JP2017167304A - 画像形成装置、位置ずれ補正方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】色ずれや色合変動の少ない良好なカラー画像を得る。【解決手段】複数の作像ユニットによりパッチ群を形成し、当該パッチ群を中間転写ベルトに転写するパターン形成部と、中間転写ベルト上に形成されたパッチ群を２次転写ベルト上へ転写する際の転写バイアスにかかる転写条件を制御するパッチ画像転写部と、２次転写ベルト上に転写されたパッチ群を正反射センサにより検出し、各色の主走査方向および副走査方向の位置ずれを補正する位置ずれ補正部と、を備え、パッチ画像転写部は、少なくとも単色で最も転写効率のバンドが狭い色のパッチ群のパッチについては、当該バンドが狭い色の転写条件にて２次転写ベルト上へ転写し、バンドが狭い色の転写条件へ他の転写条件から遷移する際、およびバンドが狭い色の転写条件から他の転写条件に遷移する際に、バンドが狭い色以外の色のパッチ群のパッチについて２次転写ベルト上へ転写する。【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置、位置ずれ補正方法およびプログラムに関する。

従来、レーザプリンタなどのカラー画像形成装置には、各色のユニットで形成した各色画像を中間転写ベルト上に重ねた後、当該中間転写ベルト上の画像を用紙上に転写するタンデム方式のものがある。

このようなタンデム方式のカラー画像形成装置においては、各色の画像位置を正確に合わせるレジスト補正処理を行っている。例えば、カラー画像形成装置は、レジスト補正処理において、転写位置の主走査方向及び副走査方向のずれを検出するための斜線や横線などのパッチパターンの画像（以下、「パッチ画像」という）を色毎に転写ベルト上に形成する。その後、カラー画像形成装置は、レジスト補正処理において、各パッチ画像の間隔を読み取って色ずれ補正量を算出し、各色の主走査方向および副走査方向の色ずれを補正する。

近年、タンデム方式のカラー画像形成装置においては、様々な記録媒体（例えば、凹凸紙など）に対応するため、弾性体の中間転写ベルト（以下、「弾性ベルト」という）を用いる場合がある。このような弾性ベルト上では正反射光が極めて低くなる。このため、正反射によるパッチ画像検出の方式では、弾性ベルトに加えて、正反射光を得ることが可能な材料を用いた２次転写ベルトも用いる。すなわち、カラー画像形成装置は、弾性ベルトと２次転写ベルトとを用いる場合、弾性ベルトに転写されたパッチ画像を２次転写ベルトに転写して、２次転写ベルト上のパッチ画像を正反射センサで読み取ることになる。

上述のような２次転写ベルトに対するカラー画像の転写（２次転写）の際、タンデム方式のカラー画像形成装置においては、少なくとも２色以上のカラー画像を重ねることを考慮して、カラー画像を印刷する際の最適な条件（転写電圧や転写電流）でパッチ画像を２次転写ベルトに転写している。

ところで、中間転写ベルト上に形成された各色のパッチ画像は、各色で最適の１次転写条件で転写を実施しているので、中間転写ベルト上に精度良く転写される。

一方、２次転写では、カラー画像としての最適な条件にて設定されているため、パッチ画像の形状や色によっては２次転写ベルト上では最適でない場合もある。このような場合、２次転写ベルトへの転写が不十分で、トナーやインクの付着量にばらつきや偏りが発生するという問題があった。このような問題は、特に黒色について顕著である。

