JP2012063628A - 画像形成装置および色ずれ補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体に、色ずれ補正用パターンが正規の順序と異なる順序で形成されたり、色ずれ補正用パターンが重なって形成された場合においても、確実に色ずれ補正を行うこと。
【解決手段】画像形成装置は、搬送される像担持体と、像担持体に、各色ごとの色ずれ補正用のパターンであって、像担持体の搬送方向である副走査方向に予め定められた各色ごとに異なるパターン幅のパターンを、予め定められた順序で形成するパターン形成部５０１，書込部と、像担持体に形成されたパターンを検知する反射型センサと、検知された各色のパターン幅に基づいて、形成されたパターンの順序が正規の順序と一致するか否かを判断する判断部５０２と、判断結果に基づいて色ずれ補正を行う色ずれ補正部５０３と、を備えた。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置および色ずれ補正方法に関する。

従来から、カラー画像形成装置において、転写ベルト上に各色のトナーで所定のトナーパターンを作像し、このトナーパターンを光学式のセンサを用いて検出することによって各所区間のずれ量を、主走査方向レジストずれおよび副走査方向レジストずれ、倍率ずれ、スキュー、曲がりというように要因別に算出し、それぞれが一致するようにフィードバック補正を行うことによって、色ずれを低減する技術が知られている。

また、この補正処理は電源ＯＮ時や温度等の環境変化時や一定枚数以上印刷された場合に実施することによって、色ずれ量が常に一定の範囲以下になるようにしている技術が既に知られている。

例えば、特許文献１には、色ずれ補正に使用されるトナー消費を抑える目的で、色ずれ補正が一定回数連続して成功しているか否かをチェックし、連続して成功していれば次回から補正用トナーマークパターンの幅を初期値より細くし、それを次回からの設定値として使用するために不揮発性記憶媒体に記憶する構成が開示されている。

しかしながら、このような従来技術の色ずれ補正技術でも、像担持体としての転写ベルトの多大な歪み等により、予期せぬ大きな色ずれが発生する可能性がある。この場合、大きな色ずれが発生した際に転写ベルト上に作像したトナーパターンが正規の順序でなくなったり、トナーパターン同士が重なったりした場合もあり、色ずれ補正を的確に実行することができないという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、像担持体に、色ずれ補正用パターンが正規の順序と異なる順序で形成されたり、色ずれ補正用パターンが重なって形成された場合においても、確実に色ずれ補正を行うことができる画像形成装置および色ずれ補正方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、搬送される像担持体と、前記像担持体に、各色ごとの色ずれ補正用のパターンであって、前記像担持体の搬送方向である副走査方向に予め定められた各色ごとに異なるパターン幅のパターンを、予め定められた順序で形成するパターン形成部と、前記像担持体に形成された前記パターンを検知する検知部と、検知された各色の前記パターン幅に基づいて、形成されたパターンの順序が正規の順序と一致するか否かを判断する判断部と、前記判断部による判断結果に基づいて色ずれ補正を行う補正部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる色ずれ補正方法は、搬送される像担持体を備えた画像形成装置で実行される色ずれ補正方法であって、前記像担持体に、各色ごとの色ずれ補正用のパターンであって、前記像担持体の搬送方向である副走査方向に予め定められた各色ごとに異なるパターン幅のパターンを、予め定められた順序で形成するステップと、前記像担持体に形成された前記パターンを検知するステップと、検知された各色の前記パターン幅の順序に基づいて色ずれ補正を行うステップと、前記判断部により色ずれが発生していると判断された場合に色ずれ補正を行うステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、像担持体に、色ずれ補正用パターンが正規の順序と異なる順序で形成されたり、色ずれ補正用パターンが重なって形成された場合においても、確実に色ずれ補正を行うことができるという効果を奏する。

図１は、電子写真方式のカラー画像形成装置の画像形成部の一例を示す構成図である。 図２は、転写紙に直接転写する方式の画像形成装置の画像形成部の一例を示す構成図である。 図３は、反射型センサの構成の一例を示す模式図である。 図４は、実施の形態１にかかるカラー画像形成装置のハードウェア構成図である。 図５は、実施の形態１の色ずれ補正に関する機能的構成を示すブロック図である。 図６は、実施の形態１のカラー画像形成装置における中間転写ベルトに形成されるトナーパターンの形成例を示す模式図である。 図７は、フラッシュメモリに格納されているパターンテーブルの一例を示す説明図である。 図８は、全色のトナーパターンの形成の１周期におけるトナーパターンを反射型センサにより検出した時の正反射光による出力波形を示す説明図である。 図９は、トナーパターンの形成順序が正規の順序と異なって形成された場合の出力波形を示す説明図である。 図１０は、実施の形態１の色ずれ補正処理の手順を示すフローチャートである。 図１１は、実施の形態２のカラー画像形成装置の機能的構成を示すブロック図である。 図１２は、実施の形態２における中間転写ベルトに形成されるトナーパターンの形成例を示す模式図である。 図１３は、トナーパターン形成の１周期におけるトナーパターンを反射型センサにより検出した時の正反射光による出力波形を示す説明図である。 図１４は、重なって形成されたトナーパターンを検出した場合における正反射光による出力波形を示す説明図である。 図１５は、実施の形態２の色ずれ補正処理の手順を示すフローチャートである。 図１６は、従来の画像形成装置において、中間転写ベルトに形成されるトナーパターンの形成例と反射型センサによる位置関係を示した説明図である。 図１７は、従来の画像形成装置において、トナーパターンを反射型センサにより検出した時の正反射光による出力波形を示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置および色ずれ補正方法の実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態にかかるカラー画像形成装置は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する一般に複合機と称されるものであって、原稿を読み取り画像データに変換する画像読取部と、画像読取部で原稿を読み取って得られた画像データに対して画像処理を施す画像処理部と、画像処理された画像データに基づき紙面に画像を形成する画像形成部とを有する。

