JP2013015759A - 画像形成装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】経年変化などによって中間転写体における正反射光の光量が低下しても精度よく色ずれ補正を行う。
【解決手段】ＣＰＵ１０９は、パターン検知センサ７から出力された中間転写体および色ずれ補正用パターンからの正反射光および乱反射光の光量に応じた正反射検知信号および乱反射検知信号の出力レベルに応じて各色の像の重ね合わせタイミングを補正して色ずれ補正を行う。ＣＰＵは色ずれ補正を行う前に、パターン検知センサにおける検知タイミングのずれを補正するため、中間転写体の耐久時間に応じて中間転写体に単一色のパターンおよび複数色のパターンのいずれかをずれ検知用パターンとして形成し、ずれ検知用パターンをパターン検知センサで検知した結果得られた正反射検知信号および乱反射検知信号に応じて検知タイミングずれを修正する値を求める。
【選択図】図３

Description

本発明は、正反射光を受光する第１の受光部と乱反射光を受光する第２の受光部の検知タイミングずれを修正するものに関する。

一般に、タンデム方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置では、各色の色ずれを補正するため、中間転写体などの像担持体に色ずれ補正用パターンを形成している。そして、色ずれ補正用パターンを検知してその検知結果に応じて色ずれ補正を行っている。色ずれ補正用パターンを検知する際には、中間転写体の近傍に光学センサを配置して、この光学センサによって色すれ補正用パターンを検知する。

光学センサは、光学センサが備える発光素子から光を中間転写体に照射する。そして、中間転写体の表面および中間転写体に形成された色ずれ補正用パターンからの反射光を光学センサが備えるフォトセンサなどの受光素子で受光する。受光素子はこれら反射光の光量に応じた電圧レベルの受光検知信号を出力する。続いて、受光検知信号の電圧レベル（出力レベルともいう）に応じて色ずれ補正用パターンの認識が行われる。

上記の反射光を検知する検知方式として、一般に正反射光検知方式および乱反射検知方式があり、両方式を併用することが行われている。そして、両方式を併用する際には、光学センサは正反射光を受光する正反射光受光部（正反射検知部）および乱反射（拡散反射ともいう）光を受光する乱反射光受光部（乱反射検知部）を備える。光学センサの組立ておよび光学センサの画像形成装置への取り付け際に、機差などに起因して正反射検知部および乱反射検知部の光軸ずれが生じて所謂相互検知誤差が生じることがある。

このため、同一の色ずれ補正用パターンからの反射光を正反射検知部で受光するとともに乱反射検知部で受光して、正反射検知部および乱反射検知部における光軸ずれを予め検出するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。ここでは、検出した光軸のずれ量をオフセット値としてメモリに記憶して、このオフセット値に応じて色ずれ補正制御の際の検知結果を修正するようにしている。

特開２００７−１５６１５９号公報

ところで、中間転写体などの像担持体は不可避的にクリーニング装置および転写装置などの摺擦によって磨耗する。このため、中間転写体の表面にはトナーおよび紙粉が付着する。

このように、中間転写体の表面にトナー又は紙粉が付着すると、正反射光の光量が低下する（所謂グロス低下が生じる）。そして、グロス低下が生じると、中間転写体の表面からの反射光の光量と色ずれ補正用パターンからの反射光の光量との相違が検出できなくなることがある。つまり、正反射検知部および乱反射検知部のいずれかにおいて色ずれ補正用パターンの検出ができなくなることがある。

正反射検知部および乱反射検知部のいずれかにおいて色ずれ補正用パターンの検出ができないと、上記のようにオフセット値を求めることができない。この結果、精度よく色ずれ補正を行うことができなくなってしまう。

本発明の目的は、経年変化などによって中間転写体などの像担持体における正反射光の光量が低下しても精度よく色ずれ補正を行うことのできる画像形成装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明による画像形成装置は、各色の像を所定の方向に搬送される像担持体に重ね合わせて前記像担持体にカラー画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体の表面および該像担持体に形成された色ずれ補正用パターンに光を照射する発光部、前記照射された光に応じた前記像担持体の表面および前記補正用パターンの正反射光を受けて当該正反射光の光量に応じた正反射検知信号を出力する第１の受光部、前記照射された光に応じた前記像担持体の表面および前記補正用パターンの乱反射光を受けて当該乱反射光の光量に応じた乱反射検知信号を出力する第２の受光部を備える検出手段と、前記正反射検知信号および前記乱反射検知信号の出力レベルに応じて各色の像形成タイミングを補正する色ずれ補正手段と、前記像担持体に単一色のパターンまたは複数色のパターンを検知タイミングずれ検知用パターンとして形成するパターン形成手段と、前記検知タイミングずれ検知用パターンを前記検出手段で検知した結果得られた前記正反射検知信号および前記乱反射検知信号に応じて前記検知タイミングずれを修正する値を算出する算出手段とを有し、前記検出手段は前記検知タイミングずれを修正する値に応じて前記正反射検知信号および前記乱反射検知信号を出力するタイミングを調整することを特徴とする。

