(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各色のパターンのトナー画像を重畳してカラーのトナー画像を形成する機能を有し、かつ各色のパターンのトナー画像を重畳した際の色ずれを各色の判定用パターンのトナー画像を利用して判定する機能を有するカラー画像形成装置であって、
色ずれ判定時に動作をし、各色の前記判定用パターンのトナー画像に光を照射して反射された光を受光する光センサと、
前記判定用パターンのトナー画像は、前記光センサから照射された光のスポットの径よりも副走査方向の寸法が小さくかつ前記判定用パターンのトナー画像と比べて細幅である複数の細幅パターンのトナー画像を、前記スポットの径よりも小さい間隔で前記副走査方向に沿って並べた構成を有しており、前記判定用パターンのトナー画像を形成するための前記判定用パターンのデータが予め記憶されているパターンデータ記憶部と、
通常動作時には対応する色のパターンのデータにより変調された光ビームを発光し、前記色ずれ判定時には前記パターンデータ記憶部に記憶されている前記判定用パターンのデータにより変調された光ビームを発光する光源と、前記光源で発光された光ビームが照射され、照射された光ビームを偏向する複数の光偏向面を有するポリゴンミラーと、を含む複数の露光装置と、
前記ポリゴンミラーで偏向された光ビームで走査ラインを描画することにより、前記通常動作時には各色のパターンの静電潜像が形成され、前記色ずれ判定時には各色の前記判定用パターンの静電潜像が形成される感光ドラムと、
前記通常動作時には対応する色のパターンの静電潜像を現像してトナー画像を前記感光ドラムに形成し、前記色ずれ判定時には対応する色の前記判定用パターンの静電潜像を現像してトナー画像を前記感光ドラムに形成する複数の現像装置と、
前記通常動作時には前記複数の現像装置により現像された各色のパターンのトナー画像が重畳されて転写され、前記色ずれ判定時には前記複数の現像装置により現像された各色の前記判定用パターンのトナー画像が転写される転写ベルトと、
前記転写ベルトに転写された各色の前記判定用パターンのトナー画像に対して前記光センサが光を照射して反射された光を受光することにより、前記光センサから出力された信号を基にして、前記判定用パターンのトナー画像を検出する判定用パターン検出部と、を備えており、
前記複数の露光装置のそれぞれに備えられる前記光源は複数あり、前記複数の光源によって前記副走査方向に並べられて主走査方向に走査ラインを描画する複数の光ビームが発光され、
前記パターンデータ記憶部に記憶されている前記判定用パターンのデータは、前記判定用パターンを構成する前記複数の細幅パターンにおいて、各細幅パターンが、前記複数の光源を選択して描画された複数の走査ラインにより構成され、かつ、各細幅パターンの描画に用いる前記複数の光源の組み合わせが同じとなるデータを含み、
前記複数の光偏向面の１つの光偏向面に、前記複数の光源で生成された前記複数の光ビームを照射し、前記複数の走査ラインを前記感光ドラムに描画して、１つの細幅パターンの静電潜像を形成することにより、前記複数の細幅パターンの各細幅パターンの静電潜像を形成することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記パターンデータ記憶部に記憶されている前記判定用パターンのデータは、各細幅パターンの静電潜像を形成した走査ラインの副走査方向の順番から見て、各細幅パターンの静電潜像の形成に用いた光源の順番が同じとなるデータを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の光偏向面の中で予め定められた光偏向面の回転位置を検出する回転位置検出部と、
各細幅パターンの静電潜像の形成において光ビームを照射する光偏向面が毎回の色ずれ判定時で同じになるように、前記回転位置検出部で検出された光偏向面の回転位置を基にして光ビームを光偏向面に照射するタイミングを制御する照射制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカラー画像形成装置に関し、特に色ずれ判定機能に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像形成装置には各色のパターンのトナー画像を転写ベルトに重畳して転写することによって転写ベルトにカラーのトナー画像を形成し、このカラーのトナー画像を用紙に転写するタイプのものがある。各色のパターンのトナー画像を重畳した際の色ずれを防止するために、所定パターンのトナー画像を検出して色ずれを判定し、補正する技術(レジストレーション技術)が提案されている(例えば特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−５５５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記所定パターンに部分的に高濃度領域が存在すれば、所定パターン検出の精度が低下する問題がある。また、所定パターンの静電潜像を形成する光学的条件に関して次の二つの問題がある。
【０００５】
一つはポリゴンミラーに備えられる複数の光偏向面に関する問題である。所定パターンのデータで変調された光ビームをポリゴンミラーの光偏向面で偏向して感光ドラムに走査することにより、所定パターンの静電潜像が感光ドラムに形成される。各光偏向面において光の反射率及び面倒れの量等の違いが不可避的に発生するので、各光偏向面の光学的条件は全く同じではない。
【０００６】
もう一つはマルチビーム方式に関する問題である。マルチビーム方式とは印刷速度を向上させるために静電潜像の形成に用いる光源を複数にした方式である。各光源において光軸の向き及び波長等の違いが不可避的に発生するので、各光源の光学的条件は全く同じではない。
【０００７】
色ずれ判定の精度を向上させるためには、上記光学的条件の違いを考慮して判定用パターンの静電潜像を形成するのが好ましい。
【０００８】