このように付着量にばらつきや偏りが発生すると、正反射センサで検知した出力が不安定になったり、また、正反射センサで検知した出力の位相がずれたりする。出力の不安定や位相ずれは、パッチ画像における間隔の読み取り誤差になり、正確な位置ずれを検出できなくなってしまう。このように正確な位置ずれを検出できない場合、タンデム方式のカラー画像形成装置は、間違った調整値を設定することになるので、色合わせが出来なくなる不具合があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、２次転写ベルト上のパッチ画像の間隔の検出誤差を軽減でき、色ずれや色合変動の少ない良好なカラー画像を得ることができる画像形成装置、位置ずれ補正方法およびプログラム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、本発明の画像形成装置は、複数色の像をそれぞれ形成する複数の作像ユニットと、前記各作像ユニットにより形成された各色の像が重ねて転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに形成された前記各色の像を一括転写する記録媒体を搬送する２次転写ベルトと、前記２次転写ベルトに対する正反射光を受光する正反射センサと、前記各作像ユニットにより位置ずれ検出用のパターンであって複数のパッチを一定間隔に配置したパッチ群を形成し、当該パッチ群を前記中間転写ベルトに転写するパターン形成部と、前記中間転写ベルト上に形成された前記パッチ群を前記２次転写ベルト上へ転写する際の転写バイアスにかかる転写条件を制御するパッチ画像転写部と、前記２次転写ベルト上に転写された前記パッチ群を前記正反射センサにより検出し、各色の主走査方向および副走査方向の位置ずれを補正する位置ずれ補正部と、を備え、前記パッチ画像転写部は、少なくとも単色で最も転写効率のバンドが狭い色の前記パッチ群のパッチについては、当該バンドが狭い色の転写条件にて前記２次転写ベルト上へ転写し、前記バンドが狭い色の転写条件へ他の転写条件から遷移する際、および前記バンドが狭い色の転写条件から前記他の転写条件に遷移する際に、前記バンドが狭い色以外の色の前記パッチ群のパッチについて前記２次転写ベルト上へ転写する、ことを特徴とする。

本発明によれば、２次転写ベルト上のパッチ画像の間隔の検出誤差を軽減でき、色ずれや色合変動の少ない良好なカラー画像を得ることができる、という効果を奏する。

図１は、実施の形態にかかるプリンタの構成を示すブロック図である。 図２は、コントローラの構成を示すブロック図である。 図３は、２次転写ベルトに形成されるパッチ群を示す斜視図である。 図４は、色毎または複数色重ね時の２次転写電流と２次転写効率との関係を示すグラフである。 図５は、色毎または複数色重ね時の環境と２次転写電流の関係を示す模式図である。 図６は、正反射センサにおけるパッチ検出時の各種信号を示すタイムチャートである。

以下に添付図面を参照して、画像形成装置、位置ずれ補正方法およびプログラムの実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態は、画像形成装置としてカールソンプロセス（電子写真プロセス）を用いるタンデム方式のカラーレーザプリンタを例にとって説明する。

図１は、実施の形態にかかるプリンタ１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、プリンタ１は、電子写真プロセスを用いるタンデム方式のカラーレーザプリンタである。

図１に示すように、プリンタ１は、黒（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびイエロー（Ｙ）の色材（トナー）の画像をそれぞれ形成する作像ユニット１００Ｋ〜１００Ｙを、中間転写ベルト１０１に沿って並設している。

各作像ユニット１００（１００Ｋ〜１００Ｙ）は、それぞれ感光体ドラム２００（２００Ｋ〜２００Ｙ）、帯電装置２０１（２０１Ｋ〜２０１Ｙ）、現像装置２０３（２０３Ｋ〜２０３Ｙ）及びクリーニング装置を備えている。なお、以下の実施の形態において、各色間で機能及び構成が同一の各部を説明する際には、適宜、「Ｋ」、「Ｙ」、「Ｃ」、及び、「Ｍ」を省略した符号で説明する。

作像ユニット１００は、一連の電子写真プロセスを経て、各感光体ドラム２００上にカラートナー像を形成する。また、各作像ユニット１００は、後述する位置ずれ検出用のトナー像パターン（パッチ画像（パッチともいう））であるパッチ群４０４（図３参照）を形成する。

以下において、作像ユニット１００における電子写真プロセスについて簡単に説明する。

感光体ドラム２００は、帯電装置２０１による帯電により静電荷を一様に付与される。マルチビーム光走査装置２０２は、各色のカラー画像データとして送られてきた信号を書き込み信号に変換し、各感光体ドラム２００に、各色記録用の画像光（レーザ光）を出射する。このように画像光（レーザ光）により感光体ドラム２００上を露光することにより、感光体ドラム２００上には、各色のカラー画像データに応じた静電潜像が形成される。

現像装置２０３は、感光体ドラム２００に形成された静電潜像を現像する。現像装置２０３は、例えば、現像スリーブ、現像剤供給ローラ、及び、規制ブレード等を含む。

加えて、図１に示すように、プリンタ１は、中間転写ベルト１０１、１次転写チャージャ１０３（１０３Ｋ〜１０３Ｙ）、２次転写手段１０４、定着装置１０６、コントローラ３００などを備えている。