本発明によれば、経年変化などによって中間転写体などの像担持体における正反射光の光量が低下しても精度よく色ずれ補正を行うことができる。

画像形成装置の一例についてその構成を概略的に示す図である。 図１に示すパターン検知センサにおいて発光素子、正反射光受光部、および乱反射光受光部の光学的な関係を説明するための図である。 図１に示す画像形成装置で用いられる制御系の一例を示すブロック図である。 図２に示す正反射光受光部および乱反射光受光部からの出力を説明するための図であり、（ａ）は中間転写ベルトの表面光沢度が高い場合の正反射光受光部および乱反射光受光部からの出力を示す図、（ｂ）は中間転写ベルトの表面光沢度が低い場合の正反射光受光部および乱反射光受光部からの出力を示す図である。 図２に示す第１および第２信号発生コンパレータからの出力を説明するための図であり、（ａ）は第１信号発生コンパレータの出力を示す図、（ｂ）は第２信号発生コンパレータの出力を示す図である。 図２に示す正反射光受光部からの正反射検知信号に応じた補正用パターンの切り替えを説明するための図である。 図２に示す正反射光受光部と乱反射光受光部における検出タイミングのずれを説明するための図であり、（ａ）は全色パターン検知可領域において単一色の補正用パターンを形成した場合の検知タイミングのずれを示す図、（ｂ）はは全色パターン検知不可領域において複数色の補正用パターンを形成した場合の検知タイミングのずれを示す図である。 図１に示す画像形成装置で用いられる補正用パターンと当該補正用パターンによる正反射光の出力レベルとの関係を示す図である。 図１に示す画像形成装置におけるオフセット検出動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示す画像形成装置における画像形成を説明するためのフローチャートである。 図１０に示す色ずれ補正（オートレジ）を説明するためのフローチャートである。

以下、本実施の形態にかかる画像形成装置の一例について図面を参照して説明する。ただし、この実施の形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、本実施の形態による画像形成装置の一例についてその構成を概略的に示す図である。

本実施の形態の画像形成装置は、タンデム型のカラー画像形成装置であり、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびブラック（Ｋ）に対応した複数の画像形成部１０１ａ〜１０１ｄを有している。画像形成部１０１ａにおいて、露光装置１５ａは感光体ドラム１ａを画像データに応じて露光して、静電潜像を形成する。そして、この静電潜像は現像器１６ａによって現像されてＹトナー像となる。同様にして、画像形成部１０１ｂ〜１０１ｄにおいて、露光装置１５ｂ、１５ｃ、および１５ｄは感光体ドラム１ｂ、１ｃ、および１ｄを画像データに応じて露光して、静電潜像を形成する。そして、これら静電潜像はそれぞれ現像器１６ｂ、１６ｃ、および１６ｄによって現像されてＣトナー像、Ｍトナー像、およびＫトナー像となる。

図示はしないが、露光装置１５ａ〜１５ｄの各々は、レーザー、制御用ドライバ、およびポリゴンミラーを備えている。さらに、露光装置１５ａ〜１５ｄの各々はポリゴンミラーの駆動用モーターを備えるとともに、レーザー光をポリゴンミラーを介して感光体ドラムに導くための各種光学ミラーを備えている。

感光体ドラム１ａ〜１ｄに形成されたトナー像は１次転写ローラ（図示せず）によって順次中間転写体である中間転写ベルト５に転写されて重ね合わされる。これによって、中間転写ベルト５上にカラートナー像６が形成される。

図示の中間転写ベルト５は、駆動ローラ２ａ、従動ローラ２、およびテンションローラ（ベルト支持ローラ）３に張架され、駆動ローラ２ａの駆動によって、実線矢印で示す方向に回転駆動される。中間転写ベルト５を挟んでテンションローラ３に転写ローラ（２次転写ローラ）４が対向している。

用紙が搬送ローラ１０によって搬送路１１を搬送され、レジストセンサ８によって用紙の先端が検知されると、レジストローラ１３によって用紙が一旦保持される。そして、中間転写ベルト５の回転駆動と同期をとってレジストローラ１３によって用紙がテンションローラ３と２次転写ローラ４とのニップ部で規定される２次転写位置に搬送される。

２次転写位置において、中間転写ベルト５上のカラートナー像が用紙に転写されて、用紙は搬送ベルト１２によって定着部（図示せず）に送られる。そして、定着部において用紙上にカラートナー像が定着された後、用紙は排紙トレイなどに排紙される。なお、図示のように、中間転写ベルト５に対向して、後述する光学センサ（パターン検知センサ）７が配置されている。