図１は、電子写真方式のカラー画像形成装置の画像形成部の一例を示す構成図である。図１は中間転写体を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置の一例を示している。

まず、画像形成部は、４つの感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、その各感光体ドラム上に形成した潜像を互いに異なる色のトナー像にそれぞれ現像する複数の現像装置１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋと、異なる色のトナー像がそれぞれ重ね合わせ状態に一次転写される矢印Ａ方向に回転する像担持体としての中間転写ベルト１６とを備えている。

中間転写ベルト１６は、無端状のベルトであり、この本実施の形態では、その中間転写ベルト１６の上部側に、その中間転写ベルト１６の回動方向Ａに沿って、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローの各色用の４個の上述した感光体ドラム１０を並列にそれぞれ配置している。感光体ドラム１０の周回には、帯電装置１２と、前述した現像装置１１と、一次転写装置を構成する一次転写ローラ１４と、クリーニング装置１３がそれぞれ配設されている。

感光体ドラム１０は、回転方向Ｂに回転駆動され、このとき帯電装置１２によって感光体ドラム１０の表面が所定の極性に帯電される。次いで、その帯電面に、露光装置１５から出射されるレーザ光が照射され、これによって感光体ドラム１０に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置１１によって各色のトナー像として可視像化される。

各感光体ドラム１０には、一次転写ローラ１４がそれぞれ対向配置されていて、その各一次転写ローラ１４と感光体ドラム１０との間には中間転写ベルト１６が挟まれた状態で回動するようになっている。

中間転写ベルト１６は、駆動ローラ１７とテンションローラ１９の２軸によって支持されている。複数のローラによって張架しても良いが、出来る限り小型化とするため、本実施の形態では２軸によって張架し本ユニットの高さを抑制している。

次に、その中間転写ベルト１６の表面に、各感光体ドラム１０に可視像化されたトナー像が、一次転写ローラ１４の作用によって転写される。このようにして、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローのトナー像が、中間転写ベルト１６に正確に順次重ね合わせた状態で転写されていき、フルカラーの合成カラー画像が形成される。

一方、中間転写ベルト１６を挟んで、駆動ローラ１７（二次転写対向ローラ）に対向して二次転写ローラ１８が配設され、給紙ユニット２１から記録媒体である転写紙Ｐが給紙されると、それがレジストローラ対２２の回転によって所定のタイミングで、駆動ローラ１７と二次転写ローラ１８の間に送り込まれる。すると、中間転写ベルト１６に担持されている合成カラー画像が二次転写ローラ１８の作用により転写紙Ｐに一括して転写される。

そして、その転写紙Ｐ上のトナー像が、定着装置２３により熱と圧力によって定着され、図示しない排紙トレイ上に排出される。トナー像二次転写後の中間転写ベルト１６の表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置２０によって除去される。

なお、図１では、２次転写ローラを介して転写紙に転写する方式の例を示したが、図２に示すような、転写紙に直接転写する方式の画像形成装置を用いてもよい。

また、本実施の形態にかかるカラー画像形成装置では、検知部としての反射型センサ２４が、中間転写ベルト１６に向けて一定の決められた距離を置いて配設されている。タンデム方式のカラー画像形成装置においては、高画質のフルカラー画像を得るためには、各色の画像濃度がそれぞれ適正に安定していることが要求される。このため、中間転写ベルト１６（あるいは搬送ベルト）等の像担持体上に濃度の基準となるトナーパターンを形成し、このトナーパッチの濃度を光学的な上記反射型センサ２４により検出し、検出された濃度に基づいて、帯電電位，露光強度，現像バイアス電圧，転写電圧，およびトナー補給量等の画像濃度に影響を与える画像形成条件に対しフィードバックする。