中間転写ベルト１０１は、感光体ドラム２００と１次転写チャージャ（転写ローラにより構成しても良い）１０３（１０３Ｋ〜１０３Ｙ）とに挟まれて設けられている。なお、中間転写ベルト１０１は、駆動手段により回転駆動される駆動ローラ１０８を含む複数のローラに張架されている。中間転写ベルト１０１は、駆動ローラ１０８の回転駆動に従って、各感光体ドラム２００の直下を矢印Ａの方向に移動する。この移動方向Ａを副走査方向（ｙ）とし、副走査方向に直交する用紙１０５の幅方向を主走査方向（ｘ）とする。

１次転写チャージャ１０３は、中間転写ベルト１０１に転写バイアスを印加して、感光体ドラム２００上に現像された静電潜像を、中間転写ベルト１０１に転写させる。

これにより、感光体ドラム２００上に各作像ユニット１００により現像された各色の静電潜像（カラートナー像）が、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの順に、１次転写チャージャ１０３により中間転写ベルト１０１の同一位置に重ねて転写される。

なお、本実施の形態においては、各種の記録媒体（例えば、凹凸紙など）に対する対応力の向上のために、中間転写ベルト１０１に弾性（ゴム）ベルトを用いている。

２次転写手段１０４は、各種の記録媒体に対する対応力の向上のために、ＰＩ（ポリイミド）ベルトを用いた２次転写ベルト１１０、当該２次転写ベルト１１０を張架して回転駆動する複数のローラ１１１などを備えている。２次転写手段１０４は、中間転写ベルト１０１に転写されたカラートナー像を、２次転写ベルト１１０で搬送する用紙（記録媒体）１０５に一括転写する。より詳細には、２次転写手段１０４は、用紙１０５を搬送する２次転写ベルト１１０の裏側からカラートナー像と逆の電荷（２次転写バイアス）をかけ、カラートナー像を２次転写ベルト１１０や用紙１０５に静電吸着させる。

なお、２次転写ベルト１１０上の特定位置には、後述するレジスト補正処理に用いられる正反射センサ４００が設置されている。

定着装置１０６は、定着ローラ、加圧ローラを有する。定着ローラは、定着ヒータを内蔵する。定着ローラは、例えば、表面がフッ素樹脂でコーティングされている。

定着装置１０６は、未定着のカラートナー像が転写された用紙１０５を搬送し、加圧および加熱の作用によりカラートナー像の定着を行い、印刷物として、装置外へ排紙する。

コントローラ３００は、各作像ユニット１００、マルチビーム光走査装置２０２、中間転写ベルト１０１、１次転写チャージャ１０３、２次転写手段１０４、定着装置１０６を含む作像エンジン（ハードウエアおよびプロセス）を制御するプロセスコントローラと、ハードウェアに対して制御信号および検出信号を入出力するインターフェースコントローラである。

次に、コントローラ３００が発揮する機能のうち特徴的な機能について説明する。

タンデム方式のカラー画像形成装置は、通常、転写位置の主走査方向及び副走査方向のずれを検出するための斜線や横線などのパッチパターンの画像（以下、「パッチ画像」という）を色毎に中間転写ベルト上に形成する。また、タンデム方式のカラー画像形成装置は、各パッチ画像の間隔を読み取って色ずれ補正量を算出し、各色の主走査方向および副走査方向の色ずれを補正するレジスト補正処理を行っている。

一方、本実施の形態のプリンタ１においては、各種の記録媒体（例えば、凹凸紙など）に対する対応力の向上のために、中間転写ベルト１０１に弾性（ゴム）ベルトを用いている。この場合、弾性ベルト上では正反射光が極めて低くなるため、正反射によるパッチ画像検出の方式では、正反射光を得ることが可能な材料（ＰＩ（ポリイミド））を用いた２次転写ベルト１１０も用いている。すなわち、プリンタ１は、中間転写ベルト（弾性ベルト）１０１と２次転写ベルト１１０とを用いる場合、中間転写ベルト（弾性ベルト）１０１から２次転写ベルト１１０上に転写されたパッチ画像のエッジ部を正反射センサ４００で読み取る。

一般に、上述のような２次転写ベルトに対するカラー画像の転写（２次転写）の際、タンデム方式のカラー画像形成装置においては、少なくとも２色以上のカラー画像を重ねることを考慮して、カラー画像を印刷する際の最適な条件（転写電圧や転写電流）でパッチ画像を転写している。