なお、図示はしないが、中間転写ベルト５に残留する残トナーはベルトクリーナーによって回収され、感光体ドラム１ａ〜１ｂに残留する各色のトナーは、ドラムクリーナーによって回収される。

ところで、図示のタンデム型のカラー画像形成装置においては、感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび露光装置１５ａ〜１５ｄの取り付け誤差、そして、露光装置１５ａ〜１５ｄにおける光学ミラーなどの温度変動による位置ずれおよび変形などに起因して不可避的に色ずれが発生する。そのため、待機中又は画像形成の合間において色ずれ補正を行う必要がある。

図２は、図１に示すパターン検知センサ７において発光素子、正反射光受光部、および乱反射光受光部の光学的な関係を説明するための図である。

図２において、発光素子（発光部）２０１ａから中間転写ベルト５に光が照射される。そして、中間転写ベルト５の表面で反射した正反射光を受光できる位置に正反射光受光部２０１が配置される。つまり、発光素子２０１ａから中間転写ベルト５に照射される光の入射角と反射光の反射角とが等しくなる位置に正反射光受光部（第１の受光部）２０１は配置される。また、中間転写ベルト５の表面で反射した乱反射光（拡散反射光ともいう）を受光できる位置に乱反射光受光部（第２の受光部）２０２が配置される。つまり、光の入射角と反射光の反射角とが等しくならない位置に乱反射光受光部２０２は配置される。

図示のパターン検知センサ７において、発光素子２０１ａ、正反射光受光部２０１、及び乱反射光受光部２０２の各々はその光軸調整が行われる。ところが、センサ組み立ての際における光軸調整は設計値に基づく調整であり、画像形成装置にパターン検知センサ７を取り付ける際には機差に起因するばらつきが生じる。これによって、光軸ずれが生じて色ずれ補正の際に正反射光受光部２０１と乱反射光受光部２０２との間で検知タイミングにずれが生じる。

検知タイミングずれが生じると、色ずれ補正を良好に行うことができない。このため、本実施の形態では、検知タイミングずれを補正する。

図３は、図１に示す画像形成装置で用いられる制御系の一例を示すブロック図である。

正反射光受光部２０１および乱反射光受光部２０２は中間転写ベルト５からの正反射光および乱反射光を受光する。そして、正反射光受光部２０１は正反射光の光量に応じた電圧レベル（出力レベル）を有する正反射検知信号（以下第１の受光検知信号ともいう）を出力する。同様に、乱反射光受光部２０２は乱反射光の光量に応じた電圧レベル（出力レベル）を有する乱反射検知信号（以下第２の受光検知信号ともいう）を出力する。

正反射検知信号は第１信号発生コンパレータ２０３に入力され、乱反射検知信号は第２信号発生コンパレータ２０４に入力される。図３においては、第１および第２信号発生コンパレータ２０３および２０４が一括して信号発生コンパレータ２０４ａとして示されている。さらに、上述の正反射光検知信号および乱反射検知信号はＡ／Ｄコンパレータ２０５に与えられる。

制御部１０９ａは、信号発生コンパレータ２０４ａ、Ａ／Ｄコンバータ２０５に加えて、ＣＰＵ１０９、ＲＯＭ１１０、ＲＡＭ１１９、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１０１を有している。そして、ＡＳＩＣ１０１は、パターン生成部１０２、パターン読み取り制御部１０３、色ずれ算出部１０４、色ずれ補正部１０５、中間転写ベルトグロス算出部１０６を備えている。

第１信号発生コンパレータ２０３は、予め設定された第１の閾値と正反射検知信号の出力レベルとを比較して、その比較結果を２値化した第１のデジタル信号（第１の比較結果信号）として出力する。同様に、第２信号発生コンパレータ２０４は、予め設定された第２の閾値と乱反射検知信号との出力レベルとを比較して、その比較結果を２値化した第２のデジタル信号（第２の比較結果信号）として出力する。

一方、Ａ／Ｄコンバータ２０５は、正反射検知信号および乱反射検知信号をそれぞれＡ／Ｄ変換して第１および第２の変換信号として出力する。

第１および第２のデジタル信号と第１および第２の変換信号とはＡＳＩＣ１０１に与えられる。また、第１および第２の変換信号はＣＰＵ１０９に与えられる。

パターン生成部１０２は、トナーパターン（色ずれ補正用パターン）に係る画像データを生成する。パターン読み取り制御部１０３は第１および第２のデジタル信号を受けて、当該第１および第２のデジタル信号を一時的にパターンデータとして格納する。色ずれ算出部１０４はパターンデータに基づいて各色の色ずれ量を算出する。色ずれ補正部１０５は色ずれ量に基づいて画像形成部１０１ａ〜１０１ｄの書き込みタイミング（つまり、像形成タイミング）などを補正する。中間転写ベルトグロス算出部（中間転写体表面状態算出部ともいう）１０６は、後述するようにして、中間転写ベルト５の表面光沢度を算出する。

