JP5114256B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、入力される画像信号に応じて半導体レーザを点灯制御して光書き込みを行う複写機、プリンタ、ＦＡＸ、印刷機（全てカラーも含む）等の画像形成装置および画像形成方法に関し、画像形成装置のカラー画像を形成する際の位置ずれ量検出または測定が可能な画像形成装置および画像形成方法に関する。

カラー画像形成装置では、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック各色の出力画像における色ずれをなくすことは画像品質向上のために重要であり、特に、書き込み光学系と画像担持体を各色毎に１セット持つ４連タンデム方式の場合、各色の画像がそれぞれ異なる光学系、画像担持体で形成されるため、色ずれは重要な課題となる。これを補正する方法として、転写ベルトなどに位置ずれ検出用のパターンを書き込み、前記パターンをセンサで読んでずれ量を検出し、書き込みタイミングや光学系補正手段で補正することが一般に行われている。

このような補正を行うものとして、例えば特許文献１ないし３に記載された発明が公知である。このうち特許文献１に記載された発明は、トナー像を担持する像担持体をそれぞれ有する複数の画像形成手段と、該複数の画像形成手段に対して相対的に記録媒体を搬送させる搬送手段と、前記複数の画像形成手段のそれぞれの像担持体に担持されたトナー像を前記記録媒体又は前記搬送手段に転写する転写手段と、該転写手段により転写された画像の位置情報を検出する検出手段とを具備し、前記複数の画像形成手段の内の２つ以上の異なる画像形成手段により、前記記録媒体又は前記搬送手段に、前記２つ以上の異なる画像形成手段により形成される画像のずれを検出するための像ずれ検出パターンを重畳転写し、該重畳転写された２つ以上の像ずれ検出パターンの境界を前記検出手段で検出し、該検出手段で検出された情報に基づいて少なくとも１つ以上の前記画像形成手段の動作を補正制御する、というものである。

特許文献２に記載された発明は、複数の感光体と、各々の感光体に異なる色情報を書き込む光書込手段と、書き込まれた情報を各々異なる色の現像剤により顕像化する顕像化手段とを備え、各感光体上に形成された顕像を、転写ベルト上を搬送される同一の転写紙上に順次転写してカラー画像を得る画像形成装置において、前記転写ベルト又はこの転写ベルト上を搬送される転写紙上に主走査方向に複数の接近したラインを持つ測定用パターン画像を各色毎に形成するパターン画像形成手段と、前記測定用パターン画像が移動する位置に対応する移動経路中に、この測定用パターン画像のライン数と同数でライン幅と同程度の幅の複数のスリットが一体に形成されたスリット板、及び、各スリット毎に独立して対応するスリット部分での測定用パターン画像部分の透過光量又は反射光量を検出する照明光源を含む位置検出部を有する位置ずれ検出手段とを備え、前記測定用パターン画像のライン間隔を前記スリット板のスリット間隔に対して位相をずらして設定する、というものである。

特許文献３に記載された発明は、記録紙を吸着して一定速度で搬送される移動体と、記録紙搬送方向に配列され、感光ドラムの光学的な走査で画像データに応じた潜像を形成して異なる現像器で現像した後に前記移動体上の記録紙に転写する複数の画像担持体と、前記複数の画像担持体により前記移動体上に、各カラー画像間の画像ずれを補正するためのマークとして、複数のマークをずらして重ね合わせた混色マーク列を転写する補正マーク形成部と、前記移動体上に転写された混色マークの明度パターンを検出し、該明度パターンの位相から各カラー画像間の画像ずれの補正値を算出する補正値算出部と、前記補正値に基づいて各カラー画像間のずれを自動的に補正する補正部と、を備えたものである。

