JP4977550B2

JP4977550B2 - 画像形成装置およびプログラム

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Publication number: JP4977550B2
Application number: JP2007210745A
Authority: JP
Inventors: 和幸佐藤; 友秀近藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2027-08-13
Also published as: JP2009047719A

Description

本発明は、タンデム方式の画像形成装置およびプログラムに関する。

今日、電子写真装置では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなどカラー出力のものが多くなってきている。とくに最近では、カラー出力時もモノクロ並みのスピードが望まれることから、感光体と現像装置とを各色ごとに備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写して転写紙上にカラー画像を記録するタンデム方式のプリンタが主流となってきている。

タンデム方式のプリンタには、図１１に示すように、各感光体（３０２Ｋ、３０２Ｍ、３０２Ｃ、３０２Ｙ）上に現像ユニット（３０３Ｋ、３０３Ｍ、３０３Ｃ、３０３Ｙ）により形成されるトナー画像を転写装置（３０４Ｋ、３０４Ｍ、３０４Ｃ、３０４Ｙ）により、転写ベルト３１０で搬送する転写紙（図示せず）上に順次転写する直接転写方式のものと、図１２に示すように、各感光体（３０２Ｋ、３０２Ｍ、３０２Ｃ、３０２Ｙ）上に現像ユニット（３０３Ｋ、３０３Ｍ、３０３Ｃ、３０３Ｙ）により形成されるトナー画像を転写装置（３０４Ｋ、３０４Ｍ、３０４Ｃ、３０４Ｙ）によりいったん転写ベルト３１０上に順次転写し、その転写ベルト３１０上の画像を２次転写装置３２０により転写紙上に一括転写する間接転写方式のものがあるが、２次転写装置３２０にはベルトを使用した構成をとるものが多い。

ところで、直接転写方式と間接転写方式とのいずれの場合も、各色の感光体上の画像は転写ベルト３１０上の異なる位置で転写紙もしくはベルト上に転写されるため、転写ベルト３１０の移動速度に微小な変化があった場合、次の色の転写位置までの到達時間が変動するために各色の転写位置にずれが生じ、結果的に出力された画像に副走査方向の色ずれが発生してしまうことになる。

また、書き込みユニット（３０１Ｋ、３０１Ｍ、３０１Ｃ、３０１Ｙ）も、各色で独立しているため、温度等の環境変化により構成部品が変位することにより主走査方向の倍率や書き込みの位置が変化した場合、結果的に出力された画像に主走査方向の色ずれが発生してしまうことになる。

そこで、特許文献１に示されているカラー画像形成装置では、実際のカラー画像を形成する前に転写ベルト３１０上に、図１３に示すような色ずれ補正用のトナーパターンｔｐを出力し、このパターンｔｐをトナーマークセンサ３１５で検出し、その検出結果から、各色の正規の位置からのずれ量と補正量を演算し、その補正量に基づいて画像の書き出しタイミングや倍率を補正することで色ずれの補正行うようにしている。実際の色ずれ量の検出時には、図１３に示すような色ずれ補正用のトナーパターンｔｐをベルトの移動方向に沿って複数回繰り返して出力したものをトナーマークセンサ３１５で検出し、複数回分の検出値を平均化処理することで、ノイズやメカのばらつきによる変動の影響を低減し検出値の精度を向上させる処理を行っている。

ところで、上述したような色ずれ補正の手法によれば、転写ベルト３１０上に形成されたトナーパターンｔｐをトナーマークセンサ３１５によって検出して補正することになるが、転写ベルト３１０上にキズや異物があった場合には、キズや異物をトナーパターンｔｐとして誤検出してしまうことにより、色ずれ補正の失敗に至ることがある。

そこで、特許文献２には、色ずれ補正の失敗を防止する目的で、色ずれ補正用のパターンと中間転写ベルト上のキズを判別するためにパルス幅に閾値を設け、閾値から外れたデータを除外するようにした技術が開示されている。

特開２００２−２４４３８７号公報特開２００２−２３４４４号公報

しかし、特許文献２に開示されている技術によれば、電源投入時や規定枚数到達後に、キズの状態を確認し、色ずれ補正用のパターンとキズを見分けるための閾値を更新する動作が必要になるので、ファーストプリントの遅れやダウンタイムが発生することになり、ユーザにとって使い勝手が悪いという問題がある。