ＣＰＵ１０９は画像形成装置全体の制御を司り、ＣＰＵ１０９はＲＯＭ１１０に格納されたプログラムデータに基づいて制御を実行する。ＲＡＭ１１９には、ＣＰＵ１０９が制御を行う際にバックアップ値が保持される。また、ＲＡＭ１１９はＣＰＵ１０９のワーク領域としても用いられる。

図４は、図２に示す正反射光受光部２０１および乱反射光受光部２０２からの出力を説明するための図である。そして、図４（ａ）は中間転写ベルト５の表面光沢度が高い場合の正反射光受光部２０１および乱反射光受光部２０２からの出力を示す図であり、図４（ｂ）は中間転写ベルト５の表面光沢度が低い場合の正反射光受光部２０１および乱反射光受光部２０２からの出力を示す図である。

図４（ａ）において、中間転写ベルト５の表面光沢度が高いと（例えば、耐久劣化前）、中間転写ベルト５の正反射光は多く、正反射光受光部２０１からの正反射検知信号の出力レベルが高くなる。そして、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の補正用パターンからの正反射光は、中間転写ベルトの正反射光に比べて少なく、正反射検知信号の出力レベルは低くなる。さらに、Ｋの補正用パターンの正反射光はＹ、Ｍ、およびＣの補正用パターンからの正反射光に比べて少なく、Ｋの補正用パターンの正反射光の出力レベルは最も低い。

一方、中間転写ベルト５からの乱反射光は少なく、乱反射受光部２０２からの乱反射検知信号の出力レベルは低くなる。また、Ｙ、Ｍ、およびＣの補正用パターンからの乱反射光は、中間転写ベルと５からの乱反射光に比べて多く、Ｙ、Ｍ、およびＣの補正用パターンの乱反射検知信号の出力レベルは高くなる。Ｋの補正用パターンからの乱反射光は少なく、その正反射検知信号の出力レベルは中間転写ベルト５からの乱反射光における出力レベルとほぼ同等となる。

図４（ｂ）において、中間転写ベルト５の表面光沢度が低くなると（例えば、耐久劣化後）、中間転写ベルト５からの正反射光が少なくなる。したがって、中間転写ベルト５からの正反射光の出力レベルは、Ｙ、Ｍ、およびＣの補正用パターンからの正反射光の出力レベルとほぼ同等となる。この際、Ｋの補正用パターンからの正反射光はさらに少ないので、その出力レベルは中間転写ベルト５からの正反射光の出力レベルよりも低くなる。

一方、中間転写ベルト５の表面光沢度が低くなっても、中間転写ベルト５からの乱反射光はＹ、Ｍ、およびＣの補正用パターンからの乱反射光より少ない。そして、Ｋの補正用パターンからの乱反射光は少なく、Ｋの補正用パターンからの乱反射光の出力レベルは中間転写ベルト５からの乱反射光の出力レベルとほぼ同等となる。

図５は、図２に示す第１および第２信号発生コンパレータ２０３および２０４からの出力を説明するための図である。そして、図５（ａ）は第１信号発生コンパレータ２０３の出力を示す図であり、図５（ｂ）は第２信号発生コンパレータ２０４の出力を示す図である。

図５（ａ）においては、正反射検知信号の出力レベルが第１の閾値未満となると、第１信号発生コンパレータ２０３は正パルスの第１のデジタル信号を出力する。一方、図５（ｂ）において、乱反射検知信号の出力レベルが第２の閾値を越えると、第２信号発生コンパレータ２０４は正パルスの第２のデジタル信号を出力する。

図６は、図２に示す正反射光受光部２０１からの正反射検知信号に応じた補正用パターンの切り替えを説明するための図である。

図６において、横軸は中間転写ベルト５の耐久時間を表し、縦軸は中間転写ベルト５の正反射検知信号の出力レベル（センサ出力）を表す。

前述のように、中間転写ベルト５の耐久時間が進行するにつれて（つまり、経年劣化が進むにつれて）、中間転写ベルト表面光沢度が低くなるので、中間転写ベルト５の正反射検知信号の出力レベルは低下する。

そして、中間転写ベルト５の正反射検知信号の出力レベルが所定の切り換え閾値以上である場合は、中間転写ベルト５に単一色の補正用パターンを形成する。一方、中間転写ベルト５の正反射検知信号の出力レベルが所定の切り換え閾値未満である場合は、中間転写ベルト５に複数色の補正用パターンを形成する。

つまり、ここでは、図４（ａ）に示されるように正反射検知信号によって全色の補正用パターンが検知できる場合には（全色パターン検知可領域）、中間転写ベルト５に単一色の補正用パターンを形成する。一方、図４（ｂ）に示されるように正反射検知信号によって全色の補正用パターンを検知することができない場合には（全色パターン検知不可領域）、複数色の補正用パターンを中間転写ベルト５に形成して、受光部間オフセット値を求める。

図７は、図２に示す正反射光受光部２０１と乱反射光受光部２０２における検出タイミングのずれを説明するための図である。そして、図７（ａ）は全色パターン検知可領域において単一色の補正用パターンを形成した場合の検知タイミングのずれを示す図であり、図７（ｂ）は全色パターン検知不可領域において複数色の補正用パターンを形成した場合の検知タイミングのずれを示す図である。ここで、複数色の補正用パターンはＹ、Ｍ、又はＣの色パターンの一部にＫのパターンを重ねたパターンである。例えば、Ｙのパターンの上にＫのパターンを形成して、補正用パターンとした。複数色の補正用パターンは、中間転写ベルト５の表面光沢度が低くなった場合でもＫの色パターンと識別可能な色パターンを下地として使用することにより、Ｋパターンを検知できるようにしたものである。なお、Ｙパターンの代わりにＭ又はＣのパターンを用いるようにしてもよい。

いま、図７（ａ）に示すように、全色パターン検知可領域において、中間転写ベルト５に単一色（Ｙ、Ｍ、Ｃのいずれか）の補正用パターンを形成して、発光素子２０１ａから光を照射して、正反射光受光部２０１および乱反射光受光部２０２における検知タイミングのずれをみた。

色ずれ補正の際には、正反射光受光部２０１と乱反射光受光部２０２における検知タイミングに応じて色ずれ補正が行われる。ところが、光軸ずれなどに起因して、正反射光受光部２０１および乱反射光受光部２０２における検知タイミングがずれていた場合、精度よく色ずれ補正を行うことができない。従って、光軸ずれなどに起因する検知タイミングのずれ量をオフセット値としてメモリ（例えば、図３に示すＲＡＭ１１９）に保持して、このオフセット値を色ずれ補正の際に用いる。

全色パターン検知可領域では、第１のデジタル信号におけるパルスの重心と第２のデジタル信号におけるパルスの重心とのずれ量を検知タイミングのずれ量として、このずれ量をオフセット値とする。

一方、図７（ｂ）に示すように、全色パターン検知不可領域において、中間転写ベルト５に複数色の補正用パターンを形成して、発光素子２０１ａから光を照射して、正反射光受光部２０１および乱反射光受光部２０２における検知タイミングのずれを検出する。

全色パターン検知不可領域では、中間転写ベルト５の表面光沢度が低くなっているので、正反射光受光部２０１および乱反射光受光部２０２のいずれかで検知できないパターンが存在する。つまり、同一の単一色の補正用パターンを正反射光受光部２０１の出力レベルおよび乱反射光受光部２０２の出力レベルのそれぞれから検知することができない。したがって、検知タイミングのずれを検出することができない。

これに対して、複数色の補正用パターン（検知タイミングずれ検知用パターン）を用いることにより、中間転写ベルト５の表面光沢度が低くなっている場合でも、補正用パターンを正反射光受光部２０１および乱反射光受光部２０２の双方で検知することができる。その結果、中間転写ベルト５の表面光沢度が低くなっても検知タイミングのずれ量を検知することができる。複数の色の補正用パターンの乱反射光に基づくＫパターンの重心位置は、Ｙの補正パターンに挟まれた領域の重心位置になる。つまり、図７（ｂ）において、複数の色の補正用パターンの乱反射光に基づくＫパターンの重心位置は、第２のデジタル信号が１になっている領域にはさまれた０の領域のパルスの重心位置である。

したがって、複数色の補正用パターンを形成した場合は、第１のデジタル信号におけるパルスの重心と、第２のデジタル信号における第２のデジタル信号が１になっている領域にはさまれた０の領域のパルスの重心位置とのずれ量をオフセット値とする。

図８を参照して、閾値（第１の閾値）について説明する。

図４を用いて説明したように、Ｋの補正用パターン（補正用パターンＢ）は、Ｙ、ＭおよびＣの補正用パターン（補正用パターンＡ）に比べて正反射光がすくない。

中間転写ベルト５の表面光沢度が高い全色のパターン検知可領域においては、中間転写ベルト５の正反射光の出力レベルより、補正用パターンＡおよびＢの出力レベルが低いので、閾値ＡおよびＢを用いることにより各補正用パターンを検出できる。

一方、中間転写ベルト５の表面光沢度が低い全色パターン検知不可領域では、中間転写ベルトの正反射光の出力レベルが補正用パターンＡの正反射光の出力レベルと同等まで低くなっている可能性がある。

つまり、複数色の補正用パターンにおける補正用パターンＢ領域を検知するためには、補正用パターンＡおよび中間転写ベルトを検知せずに補正用パターンＢのみを検知するための閾値（閾値Ｃ）を設定することが必要である。したがって、閾値ＣとしてパターンレベルＡとパターンレベルＢとの中間レベルを使用する。この閾値Ｃを用いることにより、複数色の補正用パターンにおいてＫパターンを検出することができる。

