JP2018010135A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色ずれ補正の精度を低下させることなく濃度補正と色ずれ補正の所要時間を短縮する。【解決手段】第１のセンサ１０９は、センサ光量調整用、色ずれ補正用の画像パターンＰＴ１、ＰＴ２を検知し、第２のセンサ１２０は濃度補正用の画像パターンＰＴ３を検知する。色ずれ補正の実施が不要で濃度補正の実施が必要な場合、レーザ発光光量を、前回の濃度補正で求めた設定値に更新してから今回の濃度補正が行われる。濃度補正の実施が不要で色ずれ補正の実施が必要な場合、センサ光量調整が行われた後に色ずれ補正が行われる。色ずれ補正と濃度補正の双方の実施が必要な場合、色ずれ補正と濃度補正とを並行して行い、色ずれ補正に先だって実施されるセンサ光量調整において、センサ光量調整用の画像パターンＰＴ１が形成される前に、レーザ発光光量の更新がなされる。【選択図】図１２

Description

本発明は、色ずれ補正及び濃度補正を行える画像形成装置に関する。

電子写真プロセスを用いたカラーの画像形成装置は、画像濃度や色ずれを補正するために、測定用画像として画像パターンを形成し、その画像パターンをセンサで検知した結果に基づき濃度補正や色ずれ補正を行っている。濃度補正や色ずれ補正には、測定用画像の作像、転写、検出、補正に至る動作が必要であるため、生産性の低下に繋がる。

濃度補正では、レーザ発光光量（画像形成条件）を調整して最大濃度を予め定められた目標最大濃度に合わせた後、濃度を段階的に割り振った画像パターンを元に階調補正テーブルを更新するといった中間調を合わせる調整が行われるため、処理に時間を要する。一方、色ずれ補正では一般的に、中間転写ベルト一周分の画像パターンを作成し、ベルト一周のムラを補正した上で調整を行うため、処理に時間を要する。

画像形成装置において、近年、高生産性化・高効率化がより一層求められており、濃度補正用の画像パターンと色ずれ補正用の画像パターンとを並行して形成する方法が提案されている。特許文献１では、濃度補正用センサと色ずれ補正用センサとが、中間転写ベルトの移動方向に直交する方向（主走査方向）における検知領域が重ならない位置に配置される。そして、濃度補正用の画像パターンと色ずれ補正用の画像パターンとの検知とが並行して行われる。

特開２００４−２７２２８８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された、濃度補正用の画像パターンと色ずれ補正用の画像パターンの検知を並行して行う方法では、処理時間が削減されるが、色ずれ補正の精度が低下するおそれがある。まず、色ずれ補正では通常、画像形成装置は、色ずれ補正用の画像パターンを形成し、色ずれ補正用のセンサで画像パターンを読み取って得たアナログ値をある閾値でデジタル値に変換する。ところが、読み取って得たアナログ値のピークが低い場合、デジタル値に変換する際の位置精度が低くなる。そのため、アナログ値のピークが所定値となるように、色ずれ補正の直前に色ずれ補正用センサの発光部の発光光量を調整するセンサ光量調整が行われる。このセンサ光量調整に続いて実施される色ずれ補正は、アナログ値のピークが所定値のままになるように、センサ光量調整の実施時と同じ画像形成条件で実施される必要がある。仮に、色ずれ補正用の画像パターンの形成の直前にレーザ発光光量（画像形成条件）が変更されてしまうと、画像パターンの濃度が変化する。これによって、色ずれ補正用センサが画像パターンを検知したときの受光部の光量が変化し、アナログ出力波形のピークが所定値とならない可能性がある。

また、濃度補正においては、最大濃度についてはレーザ発光光量で調整し、中間調については階調補正テーブルの更新で調整するため、レーザ発光光量で最大濃度を調整した場合、同じ階調補正テーブルのままでは中間調が変化してしまう。そのためレーザ発光光量を変更したならばその直後に中間調も調整する必要がある。

このような事情から、色ずれ補正と濃度補正とを並行して行う場合、色ずれ補正用センサのセンサ光量調整と色ずれ補正との間で濃度補正が実行され、画像形成条件が変更される可能性がある。すなわち、センサ光量調整後で且つ色ずれ補正用の画像パターンの形成前にレーザ発光光量が変更される場合があり得る。すると、色ずれ補正を高い精度に行うことができなくなる可能性がある。