また、タンデム方式のカラー画像形成装置においては、画像形成部の各々の取り付け誤差、露光装置の調整誤差／ひずみ／環境および経時変化、感光体ドラムの回転ムラ、像担持体の搬送ムラ／転写紙などの外乱による変動などにより、形成された画像において色ずれが発生する。このため、本実施の形態では、像担持体上に各色のマークとなるトナーパターンを形成し、このトナーパターンの各色の位置を光学的な上記反射型センサ２４により検出し、その検出結果から各色の色ずれ量を算出して、露光タイミングの調整などをフィードバックする。

図３は、反射型センサ２４の構成の一例を示す模式図である。反射型センサ２４は、像担持体としての中間転写ベルト１６に対向配置されており、中間転写ベルト１６の表面上に形成されたトナーパターン２５の濃度および各色の位置を検知する。

本実施の形態の反射型センサ２４は、赤外発光ダイオードなどの発光素子２４１と、フォトトランジスタ／フォトダイオードの受光素子２４２，２４３と、これらを収容するホルダ２４４とを備え、出力電圧信号により各色のトナー濃度および位置を測る。

受光素子２４２は、トナーパターン２５からの正反射光を検知し、受光素子２４３は、トナーパターン２５からの拡散反射光を検知する。このように、正反射光と拡散反射光の双方を検知することにより、ブラック（Ｋ）とカラー（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の低濃度から高濃度を検知することが可能となる。一方、各色の位置検出においては、正反射光を検知する受光素子２４２のみで検知する。ここで、正反射光は、中間転写ベルト１６等の像担持体の変形により検出値が極端に変動する。

図４は、実施の形態１にかかるカラー画像形成装置のハードウェア構成図である。図４に示すように、本実施の形態にかかるカラー画像形成装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）２６と、Ｉ／Ｏ部３２と、Ｉ／Ｆ部２９と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２８と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２７と、カウンタ３１と、記憶部としてのフラッシュメモリ３５と、書込部３０とを備えている。

ＲＯＭ２７は、各種制御プログラムが記憶された記憶媒体である。ＣＰＵ２６は、ＲＯＭ２７に記憶された各種制御プログラムに従って本実施形態のカラー画像形成装置の全体を制御する。

フラッシュメモリ３５は、トナー濃度および色ずれパラメータやトナーパターンテーブル、さらに各種制御に必要なパラメータを保存する記憶媒体である。ＲＡＭ２８は、本実施の形態のカラー画像形成装置の全体制御のワークエリア領域が確保される記憶媒体である。

Ｉ／Ｆ部２９は、有線ＬＡＮ，無線ＬＡＮ，ＵＳＢ等のインタフェースであり、Ｉ／Ｆ部２９により外部装置と接続される。書込部３０は、Ｉ／Ｆ部２９が外部装置から画像データを受信すると、受信した画像データをＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の各色の画像信号の分離を行い、分離された画像デジタル信号をフラッシュメモリ３５に格納されたトナー濃度および色ずれパラメータに従い露光装置１５に送出する。

カウンタ３１は、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー濃度および色ずれ検出用のトナーパターンの数及び色ずれ検出用のトナーパターン間時間をカウントするためのカウンタである。

トナー濃度制御および色ずれ制御においては、まず、書込部３０，露光装置１５を介してトナー濃度および色ずれ検出用のトナーパターン２５を、中間転写ベルト１６を一定速度で動かしながらフラッシュメモリ３５に格納されたタイミングで中間転写ベルト１６上に形成し、反射型センサ２４より検出されたトナー濃度および色ずれ情報がＩ／Ｏ部３２に入力され、その情報に基づきＣＰＵ２６により演算し、その補正パラメータがフラッシュメモリ３５に格納され、次の画像形成動作に受け継がれる。

次に、本実施の形態のカラー画像形成装置において色ずれ補正に関する機能的構成について説明する。図５は、実施の形態１の色ずれ補正に関する機能的構成を示すブロック図である。

本実施の形態のカラー画像形成装置は、図５に示すように、パターン形成部５０１と、判断部５０２と、色ずれ補正部５０３とを主に備えている。

パターン形成部５０１は、中間転写ベルト１６に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色ごとの色ずれ補正用のトナーパターンを予め定められた順序で形成する。この補正用のトナーパターンは、中間転写ベルト１６の搬送方向である副走査方向に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色ごとに予め定められた異なるパターン幅を有する。なお、パターン形成部５０１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色ごとに予め定められた異なるパターン幅でトナーパターンを形成する指令を書込部３０に送出し、書込部３０が当該指令を受けて中間転写ベルト１６にトナーパターンを書き込む。

フラッシュメモリ３５には、各色のパターン幅と各色のパターンの形成順序が登録されたパターンテーブル５０４が記憶されている。

判断部５０２は、反射型センサ２４によって検知されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナーパターンのパターン幅の順序に基づいて色ずれを判断する。より具体的には、判断部５０２は、反射型センサ２４によって検知された各色のトナーパターンのパターン幅から色を特定し、パターン幅の検知順序が、パターンテーブル５０４に登録された形成順序と一致するかを判断する。