図９は、図１に示す画像形成装置におけるオフセット検出動作を説明するためのフローチャートである。なお、図９に示すオフセット検出動作は画像形成装置の組立の際又はユーザー使用下におけるパターン検知センサの交換、そして、中間転写ベルトの交換の際に行われる。

図１、図３、および図９を参照して、いま、画像形成装置はスタンバイ状態にあるものとする。スタンバイ状態において、ＣＰＵ１０９は操作部（図示せず）から調整用モードが選択された否かを監視している（ステップＳ８０１）。調整モードが選択されないと（ステップＳ８０１において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０９は待機する。

一方、調整モードが選択されると（ステップＳ８０１において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０９は受光部間オフセット検出シーケンスが選択されたか否かを判定する（ステップＳ８０２）。受光部間オフセット検出シーケンスが選択されないと（ステップＳ８０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０９は待機する。

受光部間オフセット検出シーケンスが選択されると（ステップＳ８０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０９は受光部間オフセットシーケンスを開始して、中間転写ベルト５の表面光沢度（表面状態）の検出を開始する（ステップＳ８０３）。

まず、ＣＰＵ１０９は正反射光受光部２０１から出力される正反射検知信号に応じてその出力レベル（つまり、第１の変換信号のレベル）が切り換え閾値（所定値）以上であるか否かについて判定する（ステップＳ８０４）。出力レベルが所定値以上であると（ステップＳ８０４において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０９は、パターン生成部１０２を制御して単一色の検知タイミング補正用パターンを生成して中間転写ベルト５に単一色の補正用パターンを形成する（ステップＳ８０５）。

続いて、正反射光受光部２０１および乱反射光受光部２０２で単一色の補正用パターンが検知される（ステップＳ８０６）。この検知結果は前述のようにして、信号発生コンパレータ２０４ａにおいて第１および第２のデジタル信号とされて、ＡＳＩＣ１０１に与えられる。ＡＳＩＣ１０１において色ずれ算出部１０４は第１および第２のデジタル信号に応じて、前述したようにして、検知タイミングのずれ量をオフセット値（受光部間オフセット値）として求める（ステップＳ８０７）。ＡＳＩＣ１０１はこのオフセット値をＲＡＭ１１９に記憶する（ステップＳ８０８）。そして、画像形成装置はスタンバイ状態に戻る。なお、このオフセット値は、後述するオートレジ制御（色ずれ補正制御）で用いられる。

ステップＳ８０４において、出力レベルが所定値未満であると（ステップＳ８０４において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０９は複数色の検知タイミング補正用パターンを生成して中間転写ベルト５に複数色の補正用パターンを形成する（ステップＳ８０９）。その後、処理はステップＳ８０６に移行する。

図１０は図１に示す画像形成装置における画像形成を説明するためのフローチャートである。

図１、図３、および図１０を参照して、いま、画像形成装置はスタンバイ状態にあるものとする。そして、ＣＰＵ１０９はユーザーからプリントジョブの指示（投入）を受けたか否かを判定する（ステップＳ１００１）。プリントジョブの投入を受けないと（ステップＳ１００１において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０９は待機する。

一方、プリントジョブの投入を受けると（ステップＳ１００１において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０９はプリント動作を開始する（ステップＳ１００２）。そして、図１に関連して説明したようにして、ＣＰＵ１０９はプリントが実行して、プリントの出力を行う（ステップＳ１００３）。ＣＰＵ１０９はプリント枚数をカウントしており、そのカウント値（プリント枚数）が所定の枚数以上となったか否かを判定する（ステップＳ１００４）。

プリント枚数が所定の枚数以上となると（ステップＳ１００４において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０９は色ずれ補正（オートレジ）を行う（ステップＳ１００５）。そして、色ずれ補正が終了すると、ＣＰＵ１０９はプリントジョブが終了したか否かを判定する（ステップＳ１００６）。プリントジョブが終了していなければ（ステップＳ１００６において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０９はプリント動作を継続して、ステップＳ１００３の処理に戻る。

一方、プリントジョブが終了していると（ステップＳ１００６において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０９はプリント動作を終了して、スタンバイ状態に戻る。ステップＳ１００４において、プリント枚数が所定の枚数未満であると（ステップＳ１００４において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０９はステップＳ１００６の処理に移行する。

なお、上述の例では、ステップＳ１００４において、プリント枚数が所定の枚数以上であるか否かについて判定するようにしたが、ＣＰＵ１０９はプリント時間（画像形成時間）をカウントして、プリント時間が所定の時間となるとオートレジを開始するようにしてもよい。