また、突発的に紙粉等の異物が中間転写ベルト上に入った場合であって、その時の閾値と異物の大きさが閾値内の場合には、「色ずれ補正用のパターンとキズ或いは異物を見分けられず、色ずれ補正を失敗してしまう」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、色ずれ補正において突発的な紙粉等が入った場合でも、色ずれ補正パターンとキズ或いは異物を見分け、色ずれ補正を確実に成功させることができ、また、ファーストプリントの遅れやダウンタイムの発生を減少させることができる画像形成装置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、請求項１にかかる発明の画像形成装置は、各色ごとに備えられる像担持体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、前記各単色トナー画像を中間媒体または中間媒体により搬送される転写体に順次転写してカラー画像を記録するタンデム方式の画像形成装置において、前記中間媒体に対して、複数色で構成されるパターンを主走査方向に沿って３箇所に形成したパターンセットを副走査方向に複数形成するパターン形成手段と、前記パターンセットの前記パターンの位置に対応させて備えられる３つのセンサと、前記各センサによる前記パターンの検出結果であるパターン検出データを取得するパターン検出データ取得手段と、前記パターン検出データに基づいて同一パターンセットにおける前記各センサ間のデータ差情報をそれぞれ算出するデータ差算出手段と、所定の閾値から外れている前記データ差情報があるか否かを判定する判定手段と、前記閾値から外れている前記データ差情報があると判定した場合には、前記閾値から外れている当該データ差情報の要因となっている前記パターン検出データを除外する除外手段と、データ差情報の要因となる前記パターン検出データがない場合には前記パターン検出データから、データ差情報の要因となる前記パターン検出データがある場合には前記除外手段によりデータ差情報の要因となる前記パターン検出データを除外した前記パターン検出データから、各色の正規の位置からのずれ量を算出して色ずれを補正する補正手段と、を備える。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記データ差算出手段は、前記各センサ間における前記パターンの最終のエッジと最初のエッジのデータのカウント差を、前記各センサ間のデータ差情報として算出する。

また、請求項３にかかる発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、前記判定手段で用いる前記閾値は、任意の値に変更可能である。

また、請求項４にかかる発明は、請求項１ないし３のいずれか一記載の画像形成装置において、前記除外手段により除外された前記パターン検出データを報知する報知手段を更に備える。

また、請求項５にかかる発明のプログラムは、各色ごとに備えられる像担持体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、前記各単色トナー画像を中間媒体または中間媒体により搬送される転写体に順次転写してカラー画像を記録するタンデム方式の画像形成装置の制御をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記中間媒体に対して、複数色で構成されるパターンを主走査方向に沿って３箇所に形成したパターンセットを副走査方向に複数形成するパターン形成機能と、前記パターンセットの前記パターンの位置に対応させて備えられる３つのセンサによる前記パターンの検出結果であるパターン検出データを取得するパターン検出データ取得機能と、前記パターン検出データに基づいて同一パターンセットにおける前記各センサ間のデータ差情報をそれぞれ算出するデータ差算出機能と、所定の閾値から外れている前記データ差情報があるか否かを判定する判定機能と、前記閾値から外れている前記データ差情報があると判定した場合には、前記閾値から外れている当該データ差情報の要因となっている前記パターン検出データを除外する除外機能と、データ差情報の要因となる前記パターン検出データがない場合には前記パターン検出データから、データ差情報の要因となる前記パターン検出データがある場合には前記除外手段によりデータ差情報の要因となる前記パターン検出データを除外した前記パターン検出データから、各色の正規の位置からのずれ量を算出して色ずれを補正する補正機能と、をコンピュータに実行させる。

本発明によれば、中間媒体に対して、複数色で構成されるパターンを主走査方向に沿って３箇所に形成したパターンセットを副走査方向に複数形成し、当該パターンの主走査方向の位置に対応させて備えられる３つのセンサによって検出したパターンの検出結果であるパターン検出データに基づいて同一パターンセットにおける各センサ間のデータ差情報をそれぞれ算出し、閾値から外れているデータ差情報があると判定した場合には、閾値から外れている当該データ差情報の要因となっているパターン検出データを除外して各色の正規の位置からのずれ量を算出することにより、色ずれ補正において突発的な紙粉等が入った場合でも、色ずれ補正パターンとキズ或いは異物を見分け、色ずれ補正を確実に成功させることができる、という効果を奏する。また、ファーストプリントの遅れやダウンタイムの発生を減少させることができるので、ユーザの使い勝手を向上させることができる、という効果を奏する。

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プログラムの最良な実施の形態を詳細に説明する。

本発明の実施の一形態を図１ないし図１０に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の一形態にかかるカラーレーザプリンタ１の構成を概略的に示す模式図である。図１に示すように、カラーレーザプリンタ１は、概略的には、電子写真によるタンデム方式のもので、像担持体である４つのドラム状の感光体ドラム２Ｙ（イエロー），２Ｃ（シアン），２Ｍ（マゼンダ），２Ｋ（ブラック）と、その感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上の静電潜像を現像ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋにより現像することにより形成されるトナー画像を転写ローラ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋにより中間媒体としての中間転写ベルト５上に順次転写し、その中間転写ベルト５上の画像を２次転写ローラ６により転写体である転写紙Ｐ上に一括転写する間接転写方式を採用したものである。以下において、詳細に説明する。

中間転写ベルト５は、無端状のベルトであって、複数のローラ９〜１２によって張架されており、ローラ９〜１２のいずれかの軸に連結されたモータ（図示せず）により一定速度で回動方向Ａに駆動される。このような中間転写ベルト５の下部側には、その中間転写ベルト５の回動方向Ａに沿って、イエロー，シアン，マゼンダ，ブラックの各色用に４個の上述した感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋを並列にそれぞれ配置している。

