ｙ）倍の倍率ズレに対応する重み付けをする。

クロック周波数の調整値に重み付けをするための、転写ベルト１０のセンタ領域へのセンターパターン５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ及び５２Ｋのプリント及び第３の位置合わせセンサ２９によるパターンの測定は、例えば、カラー複写機１のウォームアップ中、あるいは節電モードに切り替わる前に行う。その他の時は、第１の実施形態と同様に、転写ベルト１０の非画像形成領域（Ｂ）に形成されるパターン５０、５１を、第１、第２の位置合わせセンサ２７、２８で測定する。第１の実施形態と同様に、（Ｉ）の画像の位置合わせ調整をする。更に第１の実施形態と同様（II）の画像の濃度調整をする。

第２の実施形態によると、第１の実施形態と同様に、画像のプリントプロセス中でも画像の位置合わせ調整を行え、画像のプリント時間とは別に、画像の位置合わせのための処理時間を必要としない。また、画像のプリントプロセスを行っていない時に、転写ベルト１０のセンタ領域を使用して、フロント側の倍率ズレとリア側の倍率ズレを得る。倍率の誤差の調整時に、フロント側とリア側の、クロック周波数の調整値に重み付けをして、倍率の誤差の調整の精度を高める。第１の実施形態と同様、濃度調整のための４色のパッチ１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ及び１３４Ｋの検出時間を短縮し、ウォーミングアップ時間を短縮し、濃度調整時に待機する画像のプリントプロセスの待機時間を短縮する。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、濃度調整のための複数色の濃度調整パターンを複数の濃度検知部により同時に検知することにより濃度検知時間ひいては画質維持のための調整時間の短縮を図り、画像形成の高速化を図ることができる。

この発明は上記実施形態に限られるものではなく種々変更が可能である。例えば濃度調整パターンあるいはズレ調整パターンの形状や、配置は限定されないし、走行部材上に形成されるパターン数等も任意である。

この発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…カラー複写機
１０…転写ベルト
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ…画像形成ステーション
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ…感光体ドラム
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ…現像装置
１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ…転写ローラ
１７…レーザ露光装置
２７、２８…第１及び第２の位置合わせセンサ
３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋ…トナー付着量センサ
５０、５１…クサビ形状のパターン
１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋ…チルトミラー
１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ、１３４Ｋ…パッチ

Claims (10)

1. 画像形成領域を備える走行部材と、
   濃度調整時に、前記走行部材の走行方向と直交する直線上に、それぞれ濃度調整パターンを形成する複数の画像形成部と、
   前記直線上の前記濃度調整パターンをそれぞれ同時に検知する複数の濃度検知部と、
   前記複数の濃度検知部による前記濃度調整パターンの検知結果に基づいて、前記複数の画像形成部の画像濃度をそれぞれに補正する濃度補正部とを具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記複数の濃度検知部は、それぞれに濃度検知部間の検知特性のばらつきを補完することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
3. 前記走行部材は、前記走行方向と平行な方向において前記画像形成領域の両側に非画像形成領域を備え、前記複数の画像形成部は、前記非画像形成領域にズレ調整パターンを形成し、
   前記非画像形成領域に形成される前記ズレ調整パターンを検知するズレ検知部と、
   前記ズレ検知部による前記ズレ調整パターンの検知結果に基づいて、前記複数の画像形成部間の画像ズレを補正するズレ補正部を更に備えることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
4. 画像形成領域を備え、走行方向と平行な方向において前記画像形成領域の両側に非画像形成領域を備える走行部材と
   前記非画像形成領域にズレ調整パターンを形成する複数の画像形成部と、
   前記走行部材に形成される前記ズレ調整パターンを検知する複数のズレ検知部と、
   前記複数のズレ検知部による前記ズレ調整パターンの検知結果に基づいて、前記複数の画像形成部間の画像ズレを補正するズレ補正部とを具備することを特徴とする画像形成装置。
5. 前記複数の画像形成部は、前記画像形成領域にて画像形成中に、前記非画像形成領域にズレ調整パターンを形成することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記複数の画像形成部は、前記非画像形成領域にズレ調整パターンを形成すると同時に、前記走行部材の前記画像形成領域に第２のズレ調整パターンを形成し、
   前記画像形成領域に形成される前記第２のズレ調整パターンを検知する第２のズレ検知部を更に備え、
   前記ズレ補正部は、前記ズレ検知部による前記ズレ調整パターンの検知結果及び前記第２のズレ検知部による前記第２のズレ調整パターンの検知結果に基づいて、前記複数の画像形成部間の画像ズレを補正することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
7. 複数の画像形成部により、走行部材の走行方向と直交する直線上に複数の濃度調整パターンを形成する工程と、
   前記直線上の前記複数の濃度調整パターンをそれぞれ同時に検知する工程と、
   前記複数の濃度調整パターンの検知結果に基づいて、前記複数の画像形成部の画像濃度をそれぞれに補正する工程とを具備することを特徴とする画像形成方法。
8. 前記複数の濃度調整パターンをそれぞれ同時に検知する複数の濃度検知部間の検知特性のばらつきを補完することを特徴とする請求項７記載の画像形成方法。
9. 複数の画像形成部により走行部材の非画像形成領域にズレ調整パターンを形成する工程と、
   前記非画像形成領域に形成される前記ズレ調整パターンを検知する工程と、
   前記ズレ調整パターンの検知結果に基づいて、前記複数の画像形成部間の画像ズレを補正する工程とを具備することを特徴とする画像形成方法。
10. 前記複数の画像形成部が前記走行部材の画像形成領域にて画像を形成する間に、前記ズレ調整パターンを前記非画像形成領域に形成することを特徴とする請求項９記載の画像形成方法。

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