図１１は、図１０に示す色ずれ補正（オートレジ）を説明するためのフローチャートである。

図１０に示すステップＳ１００５において、色ずれ補正を開始すると、まずＣＰＵ１０９はＡＳＩＣ１０１を制御してパターン生成部１０２によって中間転写ベルト５に各色のパターン（色ずれ補正用パターン）を形成する（ステップＳ１０５０）。ここで形成されるパターンは各色の単一色のパターンである。続いて、正反射光受光部２０１および乱反射受光部２０２で色ずれ補正用パターンが検知される（ステップＳ１０５１。ここでは、正反射光受光部２０１によってＫの色ずれ補正用パターンが検知され、乱反射光受光部２０２によってＹ、Ｍ、およびＣの色ずれ補正用パターンが検知される（ステップＳ１０５１）。

第１および第２のデジタル信号がＡＳＩＣ１０１に与えられる。そして、これら第１および第２のデジタル信号はパターン読み取り制御部１０３によって一時的にＲＡＭ１１９に格納される。色ずれ算出部１０４は第１および第２のデジタル信号に応じて色ずれ量を算出する（ステップＳ１０５２）。

続いて、色ずれ補正部１０５は、色ずれ量を、ＲＡＭ１１９に記憶されたオフセット値によって補正する。つまり、色ずれ補正部１０５はオフセット値によって検知タイミングの補正を行って、補正色ずれ量とする（ステップＳ１０５３）。さらに、色ずれ補正部１０５は補正色ずれ量に応じて各色の書き込みタイミング補正値を求めて（ステップＳ１０５４）、この書き込みタイミング補正値をＲＡＭ１１９に保存する（ステップＳ１００５）。これによって、色ずれ補正シーケンスが終了する。

このようにして、色ずれ補正が終了すると、ＣＰＵ１０９はＲＡＭ１１９に保存された書き込みタイミング補正値に応じて各色の書き込みタイミングを補正してプリント出力を行うことになる。

例えば、図９で説明したオフセット検出動作によって得られたオフセット値をαとすると、乱反射光受光部２０２において色ずれ補正の際の基準色であるＭの色ずれ補正用パターンと合わせるため、正反射光受光部２０１において検知されたＫの色ずれ補正用パターンの位置情報βにオフセット値αを加算する。これによって、Ｋの色ずれ補正用パターンの位置情報を（β＋α）として色ずれ量を算出する。

このようにして、本発明の実施の形態では、耐久劣化に応じて中間転写ベルト５における正反射光の光量が低下しても、単一色の検知タイミング補正用パターンおよび複数色の検知タイミング補正用パターンを選択的に形成して、正反射光受光部と乱反射光受光部との間の検知タイミングのずれ量（オフセット値）を求める。そして、色ずれ補正制御の際、このオフセット値を用いて各色間の色ずれ補正量を修正して、書き込みタイミングの補正を行うようにしたので、精度よく色ずれ補正を行うことができる。

なお、上述の実施の形態では、中間転写ベルト５（つまり、像担持体）に補正用パターンを形成して色ずれ補正を行う例について説明したが、連続紙に補正用パターンを形成するタイプ又は用紙搬送ベルトで搬送される用紙に補正用パターンを形成するタイプにも、同様にして適用することができる。

さらに、上述の実施の形態では、電子写真プロセスを用いた画像形成装置について説明したが、電子写真プロセスに限定されるものではなく、例えば、インクジェット方式の印刷装置にも適用することができる。

また、上述の実施の形態では、正反射光受光部２０１および乱反射光受光部２０２によって各色の色ずれ補正用パターンを検知するようにしたが、各色の色ずれ補正用パターンの濃度を検知するようにしてもよい。例えば、Ｙ、Ｍ、およびＣの色ずれ補正用パターンの濃度を検知する際には、乱反射光受光部２０２に入射する乱反射光の光量を用い、Ｋの色ずれ補正用パターンの濃度を検知する際には、正反射光受光部２０１に入射する正反射光の光量を用いて各色の濃度検知を行う。

また、上述の実施の形態では、正反射検知信号および乱反射検知信号の各々についてその出力レベルと閾値とを比較した結果得られたパルスの重心位置に応じて色ずれ補正を行うようにしたが、正反射検知信号および乱反射検知信号の各々についてそのピーク値に応じて得られたパルスによって色ずれ補正を行うようにしてもよい。

加えて、上述の実施形態では中間転写ベルト５の表面光沢度を正反射光受光部で検知するようにしたが、中間転写ベルト５の光沢度以外のものを検知するようにしてもよい。そして、正反射光受光部の代わりに乱反射光受光部で中間転写ベルト５の表面光沢度を検知するようにしてもよく、他の検知センサなどを用いるようにしてもよい。

上述の例では、中間転写ベルト５が耐久劣化によって表面光沢度が低下する場合について説明したが、耐久劣化によって表面光沢度が上がるような中間転写ベルト又は表面光沢度が線形的な変化をしない中間転写ベルトについても同様にして適用することができる。