本発明は、各色のパターンのトナー画像を転写ベルトに重畳した際の色ずれの判定に用いられる判定用パターンのトナー画像を、高精度でかつ低コストで検出することができるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明の一の局面に係るカラー画像形成装置は、各色のパターンのトナー画像を重畳してカラーのトナー画像を形成する機能を有し、かつ各色のパターンのトナー画像を重畳した際の色ずれを各色の判定用パターンのトナー画像を利用して判定する機能を有するカラー画像形成装置であって、色ずれ判定時に動作をし、各色の前記判定用パターンのトナー画像に光を照射して反射された光を受光する光センサと、前記判定用パターンのトナー画像は、前記光センサから照射された光のスポットの径よりも副走査方向の寸法が小さくかつ前記判定用パターンのトナー画像と比べて細幅である複数の細幅パターンのトナー画像を、前記スポットの径よりも小さい間隔で前記副走査方向に沿って並べた構成を有しており、前記判定用パターンのトナー画像を形成するための前記判定用パターンのデータが予め記憶されているパターンデータ記憶部と、通常動作時には対応する色のパターンのデータにより変調された光ビームを発光し、前記色ずれ判定時には前記パターンデータ記憶部に記憶されている前記判定用パターンのデータにより変調された光ビームを発光する光源と、前記光源で発光された光ビームが照射され、照射された光ビームを偏向する複数の光偏向面を有するポリゴンミラーと、を含む複数の露光装置と、前記ポリゴンミラーで偏向された光ビームで走査ラインを描画することにより、前記通常動作時には各色のパターンの静電潜像が形成され、前記色ずれ判定時には各色の前記判定用パターンの静電潜像が形成される感光ドラムと、前記通常動作時には対応する色のパターンの静電潜像を現像してトナー画像を前記感光ドラムに形成し、前記色ずれ判定時には対応する色の前記判定用パターンの静電潜像を現像してトナー画像を前記感光ドラムに形成する複数の現像装置と、前記通常動作時には前記複数の現像装置により現像された各色のパターンのトナー画像が重畳されて転写され、前記色ずれ判定時には前記複数の現像装置により現像された各色の前記判定用パターンのトナー画像が転写される転写ベルトと、前記転写ベルトに転写された各色の前記判定用パターンのトナー画像に対して前記光センサが光を照射して反射された光を受光することにより、前記光センサから出力された信号を基にして、前記判定用パターンのトナー画像を検出する判定用パターン検出部と、を備えており、前記パターンデータ記憶部に記憶されている前記判定用パターンのデータは、各細幅パターンの静電潜像の形成において光ビームを照射する光偏向面が同じとなるデータを含む、ことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、判定用パターンのトナー画像は光センサから照射された光のスポットの径よりも副走査方向の寸法が小さい複数の細幅パターンのトナー画像を、スポットの径よりも小さい間隔で副走査方向に沿って並べた構成を有する。したがって、色ずれの判定において、判定用パターンのトナー画像を高精度でかつ低コストで検出することができる。
【００１１】
また、上記構成によれば、判定用パターンのデータは各細幅パターンの静電潜像の形成において光ビームを照射する光偏向面が同じとなるデータを含んでいる。したがって、ポリゴンミラーの各光偏向面の光学的条件に違いがあっても、各細幅パターンの静電潜像を形成する条件を揃えることができる。このように光学的条件の違いを考慮して判定用パターンの静電潜像を形成するので、色ずれ判定の精度を向上させることができる。
【００１２】
上記構成において、前記パターンデータ記憶部に記憶されている前記判定用パターンのデータは、各細幅パターンの静電潜像の形成において光ビームを照射する光偏向面の順番が同じとなるデータを含む、ようにすることができる。
【００１３】
この構成によれば、判定用パターンのデータは各細幅パターンの静電潜像の形成において光ビームを照射する光偏向面の順番が同じとなるデータを含んでいる。したがって、ポリゴンミラーの各光偏向面の光学的条件に違いがあっても、各細幅パターンの静電潜像を形成する条件を揃えることができる。よって、色ずれ判定の精度を向上させることができる。
【００１４】
上記構成において、前記複数の光偏向面の中で予め定められた光偏向面の回転位置を検出する回転位置検出部と、各細幅パターンの静電潜像の形成において光ビームを照射する光偏向面が毎回の色ずれ判定時で同じになるように、前記回転位置検出部で検出された光偏向面の回転位置を基にして光ビームを光偏向面に照射するタイミングを制御する照射制御部とをさらに備える、ようにすることができる。
【００１５】
この構成によれば、各細幅パターンの静電潜像の形成において光ビームを照射する光偏向面を毎回の色ずれ判定で同じにすることができる。したがって、色ずれ判定の精度を向上させることができる。
【００１６】
上記目的を達成する本発明の他の局面に係るカラー画像形成装置は、各色のパターンのトナー画像を重畳してカラーのトナー画像を形成する機能を有し、かつ各色のパターンのトナー画像を重畳した際の色ずれを各色の判定用パターンのトナー画像を利用して判定する機能を有するカラー画像形成装置であって、色ずれ判定時に動作をし、各色の前記判定用パターンのトナー画像に光を照射して反射された光を受光する光センサと、前記判定用パターンのトナー画像は、前記光センサから照射された光のスポットの径よりも副走査方向の寸法が小さくかつ前記判定用パターンのトナー画像と比べて細幅である複数の細幅パターンのトナー画像を、前記スポットの径よりも小さい間隔で前記副走査方向に沿って並べた構成を有しており、前記判定用パターンのトナー画像を形成するための前記判定用パターンのデータが予め記憶されているパターンデータ記憶部と、通常動作時には対応する色のパターンのデータにより変調された光ビームを発光し、前記色ずれ判定時には前記パターンデータ記憶部に記憶されている前記判定用パターンのデータにより変調された光ビームを発光する光源と、前記光源で発光された光ビームが照射され、照射された光ビームを偏向する複数の光偏向面を有するポリゴンミラーと、を含む複数の露光装置と、前記ポリゴンミラーで偏向された光ビームで走査ラインを描画することにより、前記通常動作時には各色のパターンの静電潜像が形成され、前記色ずれ判定時には各色の前記判定用パターンの静電潜像が形成される感光ドラムと、前記通常動作時には対応する色のパターンの静電潜像を現像してトナー画像を前記感光ドラムに形成し、前記色ずれ判定時には対応する色の前記判定用パターンの静電潜像を現像してトナー画像を前記感光ドラムに形成する複数の現像装置と、前記通常動作時には前記複数の現像装置により現像された各色のパターンのトナー画像が重畳されて転写され、前記色ずれ判定時には前記複数の現像装置により現像された各色の前記判定用パターンのトナー画像が転写される転写ベルトと、前記転写ベルトに転写された各色の前記判定用パターンのトナー画像に対して前記光センサが光を照射して反射された光を受光することにより、前記光センサから出力された信号を基にして、前記判定用パターンのトナー画像を検出する判定用パターン検出部と、を備えており、前記複数の露光装置のそれぞれに備えられる前記光源は複数あり、前記複数の光源によって前記副走査方向に並べられて主走査方向に走査ラインを描画する複数の光ビームが発光され、前記パターンデータ記憶部に記憶されている前記判定用パターンのデータは、各細幅パターンの静電潜像の形成に用いる光源が同じとなるデータを含む、ことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、判定用パターンのトナー画像は光センサから照射された光のスポットの径よりも副走査方向の寸法が小さい複数の細幅パターンのトナー画像を、スポットの径よりも小さい間隔で副走査方向に沿って並べた構成を有する。したがって、色ずれの判定において、判定用パターンのトナー画像を高精度でかつ低コストで検出することができる。
【００１８】
また、上記構成によれば、判定用パターンのデータは各細幅パターンの静電潜像の形成に用いる光源が同じとなるデータを含んでいる。したがって、マルチビーム方式において各光源の光学的条件に違いがあっても、各細幅パターンの静電潜像を形成する条件を揃えることができる。このように光学的条件の違いを考慮して判定用パターンの静電潜像を形成するので、色ずれ判定の精度を向上させることができる。
【００１９】
上記構成において、前記パターンデータ記憶部に記憶されている前記判定用パターンのデータは、各細幅パターンの静電潜像を形成した走査ラインの副走査方向の順番から見て、各細幅パターンの静電潜像の形成に用いた光源の順番が同じとなるデータを含む、ようにすることができる。
【００２０】
上記目的を達成する本発明のさらに他の局面に係るカラー画像形成装置は、各色のパターンのトナー画像を重畳してカラーのトナー画像を形成する機能を有し、かつ各色のパターンのトナー画像を重畳した際の色ずれを各色の判定用パターンのトナー画像を利用して判定する機能を有するカラー画像形成装置であって、色ずれ判定時に動作をし、各色の前記判定用パターンのトナー画像に光を照射して反射された光を受光する光センサと、前記判定用パターンのトナー画像は、前記光センサから照射された光のスポットの径よりも副走査方向の寸法が小さくかつ前記判定用パターンのトナー画像と比べて細幅である複数の細幅パターンのトナー画像を、前記スポットの径よりも小さい間隔で前記副走査方向に沿って並べた構成を有しており、前記判定用パターンのトナー画像を形成するための前記判定用パターンのデータが予め記憶されているパターンデータ記憶部と、通常動作時には対応する色のパターンのデータにより変調された光ビームを発光し、前記色ずれ判定時には前記パターンデータ記憶部に記憶されている前記判定用パターンのデータにより変調された光ビームを発光する光源と、前記光源で発光された光ビームが照射され、照射された光ビームを偏向する複数の光偏向面を有するポリゴンミラーと、を含む複数の露光装置と、前記ポリゴンミラーで偏向された光ビームで走査ラインを描画することにより、前記通常動作時には各色のパターンの静電潜像が形成され、前記色ずれ判定時には各色の前記判定用パターンの静電潜像が形成される感光ドラムと、前記通常動作時には対応する色のパターンの静電潜像を現像してトナー画像を前記感光ドラムに形成し、前記色ずれ判定時には対応する色の前記判定用パターンの静電潜像を現像してトナー画像を前記感光ドラムに形成する複数の現像装置と、前記通常動作時には前記複数の現像装置により現像された各色のパターンのトナー画像が重畳されて転写され、前記色ずれ判定時には前記複数の現像装置により現像された各色の前記判定用パターンのトナー画像が転写される転写ベルトと、前記転写ベルトに転写された各色の前記判定用パターンのトナー画像に対して前記光センサが光を照射して反射された光を受光することにより、前記光センサから出力された信号を基にして、前記判定用パターンのトナー画像を検出する判定用パターン検出部と、を備えており、前記複数の露光装置のそれぞれに備えられる前記光源は複数あり、前記複数の光源によって前記副走査方向に並べられて主走査方向に走査ラインを描画する複数の光ビームが発光され、前記パターンデータ記憶部に記憶されている前記判定用パターンのデータは、前記判定用パターンを構成する前記複数の細幅パターンにおいて、各細幅パターンが、前記複数の光源を選択して描画された複数の走査ラインにより構成され、かつ、各細幅パターンの描画に用いる前記複数の光源の組み合わせが同じとなるデータを含み、前記複数の光偏向面の１つの光偏向面に、前記複数の光源で生成された前記複数の光ビームを照射し、前記複数の走査ラインを前記感光ドラムに描画して、１つの細幅パターンの静電潜像を形成することにより、前記複数の細幅パターンの各細幅パターンの静電潜像を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、各色のパターンのトナー画像を転写ベルトに重畳した際の色ずれの判定に用いられる判定用パターンのトナー画像を、高精度でかつ低コストで検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラー画像形成装置の内部構造の概略を示す図である。
【図２】上記画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】転写ベルトに転写された第１比較例の判定用パターンのトナー画像の平面図である。
【図４】エッジＥ１，Ｅ２を検出して、色ずれ判定をする処理の一例のフローチャートである。
【図５】図３のＩ-Ｉ線に沿った断面図である。
【図６】照射光のスポットと判定用パターンのトナー画像の大きさの関係を示す平面図である。
【図７】第１比較例の判定用パターンのトナー画像と第２比較例の判定用パターンのトナー画像を示す図である。