しかしながら、カラー画像としての最適な条件が、パッチ画像の形状や色によっては、２次転写ベルト１１０に対するカラー画像の転写（２次転写）の条件としては最適でない場合もある。このような場合、２次転写ベルト１１０への転写が不十分で、トナーやインクの付着量にばらつきや偏りが発生する場合がある。

このように付着量にばらつきや偏りが発生すると、正反射センサ４００で検知した出力が不安定になったり、また、正反射センサ４００で検知した出力の位相がずれたりする。出力の不安定や位相ずれは、パッチ画像における間隔の読み取り誤差になり、正確な位置ずれを検出できなくなってしまう。

そこで、本実施の形態においては、コントローラ３００は、２次転写ベルト１１０上のパッチ画像における間隔の検出誤差を軽減する機能を発揮し、色ずれや色合い変動を少なくする。この点について、以下において詳述する。

図２は、コントローラ３００の構成を示すブロック図である。コントローラ３００は、制御プログラムが記憶されているＲＯＭ３０２、ワーキングメモリとして用いられるＲＡＭ３０３、制御プログラムに基づいて制御するＣＰＵ３０１などのマイクロコンピュータシステムを有する。

本実施の形態のプリンタ１で実行される制御プログラムは、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されて提供される。

また、本実施の形態のプリンタ１で実行される制御プログラムを、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、本実施の形態のプリンタ１で実行される制御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。

また、本実施の形態のプリンタ１で実行される制御プログラムを、ＲＯＭ３０２等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

本実施の形態のプリンタ１で実行される制御プログラムは、パターン形成部１０、位置ずれ補正部１１、パッチ画像転写部１２を含むモジュール構成となっている。実際のハードウェアとしてはＣＰＵ３０１が上記記憶媒体から制御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１０、位置ずれ補正部１１、パッチ画像転写部１２が主記憶装置上に生成されるようになっている。

［位置ずれ検出用のトナー像パターンの形成］
まず、パターン形成手段として機能するパターン形成部１０による位置ずれ検出用のトナー像パターン（パッチ画像）であるパッチ群４０４（図３参照）の形成について説明する。

パターン形成部１０は、各色の所定のパターンを生成し、各作像ユニット１００Ｋ〜１００Ｙによりパッチ群４０４を形成し、当該パッチ群４０４を中間転写ベルト１０１に転写する。

なお、パターン形成部１０による中間転写ベルト１０１へのパッチ群４０４の形成は、用紙１０５への画像形成動作に先だって行われる。例えば、中間転写ベルト１０１へのパッチ群４０４の形成は、プリンタ１の立ち上がり時（主電源スイッチの投入による主電源オンの直後）、復帰時（省電力のための省エネモードから印刷動作が可能なスタンバイモードに復帰した直後）において行われる。

なお、パターン形成部１０によるパッチ群４０４の形成と、後述する位置ずれ補正部１１によるパッチ群４０４に基づく補正量算出は一連の動作として行われる。また、この一連の動作は、温度検出手段（プリンタ１が備える）が所定以上の温度変化を検出した場合や、タイマ（プリンタ１が備える）により所定時間の経過を検出した場合や、カウンタ（プリンタ１が備える）により所定枚数を印刷した場合等にも行うことも好ましい。また、パターン形成部１０は、前記の温度、タイマーやカウンタによる所定枚数時には、印刷動作を止めることなく用紙１０５と用紙１０５の間である紙間にパッチ群４０４を形成する。

ここで、パッチ群４０４について説明する。

図３は、２次転写ベルト１１０に形成されるパッチ群４０４を示す斜視図である。図３に示すように、用紙１０５間のパッチ群４０４は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色で形成される。パッチ群４０４は、４本の平行なパターンである横線パッチ（４０４Ｙ，４０４Ｍ，４０４Ｃ，４０４Ｋ）と、４本の斜め線のパターンである斜め線パッチ（４０４ＫＮ，４０４ＭＮ，４０４ＣＮ，４０４ＹＮ）を副走査方向ｙに一定間隔に配置したものとする。

また、パッチ群４０４は、主走査方向（２次転写ベルト１１０の移動方向）ｘにおいて３か所に分けられて形成される。主走査方向ｘにおける両端のパッチ画像は、書込み領域の両端に形成され、残りの１箇所は書込み領域の中央部に形成されている。ここで、書込み領域とは、用紙１０５上にトナー像を転写できる範囲である。