また、上述の例では、光軸ずれに起因する受光部間の検知タイミングずれを補正する場合について説明したが、正反射光受光部および乱反射光受光部の特性、そして、回路特性などによる検知タイミングずれがあっても同様にして受光部間の検知タイミングを補正することができる。

上述の説明から明らかなように、図１および図４において、ＣＰＵ１０９、ＡＳＩＣ１０１、および画像形成部１０１ａ〜１０１ｄがパターン形成手段として機能する。また、ＣＰＵ１０１およびＡＳＩＣ１０１は補正手段および算出手段として機能する。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を画像形成装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、この制御プログラムを画像形成装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。

１ａ〜１ｄ 感光体ドラム
５ 中間転写ベルト
７ パターン検知センサ
１０１ ＡＳＩＣ
１０１ａ〜１０１ｄ 画像形成部
１０９ ＣＰＵ
２０１ａ 発光素子（発光部）
２０１ 正反射光受光部（第１の受光部）
２０２ 乱反射光受光部（第２の受光部）
２０３，２０４ 信号発生コンパレータ

Claims (6)

1. 各色の像を所定の方向に搬送される像担持体に重ね合わせて前記像担持体にカラー画像を形成する画像形成装置において、
   前記像担持体の表面および該像担持体に形成された色ずれ補正用パターンに光を照射する発光部、前記照射された光に応じた前記像担持体の表面および前記補正用パターンの正反射光を受けて当該正反射光の光量に応じた正反射検知信号を出力する第１の受光部、前記照射された光に応じた前記像担持体の表面および前記補正用パターンの乱反射光を受けて当該乱反射光の光量に応じた乱反射検知信号を出力する第２の受光部を備える検出手段と、
   前記正反射検知信号および前記乱反射検知信号の出力レベルに応じて各色の像形成タイミングを補正する色ずれ補正手段と、
   前記像担持体に単一色のパターンまたは複数色のパターンを検知タイミングずれ検知用パターンとして形成するパターン形成手段と、
   前記検知タイミングずれ検知用パターンを前記検出手段で検知した結果得られた前記正反射検知信号および前記乱反射検知信号に応じて前記検知タイミングずれを修正する値を算出する算出手段とを有し、
   前記検出手段は前記検知タイミングずれを修正する値に応じて前記正反射検知信号および前記乱反射検知信号を出力するタイミングを調整することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記パターン形成手段は前記像担持体の表面からの正反射検知信号の出力レベルが予め定められた切り替え閾値以上となると前記検知タイミングずれ検知用パターンとして前記複数色のパターンを選択することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記単一色のパターンは、イエロー、マゼンタ、又はシアンの色パターンであり、前記複数色のパターンは前記色パターンの一部にブラックのパターンを重ねたパターンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記検知タイミングずれ検知用パターンとして前記単一のパターンを形成した際、前記像担持体の表面からの正反射光を前記第１の受光部で受光した結果得られた正反射検知信号の出力レベルと前記色パターンからの正反射光を前記第１の受光部で受光した結果得られた正反射検知信号の出力レベルとの間に前記第１の閾値が設定されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記検知タイミングずれ検知用パターンとして前記複数色のパターンを形成した際、前記色パターンからの正反射光を前記第１の受光部で受光した結果得られた正反射検知信号の出力レベルと前記ブラックのパターンからの正反射光を前記第１の受光部で受光した結果得られた正反射検知信号の出力レベルとの間に前記第１の閾値が設定されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 各色の像を所定の方向に搬送される像担持体に重ね合わせて前記像担持体にカラー画像を形成する画像形成装置の制御方法において、
   発光部から前記像担持体の表面および該像担持体に形成された色ずれ補正用パターンに光を照射する発光ステップと、
   第１の受光部で前記照射された光に応じた前記像担持体の表面および前記補正用パターンの正反射光を受けて当該正反射光の光量に応じた正反射検知信号を出力する第１の受光ステップと、
   第２の受光部で前記照射された光に応じた前記像担持体の表面および前記補正用パターンの乱反射光を受けて当該乱反射光の光量に応じた乱反射検知信号を出力する第２の受光ステップと、
   前記正反射検知信号および前記乱反射検知信号の出力レベルに応じて各色の像形成タイミングを補正する色ずれ補正ステップと、
   前記像担持体に単一色のパターンまたは複数色のパターンを検知タイミングずれ検知用パターンとして形成するパターン形成ステップと、
   前記検知タイミングずれ検知用パターンを前記第１および前記第２の受光ステップで検知した結果得られた前記正反射検知信号および前記乱反射検知信号に応じて検知タイミングずれを修正する値を算出する算出ステップとを有し、
   前記第１の受光ステップおよび前記第２の受光ステップでは、前記検知タイミングずれを修正する値に応じてそれぞれ前記正反射検知信号および前記乱反射検知信号を出力するタイミングを調整することを特徴とする制御方法。

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