色ずれ補正部５０３は、色ずれ補正を行うが、中間転写ベルト１６に形成されたトナーパターンの順序が正規の順序と一致しないと判断された場合には、判断部５０２で特定された色に基づき色ずれ補正を行う。

本実施の形態にかかる色ずれ補正を説明する前に、一般的な従来の色ずれ補正について説明する。図１６は、従来の画像形成装置において、中間転写ベルト１６に形成されるトナーパターン２５の形成例と反射型センサ２４による位置関係を示した説明図である。

中間転写ベルト１６に形成されたＹ（イエロー），Ｋ（ブラック），Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ）のそれぞれの単色の階調を表す濃度制御用のトナーパターンが並列して形成されており（図１６では、Ｙ２０，Ｙ２１，Ｋ２０，Ｋ２１，Ｃ２０，Ｃ２１，Ｍ２０，２１を記している）、その階調度は、Ｙ色を例にＹ１＝濃度１０％・・・Ｙ１０＝濃度１００％とあらかじめ定められた条件のものを用いる。

反射型センサ２４によりトナーパターンが検出されると、ＣＰＵ２６はその検出値を画像濃度との関係に基づいて画像濃度に変換し、その結果に基づいてプロセス条件を制御する。一方、色ずれ制御用のトナーパターンは、中間転写ベルト１６の中央および両端付近に形成され、反射型センサ２４ａ，２４ｂ，２４ｃの正反射光により検出する。Ｙ色，Ｋ色，Ｃ色，Ｍ色の直線および斜線に並んでおり、Ｋ色を基準色として、Ｙ，Ｃ，Ｍの各色の位置関係を直線間で搬送方向、直線と斜め線間で主走査方向の双方の色ずれ量を検出する。位置関係は、それらのパターンの通過タイミングをカウンタ３１でカウントすることで分かる。

ＣＰＵ２６は、カウンタ３１のカウント値からの色ずれ量に基づき、書込部３０における書き込みタイミングを制御することで、色ずれ補正制御を行う。

中間転写ベルト１６に形成された各トナーパターン２５は、中間転写ベルト１６の搬送方向に搬送され、各トナーパターンが反射型センサ２４の真下を通過するときに、３個の反射型センサ２４ａ，２４ｂ，２４ｃによって図１６に示すように、各階調および色ずれのトナーパターン２５が順次並行検知される。

図１７は、従来の画像形成装置において、トナーパターン２５を反射型センサ２４により検出した時の正反射光による出力波形を示す説明図である。トナーパターン２５は、その階調に従って出力電圧が順々に下がる。そして、トナー濃度を検出する場合は、この波形の振幅値を検出する。Ｋ（ブラック）のトナーパターンは多少反射率が悪くなるので多少出力電圧が下がり、カラー（Ｙ，Ｍ，Ｃ）のトナーパターンはほぼ一定の出力電圧値を示す。そして、色ずれを検出した場合は、予め決められた閾値を基準として、立ち下がりの交点と立ち上がりの交点を加算して２で除算し中心値を求める。

このような従来の画像形成装置では、図１６に示すように、トナーパターンが各色とも同一のパターン幅で形成されている。

これに対して本実施の形態では、色ずれ補正用のトナーパターンを各色ごとに異なる副走査方向の幅とし、反射型センサ２４により検出されたトナーパターンのパターン幅に基づいて色ずれ補正を行っている。以下、本実施の形態における色ずれ補正の詳細について説明する。図６は、実施の形態１のカラー画像形成装置における中間転写ベルト１６に形成されるトナーパターンの形成例を示す模式図である。

図６に示すように、パターン形成部５０１は、Ｙ色のトナーパターンのパターン幅をｔｙ、Ｋ色のトナーパターンのパターン幅をｔｋ、Ｃ色のトナーパターンのパターン幅をｔｃ、Ｍ色のトナーパターンのパターン幅をｔｍとして中間転写ベルト１６に形成する。パターン幅は各色固有とし、どの色とも異なっている。これらの各色のパターン幅は、予めフラッシュメモリ３５に設定されており、パターン形成部５０１は、このフラッシュメモリ３５に設定された各色のパターン幅を読み込んで、書込部３０を制御して、トナーパターンの形成を行っている。