特開２００３−２２８２１６号公報 特許第３２６６８４９号公報 特許第３５１８８２５号公報

前記各特許文献記載の発明では、副走査方向に一定速度で走行する画像担持体の画像形成面上に形成された色ずれ検知用パターンをセンサで読み、その出力より色ずれ量を測定するようになっている。そのため、色ずれ検知用パターンの全長が長いと検知時間が長くかかってしまい、色ずれ量測定処理の時間が長くなるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、色ずれ検知のための情報量を減少させることなく、短時間で色ずれ量検知または測定処理を可能とすることができる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、画像担持体に色ずれ検知用パターンを形成するパターン形成部と、照射光を出射し、前記画像担持体からの前記照射光の反射光を受光することにより、前記パターン形成部によって前記画像担持体上に形成された色ずれ検知用パターンを検知する光量検知部と、前記光量検知部によって検知した前記色ずれ検知用パターンからの前記反射光の光量に基づいて画像の色ずれ量を検知または測定する色ずれ量検知部と、を備え、前記画像担持体に対する前記照射光のスポットの主走査方向の長さが、副走査方向の長さよりも長く、前記パターン形成部は、前記色ずれ検知用パターンとして所定の基準色の第１パターンと前記基準色とは異なる非基準色の第２パターンを重畳させ、前記第１パターンと前記第２パターンを副走査方向に主走査方向または副走査方向の異なるずれ量で複数形成し、一部の領域において前記第１パターンのみを形成し、前記第２パターンを形成せず、前記光量検知部は、前記第１パターンからの前記反射光と前記第２パターンからの前記反射光の主走査方向のずれまたは副走査方向のずれにより変化する前記光量の変化により主走査方向のずれ量または副走査方向のずれ量を検知または測定し、前記色ずれ検知用パターンのうち主走査方向検知用パターンまたは副走査方向検知用パターンの前記光量検知部による最大出力をＶｍａｘ、前記光量検知部による前記第１パターンの出力をＶＢｋ、前記主走査検知用パターンまたは前記副走査方向検知用パターンの前記光量検知部による最小出力をＶｍｉｎとしたとき、前記Ｖｍａｘもしくは前記Ｖｍｉｎのいずれかと、前記ＶＢｋとに基づいて、主走査方向または副走査方向に大ずれしていると判断する判断部をさらに備えたことを特徴とする。

また、本発明は、上記画像形成装置で実行される画像形成方法である。

本発明によれば、光量検知部のスポット及びパターンの主走査方向の長さが、副走査方向の長さよりも長くなっているので、色ずれ検知のための情報量を減少させることなく、短時間で色ずれ量検知および測定処理が可能とな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画像形成方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。このカラー画像形成装置Ａは、１つの手差しトレイ３６、２つの給紙カセット３４（第１給紙トレイ）、３４（第２給紙トレイ）の３つの給紙トレイを持ち、手差しトレイ３６より給紙された転写紙は給紙コロ３７により直接レジストローラ２３へ、また第１及び第２給紙トレイ３４から給紙された転写紙は、給紙コロ３５により中間ローラ３９を経て、レジストローラ２３に搬送され、感光体上に作像された画像が転写紙の先端にほぼ一致するタイミングでレジストクラッチ（不図示）がＯＮされ、転写ベルト１８へと搬送され、この転写ベルト１８とこれに当接した紙吸着ローラ４１とで構成される紙吸着ニップを通過する際、吸着ローラ４１に印加されたバイアスにより転写ベルト１８に吸着され、所定のプロセス線速で搬送される。

次に、転写ベルト１８に吸着された転写紙には、転写ベルト１８をはさんで各色の感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙと対向した位置に配置された転写ブラシ２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙにトナーの帯電極性（マイナス）と逆極性の転写バイアス（プラス）が印加されることにより、各感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙに作像された各色のトナー像がＹｅｌｌｏｗ→Ｍａｇｅｎｔａ→Ｃｙａｎ→Ｂｋの順で転写される。

この各色の転写工程を経た転写紙は、転写ベルトユニットの駆動ローラ１９で転写ベルト１８から曲率分離され、定着部２４に搬送され、定着ベルト２５と加圧ローラ２６により構成される定着ニップ通過により、トナー像が転写紙に定着され、その後、片面プリントの場合には、ＦＤトレイ３０へと排出される。

また、予め両面印刷モードを選択した場合には、定着部２４を通過した転写紙は、両面反転ユニット（不図示）に送られ、同ユニット部にて転写紙の表裏を反転されてから、転写ユニット下部に位置する両面搬送ユニット３３に搬送され、搬送ローラ３８によって搬送路３２から再び中間ローラ３９を経て、レジストローラ２３に搬送され、以降は、片面プリント時に行われるプロセス動作と同様の動作を経て、定着部２４を通過し、ＦＤトレイ３０へと排出される。

以下、このカラー画像形成装置の作像部における動作を詳述する。
本画像形成部は、各色ともに感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、帯電ローラ、クリーニング部を持つ作像ユニット１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと、現像ユニット１３Ｋ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙにより構成されている。画像形成時、感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙはメインモータ（不図示）により回転駆動され、帯電ローラに印加されたＡＣバイアス（ＤＣ成分はゼロ）により除電され、その表面電位が例えば略−５０ｖの基準電位となる。

次に感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙは、帯電ローラにＡＣバイアスを重畳したＤＣバイアスを印加することによりほぼＤＣ成分に等しい電位に均一に帯電されて、その表面電位が例えば略−５００ｖ〜−７００ｖ（目標帯電電位はプロセス制御部により決定される）に帯電される。プリンタ画像としてコントローラ部より送られてきたデジタル画像情報は、各色毎の２値化されたＬＤ発光信号に変換されシリンダレンズ、ポリゴンモータ、ｆθレンズ、第１〜第３ミラー、及びＷＴＬレンズを介して（書き込みユニット１６）、各色の感光体ドラム１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ上に照射されることにより、照射された部分の感光体上表面電位が例えば略−５０ｖとなり、画像情報に対応した静電潜像が作像される。