感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの周回には、帯電装置７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋと、前述した現像ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋと、１次転写装置を構成する転写ローラ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋと、クリーニング装置８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８Ｋがそれぞれ配設されている。

転写ローラ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋは、中間転写ベルト５を挟んで感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋにそれぞれ対向配置されている。すなわち、中間転写ベルト５は、各転写ローラ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋと感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋとの間には挟まれた状態で回動するようになっている。

感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋは、回転方向Ｂに回転駆動され、このとき帯電装置７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋによって感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの表面が所定の極性に帯電される。次いで、感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの帯電面に、露光装置１３から画像データに応じたレーザ光が照射されることによって、感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋに静電潜像が形成される。このようにして形成された静電潜像は、現像ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋにより各色のトナー像にそれぞれ現像されて可視像化される。

このようにして現像された感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上のイエロー，シアン，マゼンタ，ブラックのトナー像は、転写ローラ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋの作用によって中間転写ベルト５の表面に順次重ね合わされ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。

２次転写ローラ６は、中間転写ベルト５を挟んでローラ９に対向配置されており、中間転写ベルト５に対して接触・離間自在に支持されている。このようなローラ９（中間転写ベルト５）と２次転写ローラ６の間（Ｃで示す）には、給紙ユニット１４から給紙された転写紙Ｐが、レジストローラ１５の回転によって所定のタイミングで送り込まれる。

２次転写ローラ６が中間転写ベルト５に対して接触している状態で、ローラ９（中間転写ベルト５）と２次転写ローラ６の間（Ｃで示す）に転写紙Ｐが送り込まれると、中間転写ベルト５に担持されている合成カラー画像が２次転写ローラ６の作用により転写紙Ｐに一括して転写される。

その後、転写紙Ｐ上の合成カラー画像は、定着装置１６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。

一方、合成カラー画像の転写後の中間転写ベルト５の表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１７によって除去される。

図１に示す符号２０は、本実施の形態のカラーレーザプリンタ１が有している特徴的な機能であって、中間転写ベルト５上における画像形成時の色ずれを補正する色ずれ補正制御機能において用いられるセンサユニットである。このようなセンサユニット２０には、色ずれ量を計測するためのトナーパターンＴＰ（図２参照）を検出する検出センサ２１，２２，２３が主走査方向に沿って備えられている。例えば、検出センサ２１，２２，２３として反射型の光学式センサ（正反射光センサ）を使用した場合は、検出センサ２１，２２，２３は、中間転写ベルト５に光を照射し、中間転写ベルト５上に形成したトナーパターンＴＰ及び中間転写ベルト５からの反射光を検出することで、色ずれ量を計測するための情報を得るものである。色ずれ補正制御機能は、基準色（この場合Ｋ）に対するスキュー、副走査レジストずれ、主走査レジストずれ、主走査倍率誤差の計測が可能である。また、検出センサ２１，２２，２３により３点を計測することにより、走査線曲がり（湾曲）も合わせて検出するため、副走査レジスト補正を最適化することが出来る。

なお、本実施の形態においては、センサユニット２０として正反射光センサを適用するようにしたが、これに限るものではなく、トナーパターンＴＰ及び中間転写ベルト５により拡散された光を読み取る拡散光センサユニットを適用するようにしても良い。

ここで、図２はトナーパターンＴＰの一例を示す平面図である。図２に示すように、本実施の形態においては、正反射光用のトナーパターンＴＰを検出センサ２１，２２，２３の配置にあわせて主走査方向の３箇所に出力する。

それぞれのトナーパターンＴＰは、４本の平行なパターンと、４本の斜め線のパターンを副走査方向に一定間隔に配置したものとし、それらを複数組繰り返し中間転写ベルト５の移動方向に沿って形成したものである。ここでトナーパターンＴＰを形成する４本のパターンは、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色で形成するものとする。ここに、パターン形成手段が実現されている。

図２に示すように、フロントの検出センサ２１により検出されるトナーパターンＴＰは、ＹＦＨｘ，ＣＦＨｘ，ＭＦＨｘ，ＫＦＨｘ，ＹＦＳｘ，ＣＦＳｘ，ＭＦＳｘ，ＫＦＳｘ（ｘ＝１，２・・・・）として表すことができる。また、センタの検出センサ２２により検出されるトナーパターンＴＰは、ＹＣＨｘ，ＣＣＨｘ，ＭＣＨｘ，ＫＣＨｘ，ＹＣＳｘ，ＣＣＳｘ，ＭＣＳｘ，ＫＣＳｘ（ｘ＝１，２・・・・）として表すことができる。さらに、リアの検出センサ２３により検出されるトナーパターンＴＰは、ＹＲＨｘ，ＣＲＨｘ，ＭＲＨｘ，ＫＲＨｘ，ＹＲＳｘ，ＣＲＳｘ，ＭＲＳｘ，ＫＲＳｘ（ｘ＝１，２・・・・）として表すことができる。