図７は、フラッシュメモリ３５に格納されているパターンテーブル５０４の一例を示す説明図である。このパターンテーブル５０４は、トナーの色に、トナーパターンのパターン幅の認識範囲が対応づけられて登録されている。ここで、認識範囲は、トナーパターンの色をパターン幅で認識するための範囲である。すなわち、図７のＹ（イエロー）色において、ｔ１、ｔ２はＹ色のパターン幅ｔｙと認識するためのｔｙからマージンを取った値となっており、このマージンを取った範囲ｔ１≦ｔｙ≦ｔ２が認識範囲となり、判断部５０２は、検出された幅がこの認識範囲内である場合に、検出したトナーパターンをＹ色と特定する。他の色におけるｔ３〜ｔ８に関しても、同様である。また、各パターン幅の値は、例えば、ｔ２≠ｔ３とすることで、異なった色のトナー間で重ならないように設定されている。

また、トナーパターンは、パターンテーブル５０４に登録されている色の順に、中間転写ベルト１６に形成される。すなわち、パターン形成部５０１は、図７に示すパターンテーブル５０４の上から下までの色の形成順序で、トナーパターンを形成する。

図８は、全色のトナーパターンの形成の１周期におけるトナーパターン２５を反射型センサ２４により検出した時の正反射光による出力波形を示す説明図である。ここで、Ｙ，Ｋ，Ｃ，Ｍ全色のトナーパターンの形成の１周期とは、基準の出力波形値から使用色の最後の色（Ｍ２０）までの期間を意味する。

図９は、トナーパターンの形成順序が正規の順序と異なって形成された場合の出力波形を示す説明図である。図８に示すように、本来、Ｃ（シアン）のトナーパタンＣ２０は、Ｋ（ブラックの）トナーパターンＫ２０とＭ（マゼンタ）のトナーパターンＭ２０との間に位置するが、Ｃ（シアン）のトナーパタンＣ２０になんらかの原因により大きな色ずれが発生し、Ｍ（マゼンタ）のトナーパターンＭ２０の後に形成されてしまった場合を示している。

このようにトナーパターンの色順が逆転し、正規順序と異なった場合、従来は、反射型センサ２４がカラー検出可能なセンサでない限り、ＣＰＵは色順の逆転を検出することは不可能であった。このため、正しい色ずれ補正が実施できないばかりか制御によってはＣのトナーパターンＣ２０をＫのトナーパターンＫ２０の正規位置に誤って補正し、ＫのトナーパターンＫ２０をＣのトナーパターンＣ２０の正規位置に補正してしまうことにより出力画像に悪影響を与えてしまっていた。

しかし、本実施の形態では、図６に示すように、トナーパターンのパターン幅が各色固有であり、かつ異なるので、判断部５０２は、パターンテーブル５０４に登録された各色の形成順序とパターン幅の認識範囲を参照して、反射型センサ２４で検出されたトナーパターンのパターン幅と順次比較することにより、形成されたトナーパターンの色、およびトナーパターンの形成順序が正しいか否かを判断することができる。

そして、色ずれ補正部５０３は、トナーパターンの形成順序が正規の順序と一致しない場合には、形成位置が異なるトナーパターンを、パターン幅に基づいて判断した色として特定して、色ずれ補正を行う。これにより、正確な正しい色ずれ補正を行うことが可能となる。

次に、以上のように構成された本実施の形態のカラー画像形成装置による色ずれ補正処理について説明する。図１０は、実施の形態１の色ずれ補正処理の手順を示すフローチャートである。

まず、パターン形成部５０１は、図６に示すように、Ｙ，Ｋ，Ｃ，Ｍの各色で異なるパターン幅のトナーパターンを中間転写ベルト１６に形成する（ステップＳ１１）。そして、反射型センサ２４で中間転写ベルト１６に形成されたトナーパターンを検知し、判断部５０２は、反射型センサ２４からの検知信号により、形成されたトナーパターンのパターン幅を検知する（ステップＳ１２）。

次に、判断部５０２は、フラッシュメモリ３５のパターンテーブルを参照して、検知したパターン幅と比較し（ステップＳ１３）、中間転写ベルト１６に形成されたトナーパターンの色およびその形成順序を認識する（ステップＳ１４）。具体的には、判断部５０２は、中間転写ベルト１６に形成されたトナーパターンの色の形成順序が、パターンテーブル５０４に登録された正規の順序と一致するか否かを判断する。

そして、色ずれ補正部５０３は、この判断結果に基づいて色ずれ補正を行う（ステップＳ１５）。具体的には、色ずれ補正部５０３は、中間転写ベルト１６に形成されたトナーパターンの色の形成順序が、パターンテーブル５０４に登録された正規の順序と一致しない場合には、形成位置が異なるトナーパターンを、パターン幅に基づいて判断した色として特定して、色ずれ補正を行う。