【図８】第１比較例の判定用パターンのトナー画像と第３比較例の判定用パターンのトナー画像を示す図である。
【図９】第１比較例の判定用パターンのトナー画像と本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像を示す図である。
【図１０】転写ベルトに転写された本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像の平面図である。
【図１１】本実施形態においてポリゴンミラーの光偏向面に光ビームを照射した状態を示す模式図である。
【図１２】本実施形態に係る光ビームの照射制御系を示すブロック図である。
【図１３】判定用パターンの静電潜像の形成を説明するフローチャートである。
【図１４】本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像を示す図である。
【図１５】図１４に示す判定用パターンのトナー画像を形成するための判定用パターンのデータを示す図である。
【図１６】本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像を示す図である。
【図１７】図１６に示す判定用パターンのトナー画像を形成するための判定用パターンのデータを示す図である。
【図１８】各細幅パターンの静電潜像を形成した走査ラインＳＬを示す図である。
【図１９】各細幅パターンの静電潜像を形成した走査ラインＳＬを示す図である。
【図２０】各細幅パターンの静電潜像の形成において光ビームを照射する光偏向面及び照射する順番が、毎回の色ずれ判定で同じにする制御を説明するフローチャートである。
【図２１】マルチビーム方式を適用した本実施形態において、ポリゴンミラーの光偏向面に光ビームを照射した状態を示す模式図である。
【図２２】四つの光源を光ビームの発光面側から見た図である。
【図２３】本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像を示す図である。
【図２４】図２３に示す判定用パターンのトナー画像を形成するための判定用パターンのデータを示す図である。
【図２５】本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像を示す図である。
【図２６】図２５に示す判定用パターンのトナー画像を形成するための判定用パターンのデータを示す図である。
【図２７】各細幅パターンの静電潜像を形成した走査ラインＳＬを示す図である。
【図２８】各細幅パターンの静電潜像を形成した走査ラインＳＬを示す図である。
【図２９】本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像を示す図である。
【図３０】図２９に示す判定用パターンのトナー画像を形成するための判定用パターンのデータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係るカラー画像形成装置１の内部構造の概略を示す図である。カラー画像形成装置１は例えば、カラーコピー、カラープリンタ及びカラーファクシミリ機能を有するデジタル複合機に適用することができる。カラー画像形成装置１はタンデム方式であり、装置本体１００と装置本体１００の上に配置された画像読取部２００を備える。
【００２４】
画像読取部２００はＣＣＤ(Charge Coupled Device)等によって画像(文字、図、写真等)を読み取り、画像データとして出力する。画像読取部２００はカラー画像を読み取る機能を有する。これによりカラーコピー及びカラーファクシミリの送信が可能となる。
【００２５】
装置本体１００は用紙貯留部１１０、画像形成部１３０及び定着部１６０を備える。
【００２６】
用紙貯留部１１０は装置本体１００の最下部に配置されており、用紙Ｐの束を貯留することができる用紙トレイ１１１を備えている。用紙トレイ１１１は装置本体１００に差し込んで装着される。用紙Ｐを補給するときは装置本体１００から用紙トレイ１１１を引き出す。用紙トレイ１１１に貯留された用紙Ｐの束において、最上位の用紙Ｐがピックアップローラ１１３の駆動により、用紙搬送路１１５へ向けて繰り出される。用紙Ｐは用紙搬送路１１５を通って、画像形成部１３０へ搬送される。
【００２７】
画像形成部１３０は搬送されてきた用紙Ｐにトナー画像を形成する。画像形成部１３０はトナー画像を転写ベルト１３１に転写する順番に従って配置された、マゼンタ用ユニット１３３Ｍ、シアン用ユニット１３３Ｃ、イエロー用ユニット１３３Ｙ、ブラック用ユニット１３３Ｋを備える。これらのユニットは同様の構成を有しており、マゼンタ用ユニット１３３Ｍを例にして説明する。
【００２８】
マゼンタ用ユニット１３３Ｍは感光ドラム１３５及び露光装置１３７を備える。感光ドラム１３５の周りには帯電器１３９、現像装置１４１及びクリーナ１４３が配置されている。帯電器１３９は感光ドラム１３５の周面を一様に帯電させる。露光装置１３７は画像データ(画像読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリ受信の画像データ等)の中でマゼンタのデータに対応する光を生成し、一様に帯電された感光ドラム１３５の周面に照射する。これにより、感光ドラム１３５の周面にはマゼンタのパターンの静電潜像が形成される。この状態で感光ドラム１３５の周面に現像装置１４１からマゼンタトナーを供給することにより、周面にはマゼンタのパターンのトナー画像が形成される。
【００２９】
転写ベルト１３１は感光ドラム１３５と１次転写ローラ１４５により挟まれた状態で時計周りに動くことができる。マゼンタのパターンのトナー画像は感光ドラム１３５から転写ベルト１３１に転写される。感光ドラム１３５の周面に残っているマゼンタトナーはクリーナ１４３によって除去される。以上がマゼンタ用ユニット１３３Ｍの説明である。
【００３０】
マゼンタ用ユニット１３３Ｍ、シアン用ユニット１３３Ｃ、イエロー用ユニット１３３Ｙ、ブラック用ユニット１３３Ｋの上方には、対応する色のトナーを収容したコンテナ、すなわち、マゼンタトナー用コンテナ１４７Ｍ、シアントナー用コンテナ１４７Ｃ、イエロートナー用コンテナ１４７Ｙ、ブラックトナー用コンテナ１４７Ｋが配置されている。各色の現像装置１４１には対応するコンテナからトナーが補給される。
【００３１】