なお、図３に示すように、正反射センサ４００も、パッチ群４０４に合わせて３つの正反射センサ４００ａ〜４００ｃを備えている。

正反射センサ４００ａ〜４００ｃのそれぞれには、発光素子と受光素子とが備えられている。すなわち、正反射センサ４００ａ〜４００ｃは、２次転写ベルト１１０で正反射された発光素子の光を受光素子で受光する。

また、２次転写ベルト１１０上で正反射センサ４００により検出されたパッチ画像（パッチ群４０４）は、クリーナにて除去される。

［パッチ画像の２次転写］
次に、パッチ画像転写手段として機能するパッチ画像転写部１２による２次転写バイアスの電流値（２次転写電流値）の制御により、中間転写ベルト１０１上に形成されたパッチ群４０４の２次転写ベルト１１０への転写について説明する。

中間転写ベルト１０１上で形成されるパッチ群４０４は、ライン状の線画パターンである。したがって、図３に示すように、２次転写手段１０４によって２次転写ベルト１１０上に転写されるパッチ群４０４も、ライン状の線画パターンである。パッチ群４０４を構成する線画パターンの各パッチは、色毎に位置ずれなく２次転写ベルト１１０上に転写されなければならない。

一方、フルカラーの画像形成時においては、色重ね等を考慮してトナーの付着量を制御するためにも、単色（モノクロ時など）の画像形成より転写電圧及び転写電流を流し込む傾向にある。

ここで、図４は色毎または複数色重ね時の２次転写電流と２次転写効率との関係を示すグラフである。図４に示すグラフは、ある環境下での２次転写電流と２次転写効率の関係との実験結果を示すものである。図４に示すグラフは、横軸に２次転写電流、縦軸に２次転写効率を示している。図４においては、黒単色で転写効率が最も良い２次転写電流値−Ｉｋ、カラー単色で転写効率が最も良い２次転写電流値−Ｉｃ、複数色重ねで転写効率が最も良い２次転写電流値−Ｉｆを示している。

図４に示すように、転写効率が最も良い転写電流は、色毎又は色重ねにより異なっている。このため、フルカラーの画像でパッチ群４０４を形成する際に、複数色重ねの転写電流（−Ｉｆ）に設定すると、黒単色のパッチ画像４０４Ｋ、４０４ＫＮについて、黒単色の転写効率が悪くなるため、線画が薄くなった線幅のトナー濃度分布が副方向に偏った状態になる。

そこで、本実施の形態において、パッチ画像転写部１２は、２次転写ベルト１１０上の用紙１０５の間に黒単色のパッチ画像４０４Ｋ、４０４ＫＮを形成する際には、特に線画が均一に付着する転写条件で行う。図４に示すように、カラーの単色は転写電流に対して転写効率が比較的安定しているのに対して、モノクロ印刷時の黒単色では転写効率良い転写電流範囲が狭い（転写効率のバンドが狭い）ため、黒単色については転写効率の良い転写電流設定値に行うのが好ましい。これにより、基準色である黒色の転写位置精度を高くすることができる。また、線画の転写位置精度を高くすることができる。

すなわち、カラーの単色は転写電流に対して転写効率が比較的安定していることから、黒トナー画像で転写する際の２次転写条件で黒及びカラーのパッチ群４０４を形成すれば、パッチ画像を均一に形成することが可能である。

ところで、２次転写ベルト１１０上の用紙１０５の間にパッチ群４０４を均一に転写するために、パッチ画像転写部１２は、転写電流を最適な転写電流まで下げる必要がある。しかしながら、２次転写電流の切り替えに時間が掛かるものとなっている。そこで、パッチ画像転写部１２は、黒色の転写条件（−Ｉｋ）へ他の転写条件（−Ｉｆ）から遷移する際、および黒色の転写条件（−Ｉｋ）から他の転写条件（−Ｉｆ）に遷移する際に、カラーのパッチを形成し、黒色の転写条件（−Ｉｋ）に切り替え完了した位置で黒トナーのパッチを形成する（図６（ｄ）参照）。これにより、最小の紙間距離で、パッチ群４０４を形成することが可能になる。

パッチ画像転写部１２は、２次転写条件を上記のように決定することにより、パッチ群４０４を２次転写ベルト１１０上に精度良く転写形成することができるとともに、検出誤差を最小限に抑えることができるので、良好な位置ずれ算出結果を得ることが可能となる。