本発明の目的は、色ずれ補正の精度を低下させることなく濃度補正と色ずれ補正の所要時間を短縮することである。

上記目的を達成するために本発明は、色ごとに設けられた感光体と、前記感光体を露光する露光手段と、前記感光体から画像が転写される像担持体と、発光部及び受光部を有し、光量調整用の第１の測定用画像及び色ずれ補正用の第２の測定用画像を検知する第１のセンサと、濃度補正用の第３の測定用画像を検知する第２のセンサと、前記像担持体に前記第１の測定用画像を形成し、前記第１の測定用画像を前記第１のセンサで検知した結果に基づいて、前記第１のセンサの前記発光部の光量調整を行う調整手段と、前記調整手段により前記第１のセンサの前記発光部の光量調整が行われた後に、前記像担持体に前記第２の測定用画像を形成し、前記第２の測定用画像を前記第１のセンサで検知した結果に基づいて色ずれ補正を行う第１の補正手段と、前記露光手段の露光量を更新する更新手段と、前記更新手段により前記露光手段の露光量が更新された後に、前記像担持体に前記第３の測定用画像を形成し、前記第３の測定用画像を前記第２のセンサで検知した結果に基づいて濃度補正を行う第２の補正手段と、を有し、前記第１の補正手段による色ずれ補正と前記第２の補正手段による濃度補正とが並行して行われる場合、前記更新手段は、前記調整手段により前記第１の測定用画像が形成される前に前記露光手段の露光量を更新することを特徴とする。

本発明によれば、色ずれ補正の精度を低下させることなく濃度補正と色ずれ補正の所要時間を短縮することができる。

画像形成装置の概略断面図である。 画像形成装置の制御ブロック図である。 濃度補正用の画像パターンの一例を示す図である。 階調補正テーブルの一例を示す図である。 エンジンγ特性と濃度ターゲットとの関係を示す図である。 エンジンγ特性と濃度ターゲットとの関係を示す図（図（ａ））、変更前後の階調補正テーブルを示す図（図（ｂ））である。 色ずれ補正用の画像パターンの一例を示す図である。 色ずれ補正用の画像パターンとセンサ出力との関係を示す図である。 第１のセンサの構成を示す模式図である。 センサ光量調整用の画像パターンと受光部の出力波形との関係を示す図である。 色ずれ補正用と濃度補正用の画像パターンが並行に形成された中間転写ベルトを示す図である。 調整シーケンス処理のフローチャートである。 調整モード実行判断処理のフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概略断面図である。この画像形成装置１０００は電子写真プロセスを用いたカラー画像形成装置として構成され、装置本体１０と、原稿読取装置３０と、操作表示装置２０とを有する。

装置本体１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の画像を形成するための４つのステーションを有する。各ステーションの構成要素は共通であるので、以降、ステーションごとに各構成要素を区別しないときは同じ符号を用い、区別するときは符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付す。

まず、画像形成装置１０００の基本的なプリント動作について説明する。原稿読取装置３０内のスキャナユニット１００が原稿を読み取ることで画像信号が生成される。または、操作表示装置２０や不図示のＰＣ（パーソナルコンピュータ）等からジョブを指示されることで画像信号が生成される。これらの画像信号は、エンジン特性に応じた階調テーブルを通してレーザ駆動信号に変換され、装置本体１０内の露光手段である露光部１０３（１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ）に入力される。露光部１０３は、レーザ駆動信号に基づきレーザ光を感光体である感光ドラム１０２（１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ）に照射する。これにより感光ドラム１０２上に静電潜像が形成される。感光ドラム１０２上の潜像は現像器によって現像される。感光ドラム１０２は色ごとに設けられ、各色に対応する感光ドラム１０２が所定の間隔で配置される。感光ドラム１０２には、それぞれの色成分のトナー像が現像される。感光ドラム１０２上に形成されたトナー像は、それぞれ所定のタイミングで、各色に対応する転写ローラ１０５（１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋ）と中間転写ベルト１０４とで形成されるニップ部にて中間転写ベルト１０４上に一次転写される。これにより各色成分が重なったカラー画像が中間転写ベルト１０４に形成される。中間転写ベルト１０４は、図１の矢印Ａ方向に回転し、感光ドラム１０２から転写されたトナー像を担持する像担持体である。

一方、シート収納部１１０から給紙されたシートは、レジストローラ１１１まで搬送される。装置本体１０は、シートの先端がレジストローラ１１１まで達したところでレジストローラ１１１を任意のタイミングで駆動し、上記レーザ光の照射及び現像の処理とのタイミングを合わせて中間転写ベルト１０４と二次転写部１０６との間にシートを搬送する。二次転写部１０６において、中間転写ベルト１０４上に一次転写されたトナー像がシート上に二次転写される。二次転写部１０６において、中間転写ベルト１０４上のトナー像をシート上に二次転写する際に、中間転写ベルト１０４上にトナーが残留することがある。この残留トナーは、クリーニング部１０８にて取り除かれる。続いて、定着部１０７において、シート上に転写されたトナー像が加熱及び加圧されることでシート上に定着する。定着後のシートは、排紙ローラ１１２により装置本体１０の機外へ排出される。装置本体１０にはまた、装置内の水分量と温度を求めるために、第１温度センサ１３０と水分量センサ１３１とが配置されている。