感光体上の各色画像情報に対応した静電潜像は現像ユニット１３Ｋ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙによる現像工程では、現像スリーブにＡＣバイアスを重畳した例えばＤＣ：−３００〜−５００ｖが印加されることにより、ＬＤ書き込みにより電位が低下した画像部分にのみトナー（Ｑ／Ｍ：−２０〜−３０μＣ／ｇ）が現像され、トナー像が形成される。ここで、Ｑ／Ｍは、質量当たりの電荷量を示す。

このように作像された各色の感光体上のトナー画像は、レジストローラ２３より搬送され、紙吸着ローラ４１のニップ通過により転写ベルト１８上に吸着された転写紙上に、この転写ベルトをはさんで感光体と対向した位置に配置されている転写ブラシ２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙに印加されるトナーの帯電極性とは逆極性のバイアス（転写バイアス）により転写紙上に転写される。なお、符号４０は後述の光量調整パターンを検出するセンサである。符号２０は転写ベルト１８と感光体１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙとの接触を確保するためのローラで有り、図では２０Ｍ，２０Ｙのみ示している。なお、前記電位などの各値は一例である。

図２は、本実施の形態のカラー画像形成装置における位置ずれ量を調整する位置ずれ量調整機構の機能的構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、本実施の形態の位置ずれ量調整機構は、センサ４０と、書込み部（ユニット）１６と、パターン形成指示部１１１と、大ずれ判定部１１３と、位置ずれ量算出部１１２とを主に備えている。

センサ４０は、位置ずれ検知用パターンに照射光を照射して、位置ずれ検知用パターンからの照射光に対する反射光を受光するものである。センサ４０の詳細については後述する。書込み部（ユニット）１６は、転写ベルト１８上に各種画像や位置ずれ検知用パターンを形成（印刷）するユニットである。パターン形成指示部１１１は、書き込み部１６に対して、位置ずれ検知用パターンの形成を指示するものである。位置ずれ量算出部１１２は、位置ずれ量を算出するものである。大ずれ判定部１１３は、位置ずれ量が所定の値より大きい場合には、大ずれと判定するものである。

図３は位置ずれ調整処理の手順を示すフローチャートである。本実施の形態では、位置ずれ調整を行う場合、図３のフローチャートに示すように位置ずれ検出パターン形成部１１１が書込み部１６に位置ずれ検出パターン印刷を指示し、書込み部１６によって図１に示すように位置ずれ検出パターンを転写ベルト１８上に印刷する（ステップＳ１０１）。そして、センサ４０がパターンからの反射光量を検出し（ステップＳ１０２）、大ずれ判定部１１３が前記センサ４０によって検出出力から位置ずれ量の大小を判定する（ステップＳ１０３）。位置ずれ量が所定量より小さければ、位置ずれ量算出部１１２で位置ずれ量を算出し（ステップＳ１０４）、位置ずれ量が所定量より大きく、位置ずれ量を算出できないような大ずれ状態であると判断されれば、エラー処理を行って（ステップＳ１０５）処理を終える。

次に、センサ４０の詳細について説明する。図４はセンサ４０の一例を示す図である。センサ４０は発光部４０ａと受光部４０ｂとからなる反射式のセンサであり、発光部４０ａとしてはＬＥＤが、受光部４０ｂとしては反射光を受光するフォトダイオードが例えば使用される。なお、本実施の形態では、受光部４０ｂは反射光として散乱光を受光する形式となっている。

図５は色ずれ検知用の検知パターンとセンサのスポット径との関係を示す図である。同図に示すように主走査色ずれ検知用パターンは副走査方向に配置されたマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の３色のパターンＹ−Ｐｎ、Ｍ−Ｐｎ、Ｃ−Ｐｎ（ｎは１以上の正の整数）と、これら３色の配置方向に沿って形成されたブラック（Ｋ）のパターンＢｋ−Ｐｎ（ｎは１以上の正の整数）から構成されている。そして、３色のパターンＹ−Ｐｎ、Ｍ−Ｐｎ、Ｃ−Ｐｎとブラック（Ｋ）のパターンＢｋ−Ｐｎは、それぞれスポットの主走査方向の長さの範囲内に収まるように主走査方向に二列で配列して形成される。前記３色のパターンＹ−Ｐｎ、Ｍ−Ｐｎ、Ｃ−Ｐｎは副走査方向に沿って延びる直線上に形成されているが、ブラックのパターンＢｋ−Ｐｎは所定幅（所定ドット数）ずつ主走査方向に移動した位置に形成される。これにより、ＭＣＹ３色のパターンＹ−Ｐｎ、Ｍ−Ｐｎ、Ｃ−ＰｎとＢｋのパターンＢｋ−Ｐｎが重なる位置が検出され、その位置が主走査方向の位置ずれのない位置となる。図５では副走査方向に関して３番目のパターン群Ｐ３と、９番目のパターン群Ｐ９との間に１番目のパターンＰ１と２番目のパターンＰ２とのずれ量分だけ順にずれた黒と３色のパターンのパターン群が省略されている。