このように本実施の形態では、パターン形成部５０１により、トナーパターンの副走査方向のパターン幅を、Ｙ，Ｋ，Ｃ，Ｍの各色ごとに異なるパターン幅で中間転写ベルト１６に形成し、判断部５０２により、反射型センサ２４で形成されたトナーパターンを検知した結果得られたパターン幅から、トナーパターンの各色の形成順序が正規の順序か否かを判断し、色ずれ補正部５０３がこの判断結果に基づいて色ずれ補正を行っているので、トナーパターンが正規の順序と異なる順序で形成された場合でも、正確に色ずれ補正を行うことができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、色ずれ補正用のトナーパターンを各色ごとに異なるパターン幅で像担持体に形成し、検出されたトナーパターンのパターン幅により形成されたトナーパタンの色、形成順序を判断して色ずれ補正を行っていたが、この実施の形態２では、さらに、一部のトナーパターンを枠状に形成して、トナーパターンの重なりも検知可能として色ずれ補正を行っている。

図１１は、実施の形態２のカラー画像形成装置の機能的構成を示すブロック図である。図１１に示すように、本実施の形態のカラー画像形成装置は、パターン形成部１１０１と、判断部１１０２と、色ずれ補正部５０３とを主に備えている。

本実施の形態のパターン形成部１１０１は、実施の形態１と同様に、中間転写ベルト１６に、Ｙ，Ｋ，Ｃ，Ｍの各色ごとの色ずれ補正用のトナーパターンを予め定められた順序で形成する。

図１２は、実施の形態２における中間転写ベルト１６に形成されるトナーパターンの形成例を示す模式図である。図１２に示すように、パターン形成部１１０１は、Ｙ色のトナーパターンのパターン幅をｔｙ、Ｋ色のトナーパターンのパターン幅をｔｋ、Ｃ色のトナーパターンのパターン幅をｔｃ、Ｍ色のトナーパターンのパターン幅をｔｍとして中間転写ベルト１６に形成する。

また、本実施の形態のパターン形成部１１０１は、図１２に示すように、パターン形成の１周期内の全色Ｙ，Ｂ，Ｃ、Ｍのうち、第１色目として形成するＹ色のトナーパターンと、最後に形成するＭ色のトナーパターンを、副走査方向に配列され、副走査方向の幅が所定幅で主走査方向に延在する２本の線分を含む中抜きの枠状のパターンで形成する。

なお、本実施の形態では、パターン形成部１１０１は、Ｙ色とＭ色の各トナーパターンを、副走査方向に配列された２本の線分を含む中抜きの枠状のパターンとして形成されているが、この中抜きの枠状のパターンから副走査方向に延在する線分を除いた部分、すなわち副走査方向に配列された主走査方向に延在する２本の線分のパターンとして形成してもよい。また、線分の数は２本に限定されるものではなく、トナーパターンを、主走査方向に延在する３本以上の線分を副走査方向に配列した構成としてもよい。

このパターン線分の副走査方向の幅をｔαし、パターン形成部１１０１は、トナーパターンを以下のトナーパターン条件を満たすように形成する。なお、以下のトナーパターン条件を満たせば、線分の所定幅ｔαは、線分ごとに異なった値としてもよい。

（１）ある閾値αを超えない幅ｔαは二つ連続で検知した場合に一色として認識するものとする。（ｔα＜α）
（２）第２色目のトナーパターンのパターン幅ｔｋは第１色目のトナーパターンのパターン幅ｔｙよりも狭いものとする。（ｔｋ＜ｔｙ）
（３）第２色目のトナーパターンのパターン幅ｔｋと第３色目のトナーパターンのパターン幅ｔｃは等しくないものとする。（ｔｋ≠ｔｃ）
（４）第３色目のトナーパターンのパターン幅ｔｃは第４色目のトナーパターンのパターン幅ｔｍよりも狭いものとする。（ｔｃ＜ｔｍ）
（５）ｔｋおよびｔｃと認識するための、パターン幅にマージンをとった認識範囲は、ｔαよりも大きいものとする。
（ｔ１≦ｔｋ≦ｔｋ＋ｔα≦ｔ２，ｔ３≦ｔｃ≦ｔｃ＋ｔα≦ｔ４）

図１１に戻り、判断部１１０２は、中間転写ベルト１６に形成されたトナーパターンの重なりや色順を、後述する判定条件を満たしているか否かを判定することにより判断する。ここで、判断部１１０２によるトナーパターンの色順の判断手法については、実施の形態１と同様である。

色ずれ補正部１１０３は、中間転写ベルト１６に形成されたトナーパターンに重なりがあると判断された場合に、トナーパターンの順序に基づいて色を特定して色ずれ補正を行う。

以下、判断部１１０２によるトナーパターンの判断と色ずれ補正部１１０３による色ずれ補正につき詳細に説明する。

図１３は、トナーパターン形成の１周期におけるトナーパターンを反射型センサ２４により検出した時の正反射光による出力波形を示す説明図である。ここで、トナーパターン形成の１周期とは基準の出力波形値から使用色の最後の色（Ｍ２０）までの期間を示す。