中間転写ベルト１０４の外周面側に近接して、第１のセンサ１０９（１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ）及び第２のセンサ１２０が配置される。第１のセンサ１０９は、いずれも後述するセンサ光量調整用の画像パターンＰＴ１（図１０）（第１の測定用画像）及び色ずれ補正用の画像パターンＰＴ２（図７、図１１）（第２の測定用画像）を読み取り・検知するためのセンサである。第２のセンサ１２０は、後述する濃度補正用の画像パターンＰＴ３（図３、図１１）（第３の測定用画像）を読み取り・検知するためのセンサである。３つの第１のセンサ１０９及び１つの第２のセンサ１２０は、互いの検知領域が重ならないように中間転写ベルト１０４の移動方向（搬送方向）に直交する方向（主走査方向であり、図１の紙面に直交する方向）に直線上に配列される（図１１参照）。

図２は、画像形成装置１０００の制御ブロック図である。システムコントローラ２００は、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２及びＲＡＭ２０３を有している。ＣＰＵ２０１には、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、画像処理部２１０、負荷駆動部２１１、パターン形成部２１２、パターン読取部２１３及び情報読取部２１４がバスで接続されている。画像形成装置１０００の各ブロックは全て、システムコントローラ２００によって統括的にコントロールされ、主に装置内の各負荷の駆動は負荷駆動部２１１が行う。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に格納されたプログラムによって、予め決められた画像形成シーケンスに纏わる様々なシーケンスを実行する。また、その際、一次的または恒久的に保存することが必要な書換え可能なデータがＲＡＭ２０３に格納される。

パターン形成部２１２は、各色のステーションにより、画像パターンＰＴ（ＰＴ１、ＰＴ２、ＰＴ３）を中間転写ベルト１０４に形成する。パターン読取部２１３は、第２のセンサ１２０を用いて画像パターンＰＴ３を読み取り、第１のセンサ１０９を用いて画像パターンＰＴ１、ＰＴ２読み取る。露光部１０３内には第２温度センサ１３２が配設される。情報読取部２１４には、第１温度センサ１３０、水分量センサ１３１及び第２温度センサ１３２の各検知結果が供給され、情報読取部２１４は装置本体１０内の温度及び水分量と露光部１０３内の温度とを取得することができる。

図３は、濃度補正用の画像パターンＰＴ３の一例を示す図である。画像パターンＰＴ３は、中間転写ベルト１０４の搬送方向に直交する方向における第２のセンサ１２０に対応する位置に形成される。従って、画像パターンＰＴ３は、第２のセンサ１２０に対向する位置を通る。本実施の形態では、各色の濃度補正のために１つの第２のセンサ１２０で画像パターンＰＴ３を検知する。従って、画像パターンＰＴ３は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各パターンがそれぞれ５個ずつ、合計２０個のパターンが中間転写ベルト１０４の搬送方向に一列に形成される。

濃度補正については４色ともに仕組みが同じであるため、代表してＹの５個のパターンで説明する。ＣＰＵ２０１は、濃度補正として、階調補正と露光部１０３の露光量の設定値の変更を行う。Ｙの５個のパターン（Ｙ１〜Ｙ５）は、搬送方向先頭から濃度の薄い順に配置されており、この濃度の関係をもとに、後述する階調補正テーブルが更新される。また、先頭から５個目のパターン（Ｙ５）は、露光部１０３の露光量の調整、すなわちレーザ発光光量の調整のために使用される。

図４は、階調補正テーブルの一例を示す図である。階調補正テーブルは、画像信号をレーザ駆動信号に変換するテーブルである。本実施の形態では、画像信号及びレーザ駆動信号は共に１０ｂｉｔで表現される。この例の階調補正テーブルによれば、例えば画像信号が１０２３であればレーザ駆動信号が１０２３に変換され、画像信号が６００であればレーザ駆動信号が５００に変換される。各画像信号を階調補正テーブルで変換したレーザ駆動信号をもとにレーザ駆動パルスを変調させることでパターンの濃度が変化する。例えばＣＰＵ２０１は、レーザ駆動信号が５００である場合には、５００より大きい値と比較してパルス幅を狭くすることでレーザの発光時間を短くする。また、ＣＰＵ２０１は、レーザ駆動信号が１０２３の場合には、５００の場合と比較してパルス幅を広くすることでレーザの発光時間を長くする。その結果、トナーの載り量を変化させることができるので、濃度を変化させることができる。

図５は、エンジンγ特性と濃度ターゲットとの関係を示す図である。図６（ａ）は、エンジンγ特性と濃度ターゲットとの関係を示す図である。図６（ｂ）は、変更前後の階調補正テーブルを示す図である。

機内の水分量や温度が変化した場合や、画像濃度の低いプリントを連続して行った後に画像濃度の高いプリントを行うといった画像形成動作により現像剤の劣化状況が変化すること等により、エンジンγ特性が変化する。このエンジンγ特性の変化に合わせて、階調補正テーブルを変更（更新）していくことで、画像濃度を安定させることができる。ＣＰＵ２０１は、パターン形成部２１２を制御して画像パターンＰＴ３を形成する。次に、ＣＰＵ２０１はパターン読取部２１３を制御して第２のセンサ１２０で画像パターンＰＴ３を検知する。そしてＣＰＵ２０１は、図５に示すように、レーザ駆動信号と濃度値との関係をプロットしていく。ＣＰＵ２０１は、この５個の離散的な濃度値を線形補間することで現在のエンジンγ特性を把握することができる。