前記色ずれ検知用パターンは基準色Ｂｋと非基準色Ｙ，Ｍ，ＣのパターンＢＫ−Ｐ、Ｙ−Ｐ，Ｍ−Ｐ，Ｃ−Ｐを重ねて形成され、これを主走査方向のずれ量を変えて副走査方向に複数配置し、基準色Ｂｋと非基準色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの主走査方向のずれにより変化する前記センサ４０の出力の変化から主走査方向ずれ量を測定するようにしている。

その際、前記主走査色ずれ検知用パターンの非基準色の矩形の副走査方向長さｃが、前記センサ４０のスポット、所謂センサスポットＳＴの副走査方向の長さｂより短く設定されている。また、前記基準色パターンＢｋ−Ｐの副走査方向長さｄは、前記センサスポットＳＴの副走査方向の長さｂより長く設定されている。

すなわち、ずれ量を変えて複数配置する主走査色ずれ検知用パターンを、
スポット副走査長さｂ＞非基準色パターン副走査長さｃ
基準色パターンの副走査長さｄ＞スポット副走査長さｂ
とした同じパターン列を主走査方向に複数列配置している。これにより、一つのパターンの色ずれの情報量を、副走査方向には短く、主走査方向には長く取った領域から得ることができる。その結果、
・パターンの副走査方向全長が短くなって色ずれ量測定時間が短縮される。
・主走査方向には長く取ってあるため色ずれの情報量が低減することがない。
・これにより、パターンの副走査方向全長の短縮化によって色ずれ検知精度の悪化を招くことなく、さらに精度向上を図ることができる。
などの効果を奏する。

本実施の形態では、センサ４０のスポット、所謂センサスポットＳＴが、
スポット主走査長さａ＞スポット副走査長さｂ
に設定され、望ましくはさらに縦横比を大きく取り、
スポット主走査長さａ＞２×スポット副走査長さｂ
としている。これにより、色ずれの情報量を、副走査方向には短く、主走査方向には長く取った領域から確実に得ることができる。

図７は副走査方向の色ずれ検知パターンの一例を示す図である。また副走査色ずれ検知用パターンは主走査方向にセンサ４０の検知幅（スポットの主走査方向の長さ）より大寸の所定幅で、かつ副走査方向に所定間隔毎に形成された複数のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のパターンＹ−Ｐｎ，Ｍ−Ｐｎ，Ｃ−Ｐｎと、隣接する各色のパターンＹ−Ｐｎ，Ｍ−Ｐｎ，Ｃ−Ｐｎ間の間隔より若干狭い予め設定された間隔で形成された複数の黒（Ｋ）のパターンＢ−Ｐｎから構成されている。図７では、イエローのパターンＹ−Ｐ１に隣接して黒のパターンＢ−Ｐ１が形成され、マゼンタのパターンＭ−Ｐ１に対して副走査方向に隣接して黒のパターンＢ−Ｐ１が形成され、シアンのパターンＣ−Ｐ１の副走査方向に隣接して黒のパターンＢ−Ｐ１が形成され、というように黒のパターンＢ−Ｐｎと他の色のパターンＹ−Ｐｎ，Ｍ−Ｐｎ，Ｃ−Ｐｎが順次並んで形成され、黒のパターンＢ−Ｐｎが他のパターンＹ−Ｐｎ，Ｍ−Ｐｎ，Ｃ−Ｐｎよりも狭い間隔で形成されているので、いずれかの位置で黒のパターンＢ−Ｐｎと他のパターンＹ−Ｐｎ，Ｍ−Ｐｎ，Ｃ−Ｐｎが重なり、その位置が検出できる。そして、その位置が副走査方向に位置ずれのない位置となる。このときの検知光量の出力を基準として色ずれ（位置ずれ）が検出できる。

このときのセンサスポットＳＴは図７に示すように、
線幅ｃ＜スポット副走査長さｂ
となっているため、このようなセンサスポットＳＴ形状のセンサによって検出（読み取る）すると、前記主走査色ずれ検知用パターンの場合と同様の効果を奏する。