次いで、上述した色ずれ補正制御について詳述する。色ずれ補正制御は、カラーレーザプリンタ１のユーザメニュー、サービスメニューまたはプリンタドライバからの指示により実行するか、もしくは所定の実行判定条件（例えば、電源ＯＮ時、積算プリント枚数や図示しないカラーレーザプリンタ１内の温度上昇等）により自動実行される。

ここで、図３は色ずれ補正制御機能にかかる構成を示す機能ブロック図である。図３に示すように、制御の主体となるＣＰＵ（Central Processing Unit）４５には、アドレスバス４６およびデータバス４７を介して、ＩＯＩ／Ｆ３１，ＲＯＭ（Read Only Memory）４４，ＲＡＭ（Random Access Memory）４３が接続されている。

本実施の形態においては、ＣＰＵ４５が、中間転写ベルト５上における画像形成時の色ずれ量の算出、補正量の算出および補正の実行命令を行う。より詳細には、ＣＰＵ４５は、ＲＯＭ４４に格納されているプログラムに従い、ＲＡＭ４３に色ずれ量のデータの格納を行いながら、色ずれの補正量の演算を行う。色ずれ補正量の演算結果は、ＩＯＩ／Ｆ３１を介し、露光装置１３を制御する書き込み制御部（図示せず）へ反映される。

また、ＣＰＵ４５には、レジスタ４２がアドレスバス４６およびデータバス４７を介して接続されている。ＣＰＵ４５は、レジスタ４２の設定値を変更することにより、積和演算回路であるＬＰＦ回路（デジタルフィルタ回路）３６，３７，３８のカットオフ周波数を変更することができる。また、ＣＰＵ４５は、レジスタ４２の設定値を変更することにより、エッジ検出回路３９，４０，４１のスレッシュ電圧を設定することができる。なお、エッジ検出回路３９，４０，４１は、トナーパターンＴＰの検出センサ２１，２２，２３の出力電圧（Ａ／Ｄ変換およびフィルタ処理後）とスレッシュ電圧との比較を行い、スレッシュ電圧を最初に下回ったポイント（パターンのエッジ部）を立下りポイント、次にスレッシュ電圧を最初に上回ったポイント（パターンのエッジ部）を立ち上がりポイントと認識し、その中央をパターン中央位置として認識する。

さらに、ＣＰＵ４５には、レジスタ４２を介して制御回路３５が接続されている。ＣＰＵ４５は、レジスタ４２の設定値を変更することにより、制御回路３５を介したサンプリングスタート／ストップ、Ａ／Ｄコンバータ３３でＡ／Ｄ変換を行う検出センサ２１，２２，２３の切り替え等の動作制御を実行することができる。

マルチプレクサ（multiplexer）３２は、制御回路３５に制御され、多数の入力信号について、１つずつ信号を切り替えることによって、Ａ／Ｄコンバータ３３に信号を伝達するもののことである。デマルチプレクサ（demultiplexer）３４は、制御回路３５に制御され、マルチプレクサ３２により多重化した信号をそれぞれの出力に分配する。

このような構成により、検出センサ２１，２２，２３の検出電圧は、ＩＯＩ／Ｆ３１を介しマルチプレクサ３２で複数の入力を１つの信号としてまとめられた後、Ａ／Ｄコンバータ３３を介してデジタルデータに変換される。変換されたデジタルデータは、デマルチプレクサ３４に入力され、マルチプレクサ３２により多重化した信号をそれぞれの出力に分配する。

ここで、マルチプレクサ３２およびＡ／Ｄコンバータ３３は、トナーパターンＴＰの形成中にのみ、制御回路３５により検出センサ２１，２２，２３の選択およびＡ／Ｄ変換動作を行うように制御される。

デマルチプレクサ３４は、フロント，センタ，リアの検出センサ２１，２２，２３毎に用意されたＬＰＦ回路３６，３７，３８の何れにデジタルデータを出力するかを選択するように制御回路３５に制御される。

ＬＰＦ回路３６，３７，３８は、より正確に後段回路によりパターン位置を認識することができるように、高周波成分をカットする。

ＬＰＦ回路３６，３７，３８の後段には、エッジ検出回路３９，４０，４１が設けられており、ＬＰＦ回路３６，３７，３８から出力された検出電圧波形を所定のスレッシュ電圧と比較して立下りエッジ，立上りエッジのカウント値を抽出し、レジスタ４２に格納する。

ここで、ＲＯＭ４４に格納されているプログラムに従ってＣＰＵ４５が実行するトナーパターンＴＰの検出処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。