図６（ａ）、（ｂ）で説明するように、このエンジンγ特性を予め定められた濃度ターゲットに合うように階調補正テーブルを変更することで、画像濃度を一定に保つことができる。ここでは、エンジンγ特性が求まった後、濃度ターゲットに合うように、どのように階調補正テーブルを変更するのかを図６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。階調補正テーブルを変更する際には、予め定められた複数個の画像信号に対応したレーザ駆動信号値を求め、プロットしていく。この複数個の離散的なレーザ駆動信号値を線形補間することで変更後の階調補正テーブルを得られる。

一例を挙げると、予め５個の画像信号値を決めておくとする。このうち１個の画像信号値で１個のプロットができる過程を説明する。まずＣＰＵ２０１は、図６（ｂ）に示すように、変更前の階調補正テーブルから、画像信号値８００に対するレーザ駆動信号値として８５０を求める。次にＣＰＵ２０１は、図６（ａ）に示すように、濃度ターゲットからレーザ駆動信号値８５０に対する濃度値を求め、その濃度値と同じ濃度値となるようなエンジンγ特性に対応したレーザ駆動信号値として７５０を求める。次にＣＰＵ２０１は、図６（ｂ）に示すように、画像信号が８００でレーザ駆動信号値が７５０であることを満たす点をプロットする（更新プロット）。このような工程を５個の画像信号値全てに対して行い５個の更新プロットを得る。そしてＣＰＵ２０１は、これらの更新プロットを線形補間することで、変更後の階調補正テーブルを求めることができる。

上記したような階調補正テーブルの更新のみで濃度補正を行うと、濃度が出やすい（高い濃度値となりやすい）エンジンγ特性の場合には最大濃度部において過度にハーフトーニングされ（濃度はあっている）、文字部で異常画像が発生する可能性がある。一方、濃度が出にくいエンジンγ特性の場合には、最大濃度部のレーザ駆動信号を最大にしても出力したい濃度値が得られない可能性がある。そのため、濃度補正では、階調補正テーブルの更新だけでなく、レーザ発光光量の補正を行うのが適切である。レーザ発光光量を大きくするとトナーの載り量が多くなり、レーザ発光光量を小さくするとトナーの載り量が少なくなることから、レーザ発光光量の設定によって濃度が変化する。

画像パターンＰＴ３のうち最大濃度で形成された画像の検知濃度値と予め定められた濃度ターゲットの最大濃度値との差分が所定値以上であった場合には、ＣＰＵ２０１は、この所定値を相殺するように現状のレーザ発光光量をオフセットする。所定値だけオフセットした後のレーザ発光光量の設定値を記憶しておき、次回の濃度補正実行時にレーザ発光光量を設定値へ更新する。従って、濃度補正の実行の際には、前回の濃度補正により変更された設定値へレーザ発光光量が更新される。レーザ発光光量の更新タイミングを次回の濃度補正実行時としたのは、中間調が不適切に変化することを回避するためである。すなわち、階調補正テーブルの更新は、オフセットする前のレーザ発光光量を用いて実施している。そのため、階調補正テーブルを更新した状態でレーザ発光光量をオフセットしてしまうと、その後の画像形成において最大濃度、中間調の全てにおいて濃度がずれるからである。

図７は、色ずれ補正用の画像パターンＰＴ２の一例を示す図である。画像形成装置１０００は、画像形成時に稼働する各部モータや定着のヒータ、電源等様々な熱源、及び周囲の環境の変化により、各感光ドラム１０２に対する露光位置が変動し、色ずれが発生する。図７を用いて色ずれ補正について説明する。画像パターンＰＴ２は、中間転写ベルト１０４の搬送方向に直交する方向における第１のセンサ１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃのそれぞれに対応する位置に形成される。３組の画像パターンＰＴ２の構成は共通であるので、代表して第１のセンサ１０９ｃに対応する画像パターンＰＴ２を説明する。

画像パターンＰＴ２において、３００Ｙａ、３００Ｙｂがイエロー、３００Ｃａ、３００Ｃｂがシアン、３００Ｋａ１、３００Ｋａ２、３００Ｋｂ１、３００Ｋｂ２がブラック、３００Ｍ〜３０７Ｍ、３００Ｍａｋ、３００Ｍｂｋがマゼンダのパターンである。本実施の形態では、搬送方向においてマゼンダのパターンの形成位置を基準位置とする。中間転写ベルト１０４には黒色のものを用いるため、中間転写ベルト１０４の表面（下地）での反射率とブラックのパターンでの反射率とがほぼ等しくなる。そこでＣＰＵ２０１は、マゼンダのパターン３００Ｍａｋ、３００Ｍｂｋのそれぞれの上にブラックのパターン３００Ｋａ１、３００Ｋａ２、３００Ｋｂ１、３００Ｋｂ２を形成し、マゼンダの位置を検知することでブラックの位置を特定する。