一方、図５に示すような一つの主走査色ずれ検知用パッチ内で主走査方向に同じパターンが複数配置されているパターンや、図８に示すような一つの副走査色ずれ検知用パッチ内で副走査方向に同じパターンが複数配置されているパターンにおいて、大ずれが生じた場合に、あるパターンの基準色パターンと、隣接するパターンの非基準色パターンが重なりを形成してしまう。そのため、センサ４０の出力の最小点を求めて色ずれ量を測定する方法では、正常な最小点なのか大ずれで発生した最小点なのか区別がつかなくなり、色ずれ量を正しく測定できなくなる。

このため、本実施の形態では、図５及び図８（図９）にそれぞれＢｋと記した基準色パターンのみの場合のセンサ出力を測定するためのパターンを配置する。このＢｋに代えて図５、図９のパターン末尾に「無し」と示すような、パターンを配置しないときのセンサ出力を検知するための領域を確保しても良い。

図６は図５のパターンが大ずれしたときの状態を示す図である。図５のセンサ出力を図１０、大ずれしたときの図５のセンサ出力を図１１に示す。なお、図１０、図１１は便宜上カラー３色については、そのうちの１色のみの出力について表示したものである。実際は他の２色についても同様の出力が３色交互に現れる。通常、図１０のような特性から最小点を算出し、ずれ量を求めることができるが、大ずれした場合もあるパターンの基準色パターンと、隣接するパターンの非基準色パターンが重なりを形成してしまうことにより図１１のように最小点が現れる。このため、最小点の算出では大ずれしたことの区別がつかない。しかし、図１０及び図１１の最大レベル、最小レベルを比較すると分かるように相対的に最大出力のレベル低下、最小パッチのレベル上昇が見られる。これを利用し、以下方法での大ずれ判定を行うことができる。

図１０に示すあるカラー１色に注目した一連のパターン出力のうち最大のパターンのレベルをＶｍａｘ、最小のパターンのレベルをＶｍｉｎ、基準色ＢｋのみのパターンのレベルをＶＢｋ、パターンを配置しない領域の出力レベルをＶ０とすると、以下のいずれかの判定条件により大ずれを判定することができる。

（１） （Ｖｍａｘ−ＶＢｋ）／ＶＢｋの値が判定値よりも小さい場合
（２） （Ｖｍａｘ−ＶＢｋ）／（ＶＢｋ−Ｖ０）の値が判定値よりも小さい場合
（３） （Ｖｍａｘ−ＶＢｋ）／（Ｖｍｉｎ−ＶＢｋ）の値が判定値よりも小さい場合
（４） （Ｖｍｉｎ−ＶＢｋ）／ＶＢｋの値が判定値よりも大きい場合
（５） （Ｖｍｉｎ−ＶＢｋ）／（ＶＢｋ−Ｖ０）の値が判定値よりも大きい場合
（６） （Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）の値が判定値よりも小さい場合
（７） （Ｖｍａｘ−ＶＢｋ）の値が判定値よりも小さい場合
（８） （１）から（７）までのそれぞれで示す判定条件のうち複数の判定条件を大ずれ判定条件として予め選定し、選定した判定条件のうちいずれかが成立した場合
以上の判定を各カラー３色について行えば、各色について大ずれによる最小点が発生しているかを判定することができる。

なお判定値の値は予め設定された値である。この判定値の設定は、実験室で測定した結果に基づいて行われる。当然、例えば、転写ベルトの明度、照射光の反射状態等の各条件ごとに異ならせても良い。例えば、転写ベルトの明度が暗い程小さい値となる判定値を定めるように構成することができる。

また、図１０及び図１１中、ＶＰｍａｘは基準パターンに対する非基準パターンの最大出力を、ＶＰｍｉｎは基準パターンに対する非基準パターンの最小出力を、ＶＰｄは非基準パターンにおける最大出力と最小出力との出力差をそれぞれ示す。

図８は副走査色ずれ検知パターンを示す図、図９は副走査色ずれ検知パターンで大ずれした場合を示す図である。この副走査方向についても色ずれの方向が主走査方向と相対的に異なるだけで、図５、図６、図１０及び図１１を参照して説明した主走査方向の大ずれ判定と同様に処理し、同様に判定される。

また、前述のＶｍａｘを、あるカラー１色に注目した一連のパターン出力のうち、１番目に最大のパターンの出力と２番目に最大のパターンの出力の平均値で求めても良い。これによって測定値の変動の影響を受けにくくすることができる。

以上のように、本実施の形態によれば、一つのパターンの色ずれの情報量を、センサスポットＳＴとパターンの観点から、副走査方向には短く、主走査方向には長く取った領域から得ることにより、パターンの副走査方向全長が短くなって色ずれ量測定時間が短縮され、かつ、主走査方向には長く取ってあるため色ずれの情報量の低減を招くことがなく、パターンの副走査方向全長短縮によって同時に色ずれ検知精度が悪化せずに処理時間を短縮させることができる。