上述したように転写ベルト１３１にはマゼンタのパターンのトナー画像が転写され、このトナー画像に重ねてシアンのパターンのトナー画像が転写され、同様に、イエローのパターンのトナー画像、ブラックのパターンのトナー画像が重ねて転写される。これにより転写ベルト１３１にカラーのトナー画像が形成される。このように各色のパターンのトナー画像を転写ベルト１３１に重畳して転写することにより、転写ベルト１３１にカラーのトナー画像が形成される。カラーのトナー画像は２次転写ローラ１４９によって、先ほど説明した用紙貯留部１１０から搬送されてきた用紙Ｐに転写される。
【００３２】
カラーのトナー画像が転写された用紙Ｐは定着部１６０に送られる。定着部１６０は加熱ローラ１６１と定着ローラ１６３に定着ベルト１６５が掛けられた構造を有する。定着ベルト１６５は定着ローラ１６３と加圧ローラ１６７により挟まれている。これらのローラによって、カラーのトナー画像が転写された用紙Ｐが挟まれる。これにより、カラーのトナー画像と用紙Ｐに熱と圧力が加えられて、カラーのトナー画像を用紙Ｐに定着させる。用紙Ｐは排紙トレイ１６９に排紙される。
【００３３】
図２は図１に示すカラー画像形成装置１の電気的な構成を示すブロック図である。カラー画像形成装置１は装置本体１００、画像読取部２００、制御部３００、操作表示部４００、通信部５００及び光センサ１１がバスによって相互に接続された構成を有する。装置本体１００及び画像読取部２００に関しては図１で説明しているので、説明を省略する。
【００３４】
制御部３００はＭＰＵ(Micro Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)及び画像メモリ等を備える。ＭＰＵはカラー画像形成装置１を動作させるために必要な制御を、カラー画像形成装置１を構成する上記ハードウェアに対して実行する。ＲＯＭはカラー画像形成装置１の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。ＲＡＭはソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及びアプリケーションソフトの記憶等に利用される。画像メモリは画像データ(画像読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリ受信の画像データ等)を一時的に記憶する。
【００３５】
操作表示部４００にはハードキーからなる操作キーが設けられている。具体的にはスタートキー、テンキー、ストップキー、リセットキー、コピー、プリンタ、スキャナ及びファクシミリを切り換えるための機能切換キー等が設けられている。また、操作表示部４００にはタッチパネルが設けられている。タッチパネルの画面には各種の操作及び動作の内容等が表示されると共にソフトキーからなる操作キーが表示される。
【００３６】
通信部５００はファクシミリ通信部５０１及びネットワークＩ／Ｆ部５０３を備える。ファクシミリ通信部５０１は相手先ファクシミリとの電話回線の接続を制御するＮＣＵ(Network Control Unit)及びファクシミリ通信用の信号を変復調する変復調回路を備える。ファクシミリ通信部５０１は電話回線５０５に接続される。
【００３７】
ネットワークＩ／Ｆ部５０３はＬＡＮ(Local Area Network)５０７に接続される。ネットワークＩ／Ｆ部５０３はＬＡＮ５０７に接続されたパソコン等の端末装置との間で通信を実行するための通信インターフェイス回路である。
【００３８】
光センサ１１は色ずれ判定時に動作をし、転写ベルト１３１に転写された各色の判定用パターンのトナー画像に光を照射して反射された光を受光する。
【００３９】
制御部３００はパターンデータ記憶部３０１、判定用パターン検出部３０３及び閾値設定部３０５の機能を含む。パターンデータ記憶部３０１は色ずれ判定用パターンのトナー画像を形成するための判定用パターンのデータを予め記憶している。判定用パターン検出部３０３は光センサ１１からの出力を基にして判定用パターンのトナー画像を検出する。閾値設定部３０５は転写ベルト１３１の光の反射率を基にして、判定用パターンのトナー画像の検出に用いられる閾値を設定する。
【００４０】
上述したようにマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のパターンのトナー画像を転写ベルト１３１に重畳して転写することによって転写ベルト１３１にカラーのトナー画像を形成する。各色のパターンのトナー画像を重畳した際の色ずれを防止するために、各色の判定用パターンのトナー画像を利用して、色ずれが判定される。
【００４１】
本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像を理解する前提として、第１〜第３比較例の判定用パターンのトナー画像について説明する。図３は転写ベルト１３１に転写された第１比較例の判定用パターンのトナー画像の平面図である。符号Ｄ１は副走査方向を示し、符号Ｄ２は主走査方向を示している。符号Ｄ３は転写ベルト１３１の動く方向を示しており、この方向は副走査方向Ｄ１に沿っている。
【００４２】
判定用パターンのトナー画像として、マゼンタの判定用パターンのトナー画像２１Ｍ，２３Ｍ、シアンの判定用パターンのトナー画像２１Ｃ，２３Ｃ、イエローの判定用パターンのトナー画像２１Ｙ，２３Ｙ、ブラックの判定用パターンのトナー画像２１Ｋ，２３Ｋがある。これらの色の判定用パターンのトナー画像を区別する必要がなければ、単に判定用パターンのトナー画像２１，２３と記載する。
【００４３】
判定用パターンのトナー画像２１，２３はそれぞれ長方形の形状を有し、長手方向のエッジＥ１，Ｅ２を有する。転写ベルト１３１の動く方向Ｄ３に対してエッジＥ１がエッジＥ２よりも前にある。
【００４４】
判定用パターンのトナー画像２１は主走査方向Ｄ２に延びている。一方、判定用パターンのトナー画像２３は主走査方向Ｄ２に対して斜めに延びている。
【００４５】
エッジＥ１，Ｅ２は色ずれの判定に利用される。エッジＥ１，Ｅ２を検出して、色ずれを判定する処理ついて説明する。図４はこの処理の一例のフローチャートを示している。エッジＥ１，Ｅ２は図３に示す光センサ１１を用いて検出される。図５は図３のＩ-Ｉ線に沿った断面図であり、光センサ１１と転写ベルト１３１の位置関係を示している。光センサ１１は転写ベルト１３１よりも上に配置されている。光センサ１１は投光部１３と受光部１５を備える。