図４に示すように、ＣＰＵ４５は、エッジ検出回路３９，４０，４１で検出電圧波形を所定のスレッシュ電圧と比較して立下りエッジ，立上りエッジのカウント値を抽出し、レジスタ４２に格納した後（ステップＳ１）、レジスタ４２においてトナーパターンＴＰの１セット分の８個のエッジ（（立下りエッジ，立上りエッジ）×４）のデータを取得したと判定した場合には（ステップＳ２のＹｅｓ）、１セット分のデータを取得した検出センサ２１，２２，２３のエッジ検出を一時停止し（ステップＳ３）、１セット分のデータをレジスタ４２からＲＡＭ４３に転送する（ステップＳ４）。

次いで、ＣＰＵ４５は、フロント，センタ，リアの検出センサ２１，２２，２３の全てのパターンセットでトナーパターンＴＰの１セット分の８個のデータを取得したか否かを判定する（ステップＳ５）。

全ての検出センサ２１，２２，２３でデータが取得できていない場合は（ステップＳ５のＮｏ）、ステップＳ１に戻り、エッジ検出を再開する。

一方、全ての検出センサ２１，２２，２３でデータが取得できている場合は（ステップＳ５のＹｅｓ）、ステップＳ６に進み、トナーパターンＴＰの最終セットか否かを判定する。

トナーパターンＴＰの最終セットであると判定した場合は（ステップＳ６のＹｅｓ）、トナーパターンＴＰの検出処理を完了する。本実施の形態では、水平パターン８セット，斜めパターン８セットの合計１６セット分のパターン検出データを取得するものとしている。ここに、パターン検出データ取得手段の機能が実行される。

一方、トナーパターンＴＰの最終セットでないと判定した場合は（ステップＳ６のＮｏ）、ステップＳ１に戻り、次のトナーパターンＴＰを検出するためにエッジ検出を再開する。

ここで、図５はトナーパターンＴＰが形成された中間転写ベルト５の一例を示す平面図、図６は図５の検出電圧波形信号を示す波形図、図７は図６の検出電圧波形信号に基づいてトナーパターン検出したデータを示す模式図である。図５に示す例は、リアの検出センサ２３側に位置する水平パターン７セット目のＣＲＨ７のパターンの手前の中間転写ベルト５上にキズ又は異物があることを示している。そして、図６に示すように、リアの検出センサ２３側に位置する水平パターン７セット目のＣＲＨ７のパターンの手間にキズ又は異物があるため、キズ又は異物を色ずれ補正パターンと誤検出して信号レベルが落ち込んでいる。したがって、図５で示した通り、リアの検出センサ２３側に位置する水平パターン７セット目のＣＲＨ７手間にキズ又は異物があるため、図７に示すように、ＣＲＨ７ＤからＫＲＨ７Ｕまでのデータと、フロントの検出センサ２１側に位置する水平パターンのデータおよびセンタの検出センサ２２側に位置する水平パターンのデータとの差が大きくなっている。

図７に示す例によれば、中間転写ベルト５のキズ又は異物はＣＲＨ７Ｄ，ＣＲＨ７Ｕとして検出されており、ＣＲＨ７のパターンはＭＲＨ７Ｄ，ＭＲＨ７Ｕとして検出され、ＭＲＨ７のパターンがＫＲＨ７Ｄ，ＫＲＨ７Ｕとして検出されている。そして、ＫＲＨ７のパターンは８個のデータを取得しエッジ検出を一時停止しているため、データは取得されていない。そして、リアの検出センサ２３に遅れてフロントの検出センサ２１およびセンタの検出センサ２２のエッジ検出を完了すると、エッジ検出を再開し、斜めパターン７セット目のデータ取得を開始することになる。

次に、各セット毎の取得データについての検出センサ２１，２２，２３間の差の算出処理について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。

図８に示すように、ＣＰＵ４５は、まず、各トナーパターンＴＰのセットの最終のエッジ（ブラックの立上りエッジ）と最初のエッジ（イエロー立下りエッジ）のデータのカウント差を算出する（ステップＳ１１）。

ここで、カウント差の算出方法の一例を示す。
（１）水平パターン
・フロントの検出センサ２１側の水平ｘセットにおけるカウント差
ＦＨｘ＝ＫＦＨｘＵ−ＹＦＨｘＤ
・センタの検出センサ２２側の水平ｘセットにおけるカウント差
ＣＨｘ＝ＫＣＨｘＵ−ＹＣＨｘＤ
・リアの検出センサ２３側の水平ｘセットにおけるカウント差
ＲＨｘ＝ＫＲＨｘＵ−ＹＲＨｘＤ
（２）斜めパターン
・フロントの検出センサ２１側の斜めｘセットにおけるカウント差
ＦＳｘ＝ＫＦＳｘＵ−ＹＦＳｘＤ
・センタの検出センサ２２側の斜めｘセットにおけるカウント差
ＣＳｘ＝ＫＣＳｘＵ−ＹＣＳｘＤ
・リアの検出センサ２３側の斜めｘセットにおけるカウント差
ＲＳｘ＝ＫＲＳｘＵ−ＹＲＳｘＤ