一方、主走査色ずれ検知用パターンでは主走査方向に大ずれした場合に、また副走査色ずれ検知用パターンでは副走査方向に大ずれした場合に、あるパターンの基準色パターンと、隣接するパターンの非基準色パターンが重なりを形成してしまうことにより、センサの出力の最小点を求めて色ずれ量を測定する方法では、正常な最小点なのか大ずれで発生した最小点なのか区別がつかなくなり、色ずれ量を正しく測定できなくなる。これに対し、あらかじめ大ずれを専用に検知する測定処理を入れると判別できるが、全体の処理時間が長くなってしまう。

しかし、本実施の形態によれば、主走査方向あるいは副走査方向の色ずれ検知パターンを読んだセンサ４０の出力結果に基づいて、前記出力結果が正常な最小点なのか大ずれで発生した最小点なのかを区別することができ、あらかじめ大ずれを専用に検知する測定処理を入れなくとも、大ずれの異常判定を行うことができる。

なお、本実施の形態では、転写ベルト１８上を搬送される記録紙に各感光体ドラム１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ上に形成したトナー像を転写して画像形成する直接転写方式のタンデム型画像形成装置を例示しているが、中間転写ベルトに４色の画像を重畳し、１回で記録紙に転写する間接転写方式のタンデム型画像形成装置でも同様である。

なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。

本実施の形態に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。 位置ずれ量を調整する制御構成を示す機能ブロック図である。 位置ずれ調整手順を示すフローチャートである。 センサの構成を示す概念図である。 主走査方向の色ずれ検知用の印刷パターンとセンサのスポット径との関係を示す図である。 図５のパターンが大ずれしたときの状態を示す図である。 副走査方向の色ずれ検知用の印刷パターンの一例を示す図である。 副走査方向の色ずれ検知用の印刷パターンの他の例を示す図である。 図８のパターンが大ずれしたときの状態を示す図である。 図５のパターンにおけるセンサ出力の一例を示す図である。 図６の大ずれしたパターンにおけるセンサ出力の一例を示す図である。

符号の説明

１６ 書き込み部（書き込みユニット）
１８ 転写ベルト
４０ センサ
１１１ 位置ずれ検出パターン形成部
１１２ 位置ずれ量算出部
１１３ 大ずれ判定部
ＳＴ センサスポット

Claims (13)