【００４６】
光センサ１１の下を通過する転写ベルト１３１に対して、投光部１３から照射された光(以下、照射光ＩＬ)を当てて反射された光(以下、反射光ＲＬ)を受光部１５によって受光する(ステップＳ１)。照射光ＩＬは転写ベルト１３１上の領域のうち、判定用パターンのトナー画像２１，２３が転写される領域に当てられる。転写ベルト１３１上で照射光ＩＬが当たるスポットＳＰの径は例えば約３ｍｍである。図６は照射光ＩＬのスポットＳＰと判定用パターンのトナー画像２１，２３の大きさの関係を示す平面図である。判定用パターンのトナー画像２１，２３の幅はスポットＳＰの径よりも大きくされている。これにより、十分な強度を有する反射光ＲＬを得ている。
【００４７】
反射光ＲＬは受光部１５によって受光され、受光部１５からは図３に示すように、反射光ＲＬの強度に対応した波形の信号ＳＧが出力される。信号ＳＧが所定の閾値ＴＨとなる位置をエッジＥ１，Ｅ２の位置とする。閾値ＴＨは転写ベルト１３１の光の反射率を基にして予め設定されている。この反射率の測定には光センサ１１が利用される。
【００４８】
エッジＥ１，Ｅ２が検出されない場合(ステップＳ３でＮｏ)、ステップＳ３の処理が繰り返される。エッジＥ１，Ｅ２が検出された場合(ステップＳ３でＹｅｓ)、中心点ＣＰが演算される(ステップＳ５)。
【００４９】
エッジＥ１とエッジＥ２に対する中央の位置を中心点ＣＰとする。すなわち、光センサ１１を用いて判定用パターンのトナー画像２１，２３のエッジＥ１，Ｅ２を検出し、エッジＥ１，Ｅ２の位置から計算により中心点ＣＰを求めている。
【００５０】
中心点ＣＰを求めた後、色ずれが判定される(ステップＳ７)。中心点ＣＰが光センサ１１の下を通過する時間的間隔を測定して、これを基にして色ずれが判定される。時間的間隔が所定値を外れた場合、色ずれと判定される。判定用パターン２１の他に判定用パターン２３を設けたのは、各色の主走査方向Ｄ２のずれを判定するためである。例えば、マゼンタのパターンのトナー画像の場合、判定用パターンのトナー画像２１Ｍの中心点ＣＰと判定用パターンのトナー画像２３Ｍの中心点ＣＰの時間的間隔を測定して、主走査方向Ｄ２のずれが判定される。
【００５１】
ところで、トナー画像にはエッジ効果と称される原因により、高濃度領域が生じることがある。これについて図７を用いて説明する。図７は第１比較例の判定用パターンのトナー画像２１と第２比較例の判定用パターンのトナー画像２５を示す図である。第１比較例はエッジ効果が原因となる高濃度領域が発生していない理想のトナー画像である。これに対して、第２比較例はエッジ効果が原因となる高濃度領域２７が発生しているトナー画像である。判定用パターンのトナー画像２１に対する信号ＳＧを符号ＳＧ(２１)で示し、判定用パターンのトナー画像２５に対する信号ＳＧを符号ＳＧ(２５)で示している。照射光ＩＬのスポットＳＰは判定用パターンのトナー画像２１，２５とスポットＳＰの大きさを比較するために記載している。
【００５２】
副走査方向Ｄ１において、判定用パターンのトナー画像２５の前端領域にはエッジ効果が原因となる高濃度領域２７が生じている。エッジ効果は図１の現像装置１４１内のローラ(マグネットローラ等)と感光ドラム１３５の回転速度差によって起きる。エッジ効果により、副走査方向Ｄ１での前端領域及び／又は後端領域に高濃度領域２７が発生する。
【００５３】
エッジＥ１，Ｅ２を検出する精度を上げるために、判定用パターンのトナー画像は同じ色で塗りつぶされている。このためエッジ効果が原因となる高濃度領域２７が発生しやすい。上記回転速度差はカラー画像形成装置１の印刷システムと関連しているので、回転速度差をなくすのは困難である。よって、エッジ効果が原因となる高濃度領域２７は不可避的に発生する。
【００５４】
信号ＳＧ(２１)の波形は中心点ＣＰに対して左右対称である。これに対して、信号ＳＧ(２５)の波形は左右非対称となり、中心点ＣＰよりエッジＥ１側では信号ＳＧ(２５)が強くなっている。これは高濃度領域２７が他の領域に比べて反射光ＲＬの強度が高くなるからである。信号ＳＧ(２５)が中心点ＣＰよりエッジＥ１側で強くなることにより、エッジＥ１が本来の位置とずれて検出される。これにより、判定用パターンのトナー画像２５の中心点ＣＰが本来の値からずれた値となる。
【００５５】
エッジ効果による高濃度領域２７の幅は０．５〜１．０ｍｍ程度である。したがって、判定用パターンのトナー画像の幅を０．５〜１．０ｍｍにすれば、判定用パターンのトナー画像は高濃度領域２７のみで構成されるので、判定用パターンのトナー画像に高濃度領域２７とその他の領域が発生することはない。０．５〜１．０ｍｍの幅を有する判定用パターンのトナー画像を第３比較例として図８を用いて説明する。
【００５６】
図８は第１比較例の判定用パターンのトナー画像２１と第３比較例の判定用パターンのトナー画像２９を示す図である。判定用パターンのトナー画像２９に対する信号ＳＧを符号ＳＧ(２９)で示している。判定用パターンのトナー画像２９は高濃度領域２７だけで構成されるので、信号ＳＧ(２９)は左右対称となる。判定用パターンのトナー画像２９は濃度が均一なので、エッジＥ１，Ｅ２を正しく検出することが可能に思われる。
【００５７】
しかし、判定用パターンのトナー画像２９の幅は照射光ＩＬのスポットＳＰの径よりも小さいので、十分な強度の反射光ＲＬを得ることができない。このため、信号ＳＧ(２９)のレベルが低下するので、信号ＳＧ(２９)が閾値ＴＨを超えないことが起きる。また信号ＳＧ(２９)が閾値ＴＨを超えても波形の傾きが小さいので、信号ＳＧ(２９)が閾値ＴＨを超えた判定に誤差が生じる。したがって、エッジＥ１，Ｅ２を検出する精度が低下する。
【００５８】
スポットＳＰの径を判定用パターンのトナー画像２９の幅よりも小さくすれば、判定用パターンのトナー画像２９であっても十分な強度の反射光ＲＬを得ることができるので、エッジＥ１，Ｅ２を正確に検出することができる。しかし、スポットＳＰの径を小さく制御できるセンサは高価なので、カラー画像形成装置１のコストが上昇する。
【００５９】