ところで、２次転写ベルト１１０は、ベルトの抵抗値が環境（温度、湿度など）によって変化することがわかっている。例えば、高温多湿の場合、２次転写ベルト１１０が吸湿して抵抗値が下がり、電流は下げる傾向である。そのため、パッチ画像転写部１２は、パッチ画像形成時における最適な２次転写電圧及び２次転写電流を、環境条件に合わせて決定する必要がある。

ここで、図５は色毎または複数色重ね時の環境と２次転写電流の関係を示す模式図である。図５においては、環境に応じた転写効率の最も良い２次転写電流の変化の概略を示している。このようにパッチ画像転写部１２が、パッチ画像形成時における最適な２次転写電圧及び２次転写電流を、環境条件に合わせて変更することで、環境が変化しても、安定な転写効率を維持できるので、転写位置精度を高くすることができる。

以上説明したように、パッチ画像転写部１２は、パッチ群４０４の２次転写ベルト１１０への転写を上述したように制御する。これにより、２次転写が安定した位置でパッチ画像を形成することができ、最小の紙間距離で、検出誤差を最小限に抑えることができ、良好な位置ずれ算出結果を得ることが可能となる。

なお、本実施の形態では、転写条件を定電流駆動による２次転写電流で説明したが、これを電圧に置き換えても良い。例えば、−Ｉｋとしたが、−Ｖｋとしても良い。

［正反射光による位置ずれ補正制御］
次に、位置ずれ補正手段として機能する位置ずれ補正部１１による位置ずれ補正制御について説明する。位置ずれ補正部１１は、２次転写ベルト１１０上に転写されたパッチ群４０４を正反射センサ４００により検出し、各色の主走査方向および副走査方向の位置ずれを補正する。

本実施の形態では、書込み領域内の３箇所のパッチ群４０４を用いて、主走査方向ｘおよび副走査方向ｙのレジスト調整値の他に、走査線のスキューの調整値、走査巾の調整値を決定する。

位置ずれ補正部１１は、正反射センサ４００により２次転写ベルト１１０上に形成されたパッチ群４０４を検出した位置情報から特定色間の距離を算出して、位置ずれを補正する。

より詳細には、位置ずれ補正部１１は、図３に示すように、横線パッチ４０４Ｋ〜４０４Ｙより副走査方向ｙのレジスト位置合せを実行し、横線パッチ４０４Ｋ〜４０４Ｙと斜め線パッチ４０４ＫＮ〜４０４ＹＮとの時間間隔差より主走査方向ｘのレジスト位置合せを実行する。例えば、位置ずれ補正部１１は、基準色（ここでは、黒Ｋ）の横線パッチ４０４Ｋの検出信号と、他の各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の横線パッチ４０４Ｙ，４０４Ｍ，４０４Ｃの検出信号との、それぞれの時間間隔を測定する。

ここで、図６は正反射センサ４００におけるパッチ検出時の各種信号を示すタイムチャートである。図６（ａ）に示すように、正反射センサ４００は、２次転写ベルト１１０上のパッチ群４０４に対応した受光素子の受光量の変化に応じて、パッチ対応の検出信号を出力する。

位置ずれ補正部１１は、正反射センサ４００から出力されたパッチ対応の検出信号が閾値レベルとなる場合、図６（ｂ）に示すように、パッチ検出時にパルス信号を出力する。

そして、位置ずれ補正部１１は、図６（ｃ）に示すように、画像終端後の所定のスタート（START）位置からパッチ検出時のパルスまでのクロック数をカウントする。位置ずれ補正部１１は、パッチ検出時のパルスまでのクロック数から時間換算し、図６（ｂ）に示すように、パッチ検出時の時間Ｔ１、Ｔ２・・・・の計測結果を得る。