1. 画像形成装置であって、
   画像担持体に色ずれ検知用パターンを形成するパターン形成部と、
   照射光を出射し、前記画像担持体からの前記照射光の反射光を受光することにより、前記パターン形成部によって前記画像担持体上に形成された色ずれ検知用パターンを検知する光量検知部と、
   前記光量検知部によって検知した前記色ずれ検知用パターンからの前記反射光の光量に基づいて画像の色ずれ量を検知または測定する色ずれ量検知部と、を備え、
   前記画像担持体に対する前記照射光のスポットの主走査方向の長さが、副走査方向の長さよりも長く、
   前記パターン形成部は、前記色ずれ検知用パターンとして所定の基準色の第１パターンと前記基準色とは異なる非基準色の第２パターンを重畳させ、前記第１パターンと前記第２パターンを副走査方向に主走査方向または副走査方向の異なるずれ量で複数形成し、一部の領域において前記第１パターンのみを形成し、前記第２パターンを形成せず、
   前記光量検知部は、前記第１パターンからの前記反射光と前記第２パターンからの前記反射光の主走査方向のずれまたは副走査方向のずれにより変化する前記光量の変化により主走査方向のずれ量または副走査方向のずれ量を検知または測定し、
   前記色ずれ検知用パターンのうち主走査方向検知用パターンまたは副走査方向検知用パターンの前記光量検知部による最大出力をＶｍａｘ、前記光量検知部による前記第１パターンの出力をＶＢｋ、前記主走査検知用パターンまたは前記副走査方向検知用パターンの前記光量検知部による最小出力をＶｍｉｎとしたとき、前記Ｖｍａｘもしくは前記Ｖｍｉｎのいずれかと、前記ＶＢｋとに基づいて、主走査方向または副走査方向に大ずれしていると判断する判断部
   をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記判断部は、パターン無しの場合の出力をＶ０としたとき、前記Ｖｍａｘもしくは前記Ｖｍｉｎのいずれかと、前記ＶＢｋと、前記Ｖ０とに基づいて、主走査方向または副走査方向に大ずれしていると判断することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記判断部は、
   （Ｖｍａｘ−ＶＢｋ）／ＶＢｋ
   の値が予め設定した判定値よりも小さい場合に主走査方向または副走査方向に大ずれしていると判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記判断部は、
   （Ｖｍｉｎ−ＶＢｋ）／ＶＢｋ
   の値が予め設定した判定値よりも大きい場合に主走査方向または副走査方向に大ずれしていると判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記判断部は、
   （Ｖｍａｘ−ＶＢｋ）
   の値が予め設定した判定値よりも小さい場合に主走査方向または副走査方向に大ずれしていると判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記判断部は、
   （Ｖｍａｘ−ＶＢｋ）／（ＶＢｋ−Ｖ０）
   の値が予め設定した判定値よりも小さい場合に主走査方向または副走査方向に大ずれしていると判断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
7. 前記判断部は、
   （Ｖｍｉｎ−ＶＢｋ）／（ＶＢｋ−Ｖ０）
   の値が予め設定した判定値よりも大きい場合に主走査方向または副走査方向に大ずれしていると判断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
8. 画像形成装置であって、
   画像担持体に色ずれ検知用パターンを形成するパターン形成部と、
   照射光を出射し、前記画像担持体からの前記照射光の反射光を受光することにより、前記パターン形成部によって前記画像担持体上に形成された色ずれ検知用パターンを検知する光量検知部と、
   前記光量検知部によって検知した前記色ずれ検知用パターンからの前記反射光の光量に基づいて画像の色ずれ量を検知または測定する色ずれ量検知部と、を備え、
   前記画像担持体に対する前記照射光のスポットの主走査方向の長さが、副走査方向の長さよりも長く、
   前記パターン形成部は、前記色ずれ検知用パターンとして所定の基準色の第１パターンと前記基準色とは異なる非基準色の第２パターンを重畳させ、前記第１パターンと前記第２パターンを副走査方向に主走査方向または副走査方向の異なるずれ量で複数形成し、一部の領域において前記第１パターンのみを形成し、前記第２パターンを形成せず、
   前記光量検知部は、前記第１パターンからの前記反射光と前記第２パターンからの前記反射光の主走査方向のずれまたは副走査方向のずれにより変化する前記光量の変化により主走査方向のずれ量または副走査方向のずれ量を検知または測定し、
   前記色ずれ検知用パターンのうち主走査方向検知用パターンまたは副走査方向検知用パターンの前記光量検知部による最大出力をＶｍａｘ、前記第１パターンの前記光量検知部による出力をＶＢｋ、前記主走査検知用パターンまたは前記副走査方向検知用パターンの前記光量検知部による最小出力をＶｍｉｎとしたとき、
   （Ｖｍａｘ−ＶＢｋ）／（Ｖｍｉｎ−ＶＢｋ）
   の値が予め設定した判定値よりも小さい場合に主走査方向または副走査方向に大ずれしていると判断する判断部
   をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
9. 画像形成装置であって、
   画像担持体に色ずれ検知用パターンを形成するパターン形成部と、
   照射光を出射し、前記画像担持体からの前記照射光の反射光を受光することにより、前記パターン形成部によって前記画像担持体上に形成された色ずれ検知用パターンを検知する光量検知部と、
   前記光量検知部によって検知した前記色ずれ検知用パターンからの前記反射光の光量に基づいて画像の色ずれ量を検知または測定する色ずれ量検知部と、を備え、
   前記画像担持体に対する前記照射光のスポットの主走査方向の長さが、副走査方向の長さよりも長く、
   前記パターン形成部は、前記色ずれ検知用パターンとして所定の基準色の第１パターンと前記基準色とは異なる非基準色の第２パターンを重畳させ、前記第１パターンと前記第２パターンを副走査方向に主走査方向または副走査方向の異なるずれ量で複数形成し、一部の領域において前記第１パターンのみを形成し、前記第２パターンを形成せず、