本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像は副走査方向Ｄ１に不連続なパターンを有するトナー画像であり、第３比較例の判定用パターンのトナー画像２９を副走査方向Ｄ１に沿って一定の間隔で並べた構成を有する。図９は第１比較例の判定用パターンのトナー画像２１と本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像３１を示す図である。判定用パターンのトナー画像３１に対する信号ＳＧを符号ＳＧ(３１)で示している。
【００６０】
判定用パターンのトナー画像３１はこのトナー画像と同じ方向に延びる複数の細幅パターンのトナー画像３５により構成される。細幅パターンのトナー画像３５の幅は判定用パターンのトナー画像３１の幅と比べて小さい。細幅パターンのトナー画像３５の幅、言い換えれば副走査方向Ｄ１の寸法は、照射光ＩＬのスポットＳＰの径よりも小さい。複数の細幅パターンのトナー画像３５はスポットＳＰの径よりも小さい間隔で副走査方向Ｄ１に沿って周期的に並べられている。
【００６１】
細幅パターンのトナー画像３５は同じ色で塗りつぶされている。細幅パターンのトナー画像３５の幅の寸法は０．５〜１．０ｍｍである。これにより、エッジ効果が原因となる高濃度領域２７が生じても、細幅パターンのトナー画像３５は高濃度領域２７のみにより構成される。したがって、細幅パターンのトナー画像３５に高濃度領域２７とその他の領域が形成されることを防止できる。
【００６２】
判定用パターンのトナー画像３１に対する信号ＳＧ(３１)は判定用パターンのトナー画像２１のそれに比べて小さいが、スポットＳＰ内に二つ以上の細幅パターンのトナー画像３５が位置するので、信号ＳＧ(３１)のレベルの低下を防止できる。そして、判定用パターンのトナー画像３１は細幅パターンのトナー画像３５と下地(転写ベルト１３１)のパターンが交互に並べられた構成なので、判定用パターンのトナー画像３１で反射される光は平均化される。これにより信号ＳＧ(２１)の波形は中心点ＣＰに対して左右対称にすることができる。この左右対称にできること及び上述した信号ＳＧ(３１)のレベルの低下を防止できることによって、エッジＥ１，Ｅ２を検出する精度を高くすることができる。
【００６３】
図１０は転写ベルト１３１に転写された本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像の平面図であり、図３と対応している。本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像として、マゼンタの判定用パターンのトナー画像３１Ｍ，３３Ｍ、シアンの判定用パターンのトナー画像３１Ｃ，３３Ｃ、イエローの判定用パターンのトナー画像３１Ｙ，３３Ｙ、ブラックの判定用パターンのトナー画像３１Ｋ，３３Ｋがある。これらの色の判定用パターンのトナー画像を区別する必要がなければ、単に判定用パターンのトナー画像３１，３３と記載する。
【００６４】
判定用パターンのトナー画像３１，３３はそれぞれ複数の細幅パターンのトナー画像３５により構成されている。複数の細幅パターンのトナー画像３５は主走査方向Ｄ２に延びている。判定用パターンのトナー画像３１，３３はそれぞれ長方形の形状を有し、長手方向のエッジＥ１，Ｅ２を有する。判定用パターンのトナー画像３１は主走査方向Ｄ２に延びている。一方、判定用パターンのトナー画像３３は主走査方向Ｄ２に対して斜めに延びている。
【００６５】
マゼンタの判定用パターンのトナー画像３１Ｍ，３３Ｍは図１のマゼンタ用ユニット１３３Ｍにより形成され、シアンの判定用パターンのトナー画像３１Ｃ，３３Ｃはシアン用ユニット１３３Ｃにより形成され、イエローの判定用パターンのトナー画像３１Ｙ，３３Ｙはイエロー用ユニット１３３Ｙにより形成され、ブラックの判定用パターンのトナー画像３１Ｋ，３３Ｋはブラック用ユニット１３３Ｋにより形成される。判定用パターンのトナー画像３１，３３はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順番に副走査方向Ｄ１に沿って所定の間隔を有して転写される。
【００６６】
判定用パターンのトナー画像３１，３３の形成について簡単に説明する。判定用パターンのトナー画像３１，３３の基になる各色の判定用パターンのデータは、図２に示すパターンデータ記憶部３０１に予め記憶されている。色ずれ判定時には各色の感光ドラム１３５には対応する色の判定用パターンの静電潜像が形成される。各色の現像装置１４１は対応する色の判定用パターンの静電潜像を現像してトナー画像を形成する。転写ベルト１３１には各色の現像装置１４１により現像された各色の判定用パターンのトナー画像３１，３３が転写される。
【００６７】
以上説明したように本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像３１，３３は、パターンデータ記憶部３０１に予め記憶されている各色の判定用パターンのデータを基にして形成されている。判定用パターンのトナー画像３１，３３は複数の細幅パターンのトナー画像３５により構成されている。細幅パターンのトナー画像３５は照射光ＩＬのスポットＳＰの径よりも副走査方向Ｄ１の寸法が小さく、かつスポットＳＰの径よりも小さい間隔で副走査方向Ｄ１に沿って周期的に並べられている。よって、スポットＳＰ内に二つ以上の細幅パターンのトナー画像３５を位置させることができるので、スポットＳＰの径が大きくても光センサ１１から出力される信号のレベルの低下を防止できる。
【００６８】
また、判定用パターンのトナー画像３１，３３は細幅パターンのトナー画像３５と下地(転写ベルト１３１)のパターンが交互に並べられた構成なので、判定用パターンのトナー画像３１，３３で反射される光は平均化される。これにより光センサ１１から出力される信号ＳＧの波形を中心点ＣＰに対して左右対称にすることができる。
【００６９】
したがって、本実施形態によれば各色のパターンのトナー画像を転写ベルト１３１に重畳した際の色ずれの判定において、判定に用いられる判定用パターンのトナー画像３１，３３のエッジＥ１，Ｅ２を、高精度でかつ低コストで検出することができる。
【００７０】
複数の細幅パターンのトナー画像３５はスポットＳＰの径よりも小さい間隔で並べられていればよく、周期的に並べられていなくてもよい。
【００７１】
複数の細幅パターンのトナー画像３５の数は二つ以上であればよい。
【００７２】