位置ずれ補正部１１は、上記計測結果からパッチ検出時の中央位置を得る。具体的には、位置ずれ補正部１１は、横線パッチ４０４Ｙでは、パッチ検出時の中央位置ＴＹ＝（Ｔ１＋Ｔ２）／２を得て、横線パッチ４０４Ｍでは、パッチ検出時の中央位置ＴＭ＝（Ｔ３＋Ｔ４）／２の値を得る。同様に、位置ずれ補正部１１は、横線パッチ４０４Ｃ、横線パッチ４０４Ｋのパッチ検出時の中央位置ＴＣ、ＴＫも算出する。そして、位置ずれ補正部１１は、横線パッチ４０４Ｋに対する横線パッチ４０４Ｙ、４０４Ｍ、４０４Ｃとのパッチ間隔である相対時間差Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ（図３参照）を算出する。より詳細には、Ｐｙ１０１＝（ＴＫ−ＴＹ）、Ｐｍ１０１＝（ＴＫ―ＴＭ）、Ｐｃ１０１＝（ＴＫ−ＴＣ）である。

そして、位置ずれ補正部１１は、測定した相対時間差によって、感光体ドラム２００を露光するためにマルチビーム光走査装置２０２から出射するレーザ光の、感光体ドラム２００に対する副走査位置（円周方向の位置）を制御する。

すなわち、位置ずれ補正部１１は、マルチビーム光走査装置２０２から出射するレーザ光の出射位置を制御して、相対的時間差を目標の相対的時間差になるようにする。つまり、位置ずれ補正部１１は、２次転写ベルト１１０に対する黒Ｋの作像位置から、他色Ｍ，Ｃ，Ｙの作像位置を目標のピッチ間隔となるように合わせる。

なお、本実施の形態では、１回のパッチ画像で示したが、これに限るものではない。一般に、メカニカルな速度変動要因により測定時の誤差が発生するため、複数の紙間で副方向に、同じパッチ群４０４を複数回形成し、上記と同様にレジスト調整値を計算し、その平均値を算出するようにしても良い。こうすることにより、メカニカルな周期性の誤差を小さくすることができる。

また、本実施の形態では、パッチ群４０４を主走査方向に３か所で形成したが、両端の２か所で形成しても同様の調整値を決定することは可能である。例えば、パッチ群４０４を片側１か所だけ形成した場合であれば、レジスト調整値のみを決定する。

このように本実施の形態によれば、パッチ画像転写部１２は、少なくとも単色で最も転写効率のバンドが狭い色（黒色）のパッチ群のパッチについては、当該バンドが狭い色の転写条件にて２次転写ベルト１１０上へ転写する。これにより、黒単色で最も転写効率の良い転写条件（２次転写電圧又は２次転写電流）にて黒パッチ群を生成することができるので、パッチ画像の付着量変動や転写位置ずれが減少し、複数のパッチ群から求めた位置ずれ調整値に影響するのを避けることができる。すなわち、色ずれ補正の精度が上がり、色ずれや色合変動の少ない良好なカラー画像を得ることができる。

また、本実施の形態によれば、パッチ画像転写部１２は、バンドが狭い色（黒色）の転写条件へ他の転写条件から遷移する際、およびバンドが狭い色（黒色）の転写条件から他の転写条件に遷移する際に、バンドが狭い色以外の色（カラー色）のパッチ群のパッチについて２次転写ベルト１１０上へ転写するようにした。これにより、単色で最も転写効率の良い転写条件に遷移した後に基準色（黒）パッチを形成し、カラー画像のパッチは転写条件を遷移させている最中に形成することができる。

なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、電子写真方式に基づいたタンデム方式のカラーレーザプリンタに適用した例を挙げて説明するが、これに限るものではない。例えば、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、複写機、ファクシミリ装置等のカラー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。

１ 画像形成装置
１０ パターン形成部
１１ 位置ずれ補正部
１２ パッチ画像転写部
１００ 作像ユニット
１０１ 中間転写ベルト
１１０ ２次転写ベルト
４００ 正反射センサ

特開２０１４−１７８３８５号公報

Claims (7)