マゼンタに対するイエローの色ずれ量の検知について図８を用いて説明する。図８は、画像パターンＰＴ２とセンサ出力との関係を示す図である。ＣＰＵ２０１は、第１のセンサ１０９ｃで読み取ったマゼンタのパターン３００Ｍ、３０１Ｍの間のイエローのパターン３００Ｙａのパターン間距離３０１Ｙａ、３０２Ｙａを求める。同様に、ＣＰＵ２０１は、マゼンタのパターン３０４Ｍ、３０５Ｍの間のイエローのパターン３００Ｙｂのパターン間距離３０１Ｙｂ、３０２Ｙｂを求める。そしてＣＰＵ２０１は、これらのパターン間距離から、数式１により、主走査方向、副走査方向におけるマゼンタに対するイエローの色ずれ量（主走査ずれ量、副走査ずれ量）を求める。

［数１］
主走査ずれ量＝｛（３０２Ｙａ−３０１Ｙａ）／２−（３０２Ｙｂ−３０１Ｙｂ）／２｝／２
［数２］
副走査ずれ量＝｛（３０２Ｙａ−３０１Ｙａ）／２＋（３０２Ｙｂ−３０１Ｙｂ）／２｝／２

ＣＰＵ２０１は、シアン、ブラックに関しても同様の演算を行う。図８に示した画像パターンＰＴ２は１組である。ＣＰＵ２０１は、中間転写ベルト１０４の１周分となるように搬送方向に１０個の画像パターンＰＴ２を形成する。そしてＣＰＵ２０１は、各画像パターンＰＴ２の検知結果から１個ずつ、合計１０個の主走査ずれ量及び副走査ずれ量を求め、これらを平均したものを最終的な主走査ずれ量及び副走査ずれ量とする。これらが色ずれ量となる。ＣＰＵ２０１は、この色ずれ量を、第１のセンサ１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃのそれぞれで求める。ＣＰＵ２０１は、求めた色ずれ量に基づいて、その後の画像形成において主走査方向及び副走査方向における書き出し位置、主走査方向の倍率、副走査方向の傾きを補正する。

図９は、第１のセンサ１０９の構成を示す模式図である。なお、第２のセンサ１２０の構成は第１のセンサ１０９と共通である。第１のセンサ１０９は、発光部１５１と受光部１５２とを有し、発光部１５１から照射された光を受けた対象物の乱反射光を受光部１５２が検出する構成になっている。発光部１５１からの光は発光部１５１の対向位置にある中間転写ベルト１０４あるいは中間転写ベルト１０４上の画像パターンＰＴに照射され、検知領域１５４で反射した光がレンズ１５３で集光されて受光部１５２に入射する。受光部１５２で受光された際の受光部１５２の出力波形はコンパレータに入力され、予め設定された閾値で２値化される。出力波形のピーク値が低い場合、２値化された波形はパターン幅が狭くなり、ノイズとの切り分けができなかったり、パターン中心位置を正しく検知できなかったりするため、前述の色ずれ量の算出が正しくできない可能性がある。そのためＣＰＵ２０１は、色ずれ補正を行う前に、出力波形のピークが一定以上の値となるように発光部１５１の出力電位を制御する。これが、発光部１５１の光量調整（センサ光量調整）である。発光部１５１の出力電位の制御について図１０を用いて説明する。

図１０は、センサ光量調整用の画像パターンＰＴ１と受光部１５２の出力波形との関係を示す図である。センサ光量調整において、ＣＰＵ２０１は中間転写ベルト１０４上に画像パターンＰＴ１を形成する。画像パターンＰＴ１において、３５０Ｍと３５１Ｍはマゼンダ、３５０Ｃはシアン、３５０Ｙはイエロー、３５０Ｋと３５１Ｋはブラックのパターンである。

ＣＰＵ２０１は、予め定められた基準値を発光部１５１の出力電位として設定し、画像パターンＰＴ１を形成した後に第１のセンサ１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃの各受光部１５２で画像パターンＰＴ１を検知する。ＣＰＵ２０１は、その検知結果である４つの出力波形のピークの中から最も低い値を求め、その値がターゲット値となるように発光部１５１の出力電位を調整する。ここで調整して求めた発光部１５１の出力電位を色ずれ補正実行時に設定することで、色ずれ量を精度良く算出することが可能となる。