上述したような算出方法により、水平パターン８セット、斜めパターン８セットの合計１６セットのデータの差を算出する。

続くステップＳ１２においては、ステップＳ１１で得られたデータ差に基づいて、フロント，センタ，リアの検出センサ２１，２２，２３間の差を算出する。

ここで、センサ間の差の算出方法の一例を示す。
（１）水平パターン
・フロントの検出センサ２１−センタの検出センサ２２の水平ｘセットにおける差
ＦＣＨｘ＝ＦＨｘ−ＣＨｘ
・センタの検出センサ２２−リアの検出センサ２３の水平ｘセットにおける差
ＣＲＨｘ＝ＣＨｘ−ＲＨｘ
・フロントの検出センサ２１−リアの検出センサ２３の水平ｘセットにおける差
ＦＲＨｘ＝ＦＨｘ−ＲＨｘ
（２）斜めパターン
・フロントの検出センサ２１−センタの検出センサ２２の斜めｘセットにおける差
ＦＣＳｘ＝ＦＳｘ−ＣＳｘ
・センタの検出センサ２２−リアの検出センサ２３の斜めｘセットにおける差
ＣＲＳｘ＝ＣＳｘ−ＲＳｘ
・フロントの検出センサ２１−リアの検出センサ２３の斜め水平ｘセットにおける差
ＦＲＳｘ＝ＦＳｘ−ＲＳｘ

上述したような算出方法により、水平パターン８セット、斜めパターン８セットの合計１６セットのデータの差を算出する。ここに、データ差算出手段の機能が実行される。

続くステップＳ１３においては、ステップＳ１２で得られたデータ差が閾値から外れているか否かを判定する。例えば、閾値は±１００以内とする。ここに、判定手段の機能が実行される。

ステップＳ１２で得られたデータ差が閾値から外れていないと判定した場合、すなわち各センサの差が±１００の範囲内であった場合には（ステップＳ１３のＹｅｓ）、ステップＳ１６に進む。

一方、ステップＳ１２で得られたデータ差が閾値から外れていると判定した場合、すなわち各センサの差が±１００の範囲外であった場合には（ステップＳ１３のＮｏ）、ステップＳ１４に進み、閾値から外れているデータから異常のあるデータを特定する。

ここで、データ差が閾値から外れているか否かの判定方法の一例を示す。
（１）フロントの検出センサ２１側の水平パターンｘセットに異常がある場合
・フロントの検出センサ２１−センタの検出センサ２２の差
ＦＣＨｘ：閾値から外れている
・センタの検出センサ２２−リアの検出センサ２３の差
ＣＲＨｘ：閾値から外れていない
・フロントの検出センサ２１−リアの検出センサ２３の差
ＦＲＨｘ：閾値から外れている
上記より、ＣＲＨｘは閾値から外れてないので、センタとリアに異常はなく、フロントの検出センサ２１側の水平パターンｘセットに異常があることが特定できる。
（２）センタの検出センサ２２側の水平パターンｘセットに異常がある場合
・フロントの検出センサ２１−センタの検出センサ２２の差
ＦＣＨｘ：閾値から外れている
・センタの検出センサ２２−リアの検出センサ２３の差
ＣＲＨｘ：閾値から外れている
・フロントの検出センサ２１−リアの検出センサ２３の差
ＦＲＨｘ：閾値から外れていない
上記より、ＦＲＨｘは閾値から外れてないので、フロントとリアに異常はなく、センタの検出センサ２２側の水平パターンｘセットに異常があることが特定できる。
（３）リアの検出センサ２３側の水平パターンｘセットに異常がある場合
・フロントの検出センサ２１−センタの検出センサ２２の差
ＦＣＨｘ：閾値から外れていない
・センタの検出センサ２２−リアの検出センサ２３の差
ＣＲＨｘ：閾値から外れている
・フロントの検出センサ２１−リアの検出センサ２３の差
ＦＲＨｘ：閾値から外れている
上記より、ＦＣＨｘは閾値から外れてないので、フロントとセンタに異常はなく、リアの検出センサ２３側の水平パターンｘセットに異常があることが特定できる。
（４）フロントの検出センサ２１側の斜めパターンｘセットに異常がある場合
・フロントの検出センサ２１−センタの検出センサ２２の差
ＦＣＳｘ：閾値から外れている
・センタの検出センサ２２−リアの検出センサ２３の差
ＣＲＳｘ：閾値から外れていない
・フロントの検出センサ２１−リアの検出センサ２３の差
ＦＲＳｘ：閾値から外れている
上記より、ＣＲＳｘは閾値から外れてないので、センタとリアに異常はなく、フロントの検出センサ２１側の斜めパターンｘセットに異常があることが特定できる。
（５）センタの検出センサ２２側の斜めパターンｘセットに異常がある場合
・フロントの検出センサ２１−センタの検出センサ２２の差
ＦＣＳｘ：閾値から外れている
・センタの検出センサ２２−リアの検出センサ２３の差
ＣＲＳｘ：閾値から外れている
・フロントの検出センサ２１−リアの検出センサ２３の差
ＦＲＳｘ：閾値から外れていない
上記より、ＦＲＳｘは閾値から外れてないので、フロントとリアに異常はなく、センタの検出センサ２２側の斜めパターンｘセットに異常があることが特定できる。
（６）リアの検出センサ２３側の斜めパターンｘセットに異常がある場合
・フロントの検出センサ２１−センタの検出センサ２２の差
ＦＣＳｘ：閾値から外れていない
・センタの検出センサ２２−リアの検出センサ２３の差
ＣＲＳｘ：閾値から外れている
・フロントの検出センサ２１−リアの検出センサ２３の差
ＦＲＳｘ：閾値から外れている
上記より、ＦＣＳｘは閾値から外れてないので、フロントとセンタに異常はなく、リアの検出センサ２３側の斜めパターンｘセットに異常があることが特定できる。