1. 複数色の像をそれぞれ形成する複数の作像ユニットと、
   前記各作像ユニットにより形成された各色の像が重ねて転写される中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトに形成された前記各色の像を一括転写する記録媒体を搬送する２次転写ベルトと、
   前記２次転写ベルトに対する正反射光を受光する正反射センサと、
   前記各作像ユニットにより位置ずれ検出用のパターンであって複数のパッチを一定間隔に配置したパッチ群を形成し、当該パッチ群を前記中間転写ベルトに転写するパターン形成部と、
   前記中間転写ベルト上に形成された前記パッチ群を前記２次転写ベルト上へ転写する際の転写バイアスにかかる転写条件を制御するパッチ画像転写部と、
   前記２次転写ベルト上に転写された前記パッチ群を前記正反射センサにより検出し、各色の主走査方向および副走査方向の位置ずれを補正する位置ずれ補正部と、
   を備え、
   前記パッチ画像転写部は、少なくとも単色で最も転写効率のバンドが狭い色の前記パッチ群のパッチについては、当該バンドが狭い色の転写条件にて前記２次転写ベルト上へ転写し、
   前記バンドが狭い色の転写条件へ他の転写条件から遷移する際、および前記バンドが狭い色の転写条件から前記他の転写条件に遷移する際に、前記バンドが狭い色以外の色の前記パッチ群のパッチについて前記２次転写ベルト上へ転写する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記パッチ画像転写部は、前記２次転写ベルトにより搬送される前記記録媒体の間において、前記他の転写条件から前記バンドが狭い色の転写条件に遷移し、かつ、前記バンドが狭い色の転写条件から前記他の転写条件に遷移する、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記パッチ画像転写部は、前記バンドが狭い色の転写条件を、モノクロ印刷時の黒トナーの転写条件とする、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記パッチ画像転写部は、前記バンドが狭い色の転写条件を、線画が均一に付着する転写条件とする、
   ことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記パッチ画像転写部は、前記バンドが狭い色の転写条件を、環境条件に合わせて変更する、
   ことを特徴とする請求項１ないし４の何れか一記載の画像形成装置。
6. 複数色の像をそれぞれ形成する複数の作像ユニットと、前記各作像ユニットにより形成された各色の像が重ねて転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに形成された前記各色の像を一括転写する記録媒体を搬送する２次転写ベルトと、前記２次転写ベルトに対する正反射光を受光する正反射センサと、を備える画像形成装置で実行される位置ずれ補正方法であって、
   前記各作像ユニットにより位置ずれ検出用のパターンであって複数のパッチを一定間隔に配置したパッチ群を形成し、当該パッチ群を前記中間転写ベルトに転写するパターン形成工程と、
   前記中間転写ベルト上に形成された前記パッチ群を前記２次転写ベルト上へ転写する際の転写バイアスにかかる転写条件を制御するパッチ画像転写工程と、
   前記２次転写ベルト上に転写された前記パッチ群を前記正反射センサにより検出し、各色の主走査方向および副走査方向の位置ずれを補正する位置ずれ補正工程と、
   を含み、
   前記パッチ画像転写工程は、少なくとも単色で最も転写効率のバンドが狭い色の前記パッチ群のパッチについては、当該バンドが狭い色の転写条件にて前記２次転写ベルト上へ転写し、
   前記バンドが狭い色の転写条件へ他の転写条件から遷移する際、および前記バンドが狭い色の転写条件から前記他の転写条件に遷移する際に、前記バンドが狭い色以外の色の前記パッチ群のパッチについて前記２次転写ベルト上へ転写する、
   ことを特徴とする位置ずれ補正方法。
7. 複数色の像をそれぞれ形成する複数の作像ユニットと、前記各作像ユニットにより形成された各色の像が重ねて転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに形成された前記各色の像を一括転写する記録媒体を搬送する２次転写ベルトと、前記２次転写ベルトに対する正反射光を受光する正反射センサと、を備える画像形成装置を制御するコンピュータを、
   前記各作像ユニットにより位置ずれ検出用のパターンであって複数のパッチを一定間隔に配置したパッチ群を形成し、当該パッチ群を前記中間転写ベルトに転写するパターン形成手段と、
   前記中間転写ベルト上に形成された前記パッチ群を前記２次転写ベルト上へ転写する際の転写バイアスにかかる転写条件を制御するパッチ画像転写手段と、
   前記２次転写ベルト上に転写された前記パッチ群を前記正反射センサにより検出し、各色の主走査方向および副走査方向の位置ずれを補正する位置ずれ補正手段と、
   として機能させ、
   前記パッチ画像転写手段は、少なくとも単色で最も転写効率のバンドが狭い色の前記パッチ群のパッチについては、当該バンドが狭い色の転写条件にて前記２次転写ベルト上へ転写し、
   前記バンドが狭い色の転写条件へ他の転写条件から遷移する際、および前記バンドが狭い色の転写条件から前記他の転写条件に遷移する際に、前記バンドが狭い色以外の色の前記パッチ群のパッチについて前記２次転写ベルト上へ転写する、
   ことを特徴とするプログラム。

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