本実施の形態ではターゲット値を１Ｖとする。発光部１５１の出力電位を基準値に設定した場合に検知された４つの出力波形（図１０の実線）のピーク値は、３５０Ｍ、３５１Ｍ、３５０Ｙでは０．８Ｖ、３５０Ｃでは０．５Ｖであり、最も低い値は３５０Ｃの０．５Ｖである。ＣＰＵ２０１は、この３５０Ｃのピーク値がターゲット値である１Ｖとなるように、発光部１５１の出力電位を調整する。ＣＰＵ２０１は、例えば、予め決められた最も低いセンサの出力値と当該センサの出力値を目標値（１．０［Ｖ］）にするための出力電位のオフセット量との対応関係を参照して発光部１５１の出力電位を調整する。調整後の４つの出力波形（図１０の波線）のピークはいずれもターゲット値以上となる。

図１１は、色ずれ補正用と濃度補正用の画像パターンＰＴ２、ＰＴ３が並行して形成された中間転写ベルト１０４を示す図である。濃度補正と色ずれ補正とを別々に実行すると調整時間が長くなってしまう。そのため、調整モードの判断で濃度補正と色ずれ補正の両方を行うと判断された場合は、両者を並行して行うために、画像パターンＰＴ２、ＰＴ３が並行して形成される。

ＣＰＵ２０１は、図１１に示すように、画像パターンＰＴ２と画像パターンＰＴ３とを主走査方向に並べて形成することで調整時間を短縮する。ここで、濃度補正を行う場合は、画像パターンＰＴ３を形成する前にレーザ発光光量を変える必要がある。他方、色ずれ補正では、ＣＰＵ２０１は、画像パターンＰＴ２を形成する前に、センサ光量調整によって第１のセンサ１０９の受光部１５２の出力波形のピークが１Ｖになるように発光部１５１の出力電位を調整している。それゆえに、センサ光量調整後で且つ画像パターンＰＴ２の形成前にレーザ発光光量の更新がなされると、受光部１５２の出力電位が変化し、出力波形のピークが１Ｖではなくなってしまう可能性がある。センサ光量調整後で且つ色ずれ補正用の画像パターンＰＴ２の形成前にレーザ発光光量が変更されると、色ずれ補正を高い精度に行うことができなくなるおそれがある。そこで濃度補正と色ずれ補正を並行して行う場合は、色ずれ補正に先だって実施されるセンサ光量調整において画像パターンＰＴ１が形成される前に、これから実施する濃度補正で用いるレーザ発光光量を更新しておくのが適切である。

調整モードの処理について図１２、図１３を用いて説明する。図１２は、調整シーケンス処理のフローチャートである。このフローチャートの処理は、ＲＯＭ２０２に格納されたプログラムをＣＰＵ２０１が読み出して実行することにより実現される。この処理は、所定の時間ごとに実行される。図１２の処理において、ＣＰＵ２０１は、センサ光量調整を行う調整手段、色ずれ補正を行う第１の補正手段、露光部１０３の露光量を更新する更新手段、濃度補正を行う第２の補正手段としての役割を果たす。

まず、ステップＳ１０１では、ＣＰＵ２０１は、調整モード実行判断処理（図１３）を実行する。図１３は、この調整モード実行判断処理のフローチャートである。まず、ＣＰＵ２０１は、色ずれ補正の実施が必要とされる条件を満たしているか否かを判別し（ステップＳ２０１）、その条件を満たしている場合は、色ずれ補正が必要であることを示す情報をＲＡＭ２０３に記憶させる（ステップＳ２０２）。色ずれは周囲の環境の変化により発生するため、本実施の形態では前回の色ずれ補正実行時から露光部１０３内の第２温度センサ１３２による検知温度が２°Ｃ以上変化した場合に色ずれ補正の実施が必要と判別される。また、前回の色ずれ補正実行時からの印刷枚数が１０００枚に達した場合にも色ずれ補正の実施が必要と判別される。ステップＳ２０２の後、処理はステップＳ２０３に進む。また、ステップＳ２０１の判別の結果、色ずれ補正の実施が必要とされる条件が満たされない場合は、処理はステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では、ＣＰＵ２０１は、濃度補正の実施が必要とされる条件を満たしているか否かを判別し、その条件を満たしている場合は、濃度補正が必要であることを示す情報をＲＡＭ２０３に記憶させる（ステップＳ２０４）。濃度変化は機内の水分量や温度の変化のほか、現像剤の劣化状況の変化等により発生する。そのため、本実施の形態では前回の濃度補正実行時から、第１温度センサ１３０と水分量センサ１３１とから求まる機内の湿度が１０％以上乖離した場合に濃度補正の実施が必要と判別される。また、前回の濃度補正実行時から２分以上経過した場合も濃度補正の実施が必要と判別される。ステップＳ２０４の後、図１３の処理は終了する。また、ステップＳ２０３の判別の結果、濃度補正の実施が必要とされる条件が満たされない場合は、図１３の処理は終了する。