図１４は、重なって形成されたトナーパターンを検出した場合における正反射光による出力波形を示す説明図である。図１４では、図１３で示したように、本来Ｙ色のトナーパターンＹ２０の後にＫ色のトナーパターンＫ２０が位置するはずが、Ｙ色のトナーパターンＹ２０に何らかの原因により大きな位置ずれが発生し、Ｙ色のトナーパターンＹ２０とＫ色のトナーパターンＫ２０が重なった場合を表した図である。このようにトナーパターンの色が重なった場合、従来はトナーのパターン幅がすべて同一だったため、反射型センサ２４がカラー検出可能なセンサでない限り、ＣＰＵは、どの二色が重なったかを検出することは困難であった。

しかし、本実施の形態では、図１２に示すように、パターン形成部１１０１により、Ｙ，Ｋ，Ｃ，Ｍの各色のトナーパターンを各色で固有かつ異なり、さらに、パターン形成の１周期内の全色Ｙ，Ｋ，Ｃ、Ｍのうち、第１色目として形成するＹ色のトナーパターンと、最後に形成するＭ色のトナーパターンを、副走査方向に配列され、副走査方向の幅が所定幅で主走査方向に延在する２本の線分を含む中抜きの枠状のパターンで形成している。これにより、判断部１１０２は、Ｙ色、Ｍ色のトナーパターンの検出の場合、２本の線分のすべての線分が検出されているか否かという判定条件を判定し、２本の線分のすべての線分が検出されていない場合に、中間転写ベルト１６に形成されたトナーパターンに重なりがあると判断する。

例えば、図１４の例の場合、反射型センサ２４は、パターン幅ｔαのトナーパターンを一回検知した後に、パターン幅ｔｋのトナーパターンを検知するので、一色目のＹ色と検知されるパルスｔαが一回しか検知されず、二回目のパルスｔαが検知される前に二色目のＫ色を検知することになる。この場合、判断部１１０２は、一色目のＹ色のトナーパターンと二色目のＫ色のトナーパターンとが重なって中間転写ベルト１６に形成されていると判断する。

さらに、判断部１１０２は、反射型センサ２４によって検知された各色のトナーパターンのパターン幅とパターンテーブル５０４に登録された各色ごとのパターン幅の認識範囲とを比較して、検知されたパターン幅が認識範囲内であるか否かという判定条件を判定し、認識範囲外である場合に、中間転写ベルト１６に形成されたパターンに重なりがあると判断する。

すなわち、図１４の例では、Ｋ色のトナーパターンＫ２０とＣ色のトナーパターンＣ２０が重なった場合には、反射型センサ２４によって、一色目のＹ色のトナーパターンが検知された後に、パターン幅ｔｋともパターン幅ｔｃとも異なった幅のトナーパターンが検知されるか、若しくは、パターン幅ｔｋかパターン幅ｔｃのどちらか一方のトナーパターンしか検知されずに、次のＭ色のトナーパターンが検知される。この場合には、判断部１１０２は、二色目のＫ色のトナーパターンと三色目のＣ色のトナーパターンが重なったと判断する。判断部１１０２は、三色目のＣ色のトナーパターンと四色目のＭ色のトナーパターンが重なった場合にも同様に判断する。

そして、色ずれ補正部１１０３は、判断部１１０２によってトナーパターンが中間転写ベルト１６に重なって形成されていると判断された場合には、上記で判断された色順に基づき色を特定して、色ずれ補正を行う。これにより、正確な色ずれ補正を行うことが可能となる。

次に、以上のように構成された本実施の形態のカラー画像形成装置による色ずれ補正処理について説明する。図１５は、実施の形態２の色ずれ補正処理の手順を示すフローチャートである。

まず、パターン形成部１１０１は、図１２に示すように、Ｙ，Ｋ，Ｃ，Ｍの各色のトナーパターンを各色で固有かつ異なり、Ｙ色のトナーパターンとＭ色のトナーパターンを、副走査方向に配列され、副走査方向の幅が所定幅で主走査方向に延在する２本の線分を含む中抜きの枠状のパターンで中間転写ベルト１６に形成する（ステップＳ２１）。

そして、反射型センサ２４で中間転写ベルト１６に形成されたトナーパターンを検知し、判断部１１０２は、反射型センサ２４からの検知信号により、形成されたトナーパターンのパターン幅を検知する（ステップＳ２２）。

次に、判断部１１０２は、フラッシュメモリ３５のパターンテーブル５０４を参照して、検知したパターン幅から上述した判定条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２３）。そして、判断部１１０２は、その判定結果から、中間転写ベルト１６に形成されたトナーパターンの重なりや逆転の有無を判断する（ステップＳ２４）。

そして、色ずれ補正部１１０３は、この判断結果に基づいて色ずれ補正を行う（ステップＳ２５）。具体的には、色ずれ補正部１１０３は、トナーパターンが中間転写ベルト１６に重なって形成されていると判断された場合には、上記で判断された色順に基づき色を特定して、色ずれ補正を行う。