   前記光量検知部は、前記第１パターンからの前記反射光と前記第２パターンからの前記反射光の主走査方向のずれまたは副走査方向のずれにより変化する前記光量の変化により主走査方向のずれ量または副走査方向のずれ量を検知または測定し、
   前記色ずれ検知用パターンのうち主走査方向検知用パターンまたは副走査方向検知用パターンの前記光量検知部による最大出力をＶｍａｘ、前記色ずれ検知用パターンのうち主走査方向検知用パターンまたは副走査方向検知用パターンの前記光量検知部による最小出力をＶｍｉｎとしたとき、
   （Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）
   の値が予め設定した判定値よりも小さい場合に主走査方向または副走査方向に大ずれしていると判断する判断部
   をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
10. 画像形成装置であって、
    画像担持体に色ずれ検知用パターンを形成するパターン形成部と、
    照射光を出射し、前記画像担持体からの前記照射光の反射光を受光することにより、前記パターン形成部によって前記画像担持体上に形成された色ずれ検知用パターンを検知する光量検知部と、
    前記光量検知部によって検知した前記色ずれ検知用パターンからの前記反射光の光量に基づいて画像の色ずれ量を検知または測定する色ずれ量検知部と、を備え、
    前記画像担持体に対する前記照射光のスポットの主走査方向の長さが、副走査方向の長さよりも長く、
    前記パターン形成部は、前記色ずれ検知用パターンとして所定の基準色の第１パターンと前記基準色とは異なる非基準色の第２パターンを重畳させ、前記第１パターンと前記第２パターンを副走査方向に主走査方向または副走査方向の異なるずれ量で複数形成し、一部の領域において前記第１パターンのみを形成し、前記第２パターンを形成せず、
    前記光量検知部は、前記第１パターンからの前記反射光と前記第２パターンからの前記反射光の主走査方向のずれまたは副走査方向のずれにより変化する前記光量の変化により主走査方向のずれ量または副走査方向のずれ量を検知または測定し、
    前記色ずれ検知用パターンのうち主走査方向検知用パターンまたは副走査方向検知用パターンの前記光量検知部による最大出力をＶｍａｘ、前記主走査方向検知用パターンまたは前記副走査方向検知用パターンの前記光量検知部による最小出力をＶｍｉｎ、前記光量検知部による前記第１パターンの出力をＶＢｋ、パターン無しの場合の出力をＶ０としたとき、以下の（１）〜（７）式のうちいずれかの複数の式を判定条件として記憶する記憶部をさらに備え、
    （Ｖｍａｘ−ＶＢｋ）／ＶＢｋの値が判定値よりも小さい場合・・・（１）
    （Ｖｍａｘ−ＶＢｋ）／（ＶＢｋ−Ｖ０）の値が判定値よりも小さい場合・・・（２）
    （Ｖｍａｘ−ＶＢｋ）／（Ｖｍｉｎ−ＶＢｋ）の値が判定値よりも小さい場合・・・（３）
    （Ｖｍｉｎ−ＶＢｋ）／ＶＢｋの値が判定値よりも大きい場合・・・（４）
    （Ｖｍｉｎ−ＶＢｋ）／（ＶＢｋ−Ｖ０）の値が判定値よりも大きい場合・・・（５）
    （Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）の値が判定値よりも小さい場合・・・（６）
    （Ｖｍａｘ−ＶＢｋ）の値が判定値よりも小さい場合・・・（７）
    （１）から（７）までのそれぞれで示す判定条件のうち複数の判定条件を大ずれ判定条件として予め選定し、選定した判定条件のうちいずれかが成立した場合に主走査方向または副走査方向に大ずれしていると判断する判断部
    をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
11. Ｖｍａｘが、最大出力と次に大きい出力との平均値であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の画像形成装置。
12. 画像形成方法であって、
    画像担持体に色ずれ検知用パターンを形成するパターン形成工程と、
    照射光を出射し、前記画像担持体からの前記照射光の反射光を受光することにより、前記パターン形成工程によって前記画像担持体上に形成された色ずれ検知用パターンを検知する光量検知工程と、
    前記光量検知工程によって検知した前記色ずれ検知用パターンからの前記反射光の光量に基づいて画像の色ずれ量を検知または測定する色ずれ量検知工程と、を含み、
    前記画像担持体に対する前記照射光のスポットの主走査方向の長さが、副走査方向の長さよりも長く、
    前記パターン形成工程は、前記色ずれ検知用パターンとして所定の基準色の第１パターンと前記基準色とは異なる非基準色の第２パターンを重畳させ、前記第１パターンと前記第２パターンを副走査方向に主走査方向または副走査方向の異なるずれ量で複数形成し、一部の領域において前記第１パターンのみを形成し、前記第２パターンを形成せず、
    前記光量検知工程は、前記第１パターンからの前記反射光と前記第２パターンからの前記反射光の主走査方向のずれまたは副走査方向のずれにより変化する前記光量の変化により主走査方向のずれ量または副走査方向のずれ量を検知または測定し、
    前記色ずれ検知用パターンのうち主走査方向検知用パターンまたは副走査方向検知用パターンの前記光量検知部による最大出力をＶｍａｘ、前記光量検知部による前記第１パターンの出力をＶＢｋ、前記主走査検知用パターンまたは前記副走査方向検知用パターンの前記光量検知部による最小出力をＶｍｉｎとしたとき、前記Ｖｍａｘもしくは前記Ｖｍｉｎのいずれかと、前記ＶＢｋとに基づいて、主走査方向または副走査方向に大ずれしていると判断する判断工程
    をさらに含むことを特徴とする画像形成方法。
13. 前記判断工程は、パターン無しの場合の出力をＶ０としたとき、前記Ｖｍａｘもしくは前記Ｖｍｉｎのいずれかと、前記ＶＢｋと、前記Ｖ０とに基づいて、主走査方向または副走査方向に大ずれしていると判断することを特徴とする請求項１２記載の画像形成方法。

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