図１２のステップＳ１０２では、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１０１での判断結果に基づき、補正が必要な項目があるか否かを判別する。そしてＣＰＵ２０１は、補正が必要な項目がなければ図１２の処理を終了させる一方、補正が必要な項目がある場合は、その項目から濃度補正が必要か否かを判別する（ステップＳ１０３）。そして、ＣＰＵ２０１は、濃度補正が必要である場合、前回の濃度補正で求めたレーザ発光光量の設定値へレーザ発光光量を設定変更する（ステップＳ１０４）。なお、レーザ発光光量の設定値は、前回の濃度補正においてステップＳ１１３で演算により求められ、ＲＡＭ２０３に記憶されており、ＣＰＵ２０１はＲＡＭ２０３から設定値を取得できる。一方、濃度補正が必要でない場合は、処理はステップＳ１１６へ進む。この場合、センサ光量調整とそれに続いて色ずれ補正が実行される（Ｓ１１６〜Ｓ１２１）。

次に、ステップＳ１０５で、ＣＰＵ２０１は、補正が必要な項目から、色ずれ補正が必要か否かを判別する。そして、ＣＰＵ２０１は、色ずれ補正が必要でない場合は、処理はステップＳ１１４へ進む。この場合、濃度補正が単独で実行される（Ｓ１１４、Ｓ１１５）。一方、色ずれ補正が必要である場合は、処理はステップＳ１０６へ進む。この場合、濃度補正と色ずれ補正とが並行して実行され、しかも、これらの補正に先立ってセンサ光量調整が実行される（Ｓ１０６〜Ｓ１１３）。

ステップＳ１０６では、ＣＰＵ２０１は、発光部１５１の出力電位の補正（センサ光量調整）を開始する。まずＣＰＵ２０１は、中間転写ベルト１０４に画像パターンＰＴ１を形成する（図１０）。そして、ＣＰＵ２０１は、第１のセンサ１０９を用いて、画像パターンＰＴ１の検知を開始する（ステップＳ１０７）。そして検知が完了すると、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１０８で、図１０で説明したように、画像パターンＰＴ１の検知結果に基づいて、出力波形のピークが最も低いものがターゲット値となるような出力電位を求める。そしてＣＰＵ２０１は、求めた出力電位へ発光部１５１の出力電位を設定変更する。これにより、第１のセンサ１０９の発光部１５１の光量が適切に設定される。

次にステップＳ１０９では、ＣＰＵ２０１は、色ずれ補正と濃度補正とを並行して実行するために、中間転写ベルト１０４に画像パターンＰＴ２と画像パターンＰＴ３とを並行して形成する（図１１）。そしてＣＰＵ２０１は、中間転写ベルト１０４によって搬送される画像パターンＰＴ２、ＰＴ３をそれぞれ、第１のセンサ１０９、第２のセンサ１２０を用いて検知する動作を開始する（ステップＳ１１０）。そして検知が完了すると、ＣＰＵ２０１は、第１のセンサ１０９による画像パターンＰＴ２の検知結果に基づき、上記数式１、２を用いて色ずれ量を演算する（ステップＳ１１１）。この色ずれ量に基づき、以降の画像形成における色ずれが補正される。

次にステップＳ１１２では、ＣＰＵ２０１は、第２のセンサ１２０による画像パターンＰＴ３の検知結果に基づき、図５、図６で説明したように、階調補正テーブル（図４）を更新する。次にステップＳ１１３では、ＣＰＵ２０１は、第２のセンサ１２０で読み取った濃度値のうちの最大濃度値と予め定められた濃度ターゲットの最大濃度値との差分に応じて、次回の濃度補正の際に設定するレーザ発光光量の設定値を演算で求める。例えばＣＰＵ２０１は、上記差分が１０以上の場合には、レーザ発光光量を現在値から１だけマイナスした値を設定値とし、上記差分が−１０以下の場合にはレーザ発光光量を現在値から１だけプラスした値を設定値とする。また、ＣＰＵ２０１は、上記差分が−１０より大きく１０未満である場合は、レーザ発光光量の現在値を設定値とする。設定値はＲＡＭ２０３に記憶される。その後、図１２の処理は終了する。

ステップＳ１１４では、ＣＰＵ２０１は、中間転写ベルト１０４に画像パターンＰＴ３を形成する。そしてＣＰＵ２０１は、ステップＳ１１５で、中間転写ベルト１０４によって搬送される画像パターンＰＴ３を第２のセンサ１２０を用いて検知する動作を開始する。そして検知が完了すると、処理はステップＳ１１２へ進む。ステップＳ１１６〜Ｓ１１８では、ＣＰＵ２０１は、センサ光量調整のためにステップＳ１０６〜Ｓ１０８と同様の処理を実行する。続くステップＳ１１９では、ＣＰＵ２０１は、ＣＰＵ２０１は、色ずれ補正を実行するために、中間転写ベルト１０４に画像パターンＰＴ２を形成する。そしてＣＰＵ２０１は、中間転写ベルト１０４によって搬送される画像パターンＰＴ２を第１のセンサ１０９を用いて検知する動作を開始する（ステップＳ１２０）。そして検知が完了すると、ＣＰＵ２０１は、第１のセンサ１０９による画像パターンＰＴ２の検知結果に基づき、上記数式１、２を用いて色ずれ量を演算する（ステップＳ１２１）。この色ずれ量に基づき、以降の画像形成における色ずれが補正される。その後、図１２の処理は終了する。