このように本実施の形態では、パターン形成部１１０１により、トナーパターンの副走査方向のパターン幅を、Ｙ，Ｋ，Ｃ，Ｍの各色ごとに異なるパターン幅で中間転写ベルト１６に形成し、かつ一部のトナーパターンを枠状に形成して、トナーパターンの重なりも検知して色ずれ補正を行っているので、トナーパターンに重なりがある場合でも、正確に色ずれ補正を行うことができる。

なお、本実施の形態の画像形成装置で実行される色ずれ補正処理プログラムは、ＲＯＭ２７等に予め組み込まれて提供される。

本実施の形態の画像形成装置で実行される色ずれ補正処理プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、本実施の形態の画像形成装置で実行される色ずれ補正処理プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施の形態の画像形成装置で実行される色ずれ補正処理プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

本実施の形態の画像形成装置で実行される色ずれ補正処理プログラムは、上述した各部（パターン形成部、判断部、色ずれ補正部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ２６が上記ＲＯＭ２７から色ずれ補正処理プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、パターン形成部、判断部、色ずれ補正部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。

２４ 反射型センサ
２６ ＣＰＵ
３２ Ｉ／Ｏ部
２９ Ｉ／Ｆ部
２７ ＲＯＭ
２８ ＲＡＭ
３０ 書込部
３１ カウンタ
３５ フラッシュメモリ
５０１，１１０１ パターン形成部
５０２，１１０２ 判断部
５０３，１１０３ 色ずれ補正部
５０４ パターンテーブル

特開２００８−２３３４１０号公報

Claims (10)

1. 搬送される像担持体と、
   前記像担持体に、各色ごとの色ずれ補正用のパターンであって、前記像担持体の搬送方向である副走査方向に予め定められた各色ごとに異なるパターン幅のパターンを、予め定められた順序で形成するパターン形成部と、
   前記像担持体に形成された前記パターンを検知する検知部と、
   検知された各色の前記パターン幅に基づいて、形成されたパターンの順序が正規の順序と一致するか否かを判断する判断部と、
   前記判断部による判断結果に基づいて色ずれ補正を行う補正部と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 各色で形成するパターンのパターン幅の認識範囲と、前記パターンの形成順序を予め記憶する記憶部をさらに備え、
   前記判断部は、検知された各色のパターンの前記パターン幅と前記記憶部に記憶された前記認識範囲とを比較して、検出されたパターンの色を特定し、特定された色の前記パターンを検知した順序が前記記憶部に記憶された形成順序と一致しない場合に、形成された前記パターンの順序が正規の順序でないと判断し、
   前記補正部は、形成された前記パターンの順序が正規の順序でないと判断された場合に、前記判断部により特定された色に基づいて色ずれ補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記記憶部は、前記認識範囲として、前記像担持体に形成するパターン幅から所定長のマージンを加算した値で記憶することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記パターン形成部は、前記パターンを、各色で重ならない間隔で前記像担持体に形成することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記パターン形成部は、一部の色の前記パターンを、前記副走査方向に配列された所定幅の複数の線分のパターンで形成し、
   前記判断部は、前記複数の線分のパターンのすべての線分が検出されていない場合に、形成されたパターンに重なりがあると判断し、
   前記補正部は、形成されたパターンに重なりがあると判断された場合に、前記パターンの順序に基づいて色を特定して色ずれ補正を行うことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の画像形成装置。
6. 前記判断部は、さらに、検知された各色のパターンの前記パターン幅と前記記憶部に記憶された各色ごとの前記パターン幅の認識範囲とを比較して、検知された前記パターン幅が、前記記憶部に記憶されたパターン幅を含む認識範囲外である場合に、形成されたパターンに重なりがあると判断することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記パターン形成部は、全色の前記パターンの形成の周期内で、最初と最後に形成する色の前記パターンを、前記複数の線分のパターンで形成することを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
8. 前記パターン形成部は、前記周期内の第１色目の前記複数の線分のパターンを、前記複数の線分の間隔が、前記周期内の第２色目に形成するパターンのパターン幅より大きくなるように形成することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記パターン形成部は、前記周期内の最後の色の前記複数の線分のパターンを、前記複数の線分の間隔が、前記周期内の最後から一つ前の色のパターンのパターン幅より大きくなるように形成することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 搬送される像担持体を備えた画像形成装置で実行される色ずれ補正方法であって、
    前記像担持体に、各色ごとの色ずれ補正用のパターンであって、前記像担持体の搬送方向である副走査方向に予め定められた各色ごとに異なるパターン幅のパターンを、予め定められた順序で形成するステップと、
    前記像担持体に形成された前記パターンを検知するステップと、
    検知された各色の前記パターン幅の順序に基づいて色ずれをステップと、
    前記判断部により色ずれが発生していると判断された場合に色ずれ補正を行うステップと、
    を含むことを特徴とする色ずれ補正方法。

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