なお、上述した閾値は、任意の値に変更可能である。例えば、ＲＯＭ４４を不揮発性のものとし、閾値を書き換え自在に保持するようにすれば良い。閾値の書き換えは、ユーザが自ら操作部（図示せず）を介して行うものでも良いし、インターネット等を経由して自動的に行うものであっても良い。

ここで、図９は図７で取得したデータのデータ差を示す模式図である。具体的には、各色ずれ補正用のトナーパターンＴＰのセットの最終のエッジ（ブラックの立上り）と最初のエッジ（イエロー立下り）のデータのカウント差を算出したデータとフロント−センタ、センタ−リア、フロント−リアのセンサ間の差である。

図５で示した通り、リアの検出センサ２３側の水平パターン７セット目のＣＲＨ７手間にキズ又は異物があるため、リアの検出センサ２３側の最終のエッジ（ブラックの立上り）エッジと最初のエッジ（イエロー立下り）エッジのデータのカウント差が大きくなっている。また、フロントの検出センサ２１とセンタの検出センサ２２の差は小さいが、センタの検出センサ２２とリアの検出センサ２３の差とフロントの検出センサ２１とリアの検出センサ２３の差が大きくなっている。このことから、フロントとセンタには異常がないがリアの検出センサ２３に異常があることを特定することができる。

上述のようにして異常のあるデータを特定した後は、ステップＳ１５に進み、異常があったと特定した箇所のパターン検出データを除外する。図９に示す例によれば、リアの検出センサ２３側の水平パターン７セット目のデータを除外する。ここに、除外手段の機能が実行される。

なお、除外されたパターン検出データを報知する報知手段を更に備えるようにしても良い。報知手段としては、例えば、音声、表示、電子メールなどが挙げられる。また、報知手段は、除外されたパターン検出データが一定数以上あった場合にのみ、報知するようにしても良い。

続いて、パターン検出データ（異常のあるパターン検出データを特定した場合には、異常があったと特定した箇所のパターン検出データを除外したパターン検出データ）から各色の正規の位置からのずれ量と補正量の演算を行い（ステップＳ１６：補正手段）、色ずれ補正の演算結果（ずれ量および補正量）を書込みパラメータに反映し、補正値として使用する（ステップＳ１７）。

ここで、色ずれ量の演算例について説明する。色ずれ量の検出は１セットのトナーパターンＴＰで色ずれ量が可能である。図１０に示すように、ブラック（Ｋ）を基準色としたときのマゼンタ（Ｍ）の副走査方向の色ずれ量ΔＭは、図１０中で検出したブラック（Ｋ）とマゼンタ（Ｍ）の距離Δ（Ｍ−Ｋ）から、正規の値Δ（Ｍ_０−Ｋ_０）を引いた値となる。トナーパターンＴＰを最大２０セット繰り返して出力するものとすると、個々のセットごとにマゼンタ（Ｍ）の色ずれ量が求まるので、求めた色ずれ量をそれぞれΔｍ₁、Δｍ_２、Δｍ_３、Δｍ_４・・・・Δｍ₂₀とする。

このようにして、検出精度を向上させるために、トナーパターンＴＰを複数セット繰り返して出力し、それぞれのトナーパターンＴＰのセットごとに色ずれ量を算出し、それぞれのセットで求めた色ずれ量を平均化処理した値を最終的な色ずれ量とする。

このように本実施の形態によれば、中間転写ベルト５に対して、複数色で構成されるトナーパターンＴＰを主走査方向に沿って複数形成したパターンセットを副走査方向に複数形成し、当該トナーパターンＴＰの主走査方向の位置に対応させて備えられる複数の検出センサ２１，２２，２３によって検出したトナーパターンＴＰの検出結果であるパターン検出データに基づいて同一パターンセットにおける各検出センサ２１，２２，２３間のデータ差情報をそれぞれ算出し、閾値から外れているデータ差情報があると判定した場合には、閾値から外れている当該データ差情報の要因となっているパターン検出データを除外して各色の正規の位置からのずれ量を算出する。これにより、色ずれ補正において突発的な紙粉等が入った場合でも、色ずれ補正パターンとキズ或いは異物を見分け、色ずれ補正を確実に成功させることができる、という効果を奏する。また、ファーストプリントの遅れやダウンタイムの発生を減少させることができるので、ユーザの使い勝手を向上させることができる、という効果を奏する。