本実施の形態によれば、濃度補正の実施が必要な場合、レーザ発光光量を、前回の濃度補正で求めた設定値に更新してから今回の濃度補正が行われる。色ずれ補正の実施が必要な場合、センサ光量調整が行われた後に色ずれ補正が行われる。色ずれ補正と濃度補正の双方の実施が必要な場合、色ずれ補正と濃度補正とを並行して行うことで、所要時間を短縮することができる。色ずれ補正と濃度補正とが並行して行われる場合、色ずれ補正に先だって実施されるセンサ光量調整において、センサ光量調整用の画像パターンＰＴ１が形成される前に、レーザ発光光量の更新がなされる。従って、センサ光量調整と色ずれ補正との間で画像形成条件が変更されないことから、色ずれ量の検知精度が維持される。よって、色ずれ補正の精度を低下させることなく濃度補正と色ずれ補正の所要時間を短縮することができる。

また、色ずれ補正と濃度補正とが並行して行われる場合、画像パターンＰＴ２と画像パターンＰＴ３とは時間的に並行して形成される。そして、第１のセンサ１０９による画像パターンＰＴ２の検知と第２のセンサ１２０による画像パターンＰＴ３の検知とは時間的に並行して行われる。これらにより、色ずれ補正及び濃度補正の全体の処理時間が短縮される。

特に、第１のセンサ１０９と第２のセンサ１２０とは、互いの検知領域が重ならないように中間転写ベルト１０４の移動方向に直交する方向に直線上に配列される。これにより、画像パターンＰＴ２、ＰＴ３を並行して形成する上で、中間転写ベルト１０４の移動方向における画像パターンＰＴ２、ＰＴ３の位置を極力一致させることができ、処理時間を効果的に短縮できる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、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。

１０２ 感光ドラム
１０４ 中間転写ベルト
１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ 第１のセンサ
１２０ 第２のセンサ
２０１ ＣＰＵ
ＰＴ１、ＰＴ２、ＰＴ３ 画像パターン

Claims (8)

1. 色ごとに設けられた感光体と、
   前記感光体を露光する露光手段と、
   前記感光体から画像が転写される像担持体と、
   発光部及び受光部を有し、光量調整用の第１の測定用画像及び色ずれ補正用の第２の測定用画像を検知する第１のセンサと、
   濃度補正用の第３の測定用画像を検知する第２のセンサと、
   前記像担持体に前記第１の測定用画像を形成し、前記第１の測定用画像を前記第１のセンサで検知した結果に基づいて、前記第１のセンサの前記発光部の光量調整を行う調整手段と、
   前記調整手段により前記第１のセンサの前記発光部の光量調整が行われた後に、前記像担持体に前記第２の測定用画像を形成し、前記第２の測定用画像を前記第１のセンサで検知した結果に基づいて色ずれ補正を行う第１の補正手段と、
   前記露光手段の露光量を更新する更新手段と、
   前記更新手段により前記露光手段の露光量が更新された後に、前記像担持体に前記第３の測定用画像を形成し、前記第３の測定用画像を前記第２のセンサで検知した結果に基づいて濃度補正を行う第２の補正手段と、を有し、
   前記第１の補正手段による色ずれ補正と前記第２の補正手段による濃度補正とが並行して行われる場合、前記更新手段は、前記調整手段により前記第１の測定用画像が形成される前に前記露光手段の露光量を更新することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の補正手段による色ずれ補正と前記第２の補正手段による濃度補正とが並行して行われる場合、前記第１の補正手段による前記第２の測定用画像の形成と前記第２の補正手段による前記第３の測定用画像の形成とは並行して行われることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１のセンサによる前記第２の測定用画像の検知と前記第２のセンサによる前記第３の測定用画像の検知とは、並行して行われることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第２の補正手段は、前記濃度補正として、階調補正と前記露光手段の露光量の設定値の変更とを行い、
   前記更新手段は、前記第２の補正手段による濃度補正の際に、前記第２の補正手段により前回の濃度補正により変更された設定値へ前記露光手段の露光量を更新することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第２の補正手段による濃度補正が行われず前記第１の補正手段による色ずれ補正が行われる場合、前記更新手段は前記露光手段の露光量を更新しないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第１のセンサと前記第２のセンサとは、互いの検知領域が重ならないように前記像担持体の移動方向に直交する方向に配列されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記第２の測定用画像は、前記像担持体の移動方向に直交する方向における前記第１のセンサに対応する位置に形成され、前記第３の測定用画像は、前記像担持体の移動方向に直交する方向における前記第２のセンサに対応する位置に形成されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記第１のセンサは複数あり、前記第２のセンサと複数の前記第１のセンサとは、前記像担持体の移動方向に直交する方向に直線上に配列されることを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。

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