なお、各実施の形態においては、中間転写ベルト５上に一旦カラー画像を形成し２次転写部で転写紙に一度に転写を行う間接転写方式のカラーレーザプリンタへの適用例について説明したが、各像担持体上にそれぞれ形成される単色トナー画像を、中間媒体（搬送ベルト）により搬送される転写体である転写紙上に順次転写する直接転写方式のカラーレーザプリンタ（図１１参照）についても同様に適用することも可能である。

また、本実施の形態においては、像担持体として感光体ドラムを適用したが、これに限るものではなく、感光体ベルトを適用しても何ら問題は無い。

さらに、本実施の形態においては、画像形成装置としてレーザプリンタを適用したが、これに限るものではなく、ＭＦＰ（Multi Function Peripheral）や複写機などにも適用可能である。

本発明の実施の一形態にかかるカラーレーザプリンタの構成を概略的に示す模式図である。トナーパターンの一例を示す平面図である。色ずれ補正制御機能にかかる構成を示す機能ブロック図である。トナーパターンの検出処理の流れを概略的に示すフローチャートである。トナーパターンが形成された中間転写ベルトの一例を示す平面図である。図５の検出電圧波形信号を示す波形図である。図６の検出電圧波形信号に基づいてトナーパターン検出したデータを示す模式図である。センサ間の差の算出処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図７で取得したデータのデータ差を示す模式図である。色ずれ検出例を示す説明図である。直接転写方式のタンデム型レーザプリンタの構成を示すブロック図である。間接転写方式のタンデム型レーザプリンタの構成を示すブロック図である。トナーパターンの一例を示す平面図である。

符号の説明

１画像形成装置
２像担持体
５中間媒体
２１，２２，２３センサ

Claims

各色ごとに備えられる像担持体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、前記各単色トナー画像を中間媒体または中間媒体により搬送される転写体に順次転写してカラー画像を記録するタンデム方式の画像形成装置において、
前記中間媒体に対して、複数色で構成されるパターンを主走査方向に沿って３箇所に形成したパターンセットを副走査方向に複数形成するパターン形成手段と、
前記パターンセットの前記パターンの位置に対応させて備えられる３つのセンサと、
前記各センサによる前記パターンの検出結果であるパターン検出データを取得するパターン検出データ取得手段と、
前記パターン検出データに基づいて同一パターンセットにおける前記各センサ間のデータ差情報をそれぞれ算出するデータ差算出手段と、
所定の閾値から外れている前記データ差情報があるか否かを判定する判定手段と、
前記閾値から外れている前記データ差情報があると判定した場合には、前記閾値から外れている当該データ差情報の要因となっている前記パターン検出データを除外する除外手段と、
データ差情報の要因となる前記パターン検出データがない場合には前記パターン検出データから、データ差情報の要因となる前記パターン検出データがある場合には前記除外手段によりデータ差情報の要因となる前記パターン検出データを除外した前記パターン検出データから、各色の正規の位置からのずれ量を算出して色ずれを補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記データ差算出手段は、前記各センサ間における前記パターンの最終のエッジと最初のエッジのデータのカウント差を、前記各センサ間のデータ差情報として算出する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記判定手段で用いる前記閾値は、任意の値に変更可能である、
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。
前記除外手段により除外された前記パターン検出データを報知する報知手段を更に備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の画像形成装置。
各色ごとに備えられる像担持体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、前記各単色トナー画像を中間媒体または中間媒体により搬送される転写体に順次転写してカラー画像を記録するタンデム方式の画像形成装置の制御をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記中間媒体に対して、複数色で構成されるパターンを主走査方向に沿って３箇所に形成したパターンセットを副走査方向に複数形成するパターン形成機能と、
前記パターンセットの前記パターンの位置に対応させて備えられる３つのセンサによる前記パターンの検出結果であるパターン検出データを取得するパターン検出データ取得機能と、
前記パターン検出データに基づいて同一パターンセットにおける前記各センサ間のデータ差情報をそれぞれ算出するデータ差算出機能と、
所定の閾値から外れている前記データ差情報があるか否かを判定する判定機能と、
前記閾値から外れている前記データ差情報があると判定した場合には、前記閾値から外れている当該データ差情報の要因となっている前記パターン検出データを除外する除外機能と、
データ差情報の要因となる前記パターン検出データがない場合には前記パターン検出データから、データ差情報の要因となる前記パターン検出データがある場合には前記除外機能によりデータ差情報の要因となる前記パターン検出データを除外した前記パターン検出データから、各色の正規の位置からのずれ量を算出して色ずれを補正する補正機能と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。