判定用パターンのトナー画像３１，３３は複数の細幅パターンのトナー画像３５を一定の間隔で副走査方向Ｄ１に沿って並べられている。これはマゼンタ(シアン、イエロー)パターンと下地(転写ベルト１３１)の色のパターンを交互に副走査方向Ｄ１に沿って並べられていると言うことができる。これに限らず、高い濃度を有する細幅パターンのトナー画像３５と低い濃度を有する細幅パターンのトナー画像３５を交互に副走査方向Ｄ１に沿って並べた構成でもよい。
【００７３】
本実施形態では判定用パターンのデータで変調された光ビームをポリゴンミラーの光偏向面に照射し光偏向面で偏向して、主走査方向Ｄ２に走査ラインを描画することにより、感光ドラム１３５に判定用パターンの静電潜像を形成する。この静電潜像を形成するための光ビームの照射制御系について図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は本実施形態においてポリゴンミラー４１の光偏向面４３に光ビームＬＢを照射した状態を示す模式図である。図１２は本実施形態に係る光ビームの照射制御系４５を示すブロック図である。照射制御系４５は各色に対応して設けられている。コリメータレンズ及びfθレンズ等の光学部品については図示を省略している。照射制御系４５はポリゴンミラー４１及び光ビーム生成部４７等を備える。
【００７４】
光ビーム生成部４７は光ビームＬＢを発光する光源４９及び光源４９を駆動する駆動回路等から構成される。光源４９としては例えば半導体レーザが用いられる。通常動作時には印刷対象となる画像データの中で対応する色の画像データ(言い換えれば、対応する色のパターンのデータ)が光ビーム生成部４７に送られる。色ずれ判定時には判定用パターンのデータが光ビーム生成部４７に送られる。判定用パターンのデータはパターンデータ記憶部３０１に予め記憶されている。
【００７５】
光源４９は通常動作時に対応する色のパターンのデータにより変調された光ビームＬＢを発光し、色ずれ判定時にパターンデータ記憶部３０１に記憶されている判定用パターンのデータにより変調された光ビームＬＢを発光する。
【００７６】
ポリゴンミラー４１はモータ５１によって回転軸５３を中心に回転方向Ｒに回転する。ポリゴンミラー４１は正六角形の側面を有している。この側面は６個の光偏向面４３-１〜４３-６により構成される。光偏向面４３-１を基準として回転方向Ｒに沿って、光偏向面４３-２、光偏向面４３-３、光偏向面４３-４、光偏向面４３-５、光偏向面４３-６が位置する。光偏向面４３-１〜４３-６は区別する必要がなければ光偏向面４３と記載し、区別する必要があれば光偏向面４３-１〜４３-６と記載する。
【００７７】
ここで、判定用パターンの静電潜像の形成について図１３に示すフローチャートを用いて説明する。モータ５１によりポリゴンミラー４１を回転させる(ステップＳ１)。光源４９が判定用パターンのデータにより変調された光ビームＬＢを発光する(ステップＳ３)。光ビームＬＢは回転する光偏向面４３に照射され、光偏向面４３で偏向されて、主走査方向Ｄ２に感光ドラム１３５上に走査ラインＳＬを描画する。１つの光偏向面４３で１本の走査ラインＳＬが描画される。回転する感光ドラム１３５に１本の走査ラインＳＬの描画を繰り返すことにより、副走査方向Ｄ１に沿って判定用パターンの静電潜像が形成される(ステップＳ５)。副走査方向Ｄ１は感光ドラム１３５の回転方向に対応している。
【００７８】
照射制御系４５の説明に戻る。本実施形態では６個の光偏向面４３の中で予め定められた光偏向面４３の回転位置を検出することができる。この予め定められた光偏向面４３はマーク５５により示される。マーク５５が配置される円柱部材５７はポリゴンミラー４１の回転軸５３と同軸に回転軸５３に固定されている。これにより円柱部材５７はポリゴンミラー４１と一緒に回転するので、マーク５５は予め定められた光偏向面４３と一緒に回転する。本実施形態では光偏向面４３-１の下にマーク５５が配置されているので、光偏向面４３-１が６個の光偏向面４３の中で予め定められた光偏向面４３に該当する。マーク５５を検出することにより光偏向面４３-１の回転位置を検出する。
【００７９】
マーク５５は回転位置検出部５９により検出される。回転位置検出部５９として本実施形態では光センサを用いている。マーク５５の光反射率は円柱部材５７の光反射率と異なっている。これにより、回転位置検出部５９でマーク５５を検出できるようにしている。回転位置検出部５９として、光センサ以外の他のセンサ(例えば磁気センサ)、エンコーダ等を用いることもできる。  
【００８０】
照射制御部６１は回転位置検出部５９で検出された光偏向面４３-１の回転位置を基にして、光ビームＬＢを光偏向面４３に照射するタイミングを制御する。以上が本実施形態に係る光ビームＬＢの照射制御系４５の説明である。
【００８１】
本実施形態では図９に示すように、一つの判定用パターンのトナー画像３１が複数の細幅パターンのトナー画像３５により構成される。したがって、一つの判定用パターンの静電潜像は複数の細幅パターンの静電潜像により構成されることになる。本実施形態では各細幅パターンの静電潜像の形成において、光ビームＬＢを照射する光偏向面４３を同じにしている。これを理解する前提として、光ビームＬＢを照射する光偏向面４３が同じでない例について図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像３１を示している。判定用パターンのトナー画像３１は６個の細幅パターンのトナー画像３５により構成される。
【００８２】
各細幅パターンのトナー画像３５は４本のライン６３により構成される。１本のライン６３は図１１に示す１本の走査ラインＳＬの一部に対応する。図１４では間隔をあけて４本のライン６３を表示しているが、肉眼では間隔を認識することができない。したがって、細幅パターンのトナー画像３５は１本のラインに見える。隣り合う細幅パターンのトナー画像３５間には４本のライン分に相当する空白部６５が存在する。
【００８３】
図１５は図１４に示す判定用パターンのトナー画像３１を形成するための判定用パターンのデータを示している。６個の光偏向面４３は回転方向Ｒに沿って順番に１番目の光偏向面４３、２番目の光偏向面４３、・・・、６番目の光偏向面４３とされている。例えば、６個の光偏向面４３の中で光ビームＬＢが最初に照射された光偏向面４３-５であれば、１番目の光偏向面４３が光偏向面４３-５、２番目の光偏向面４３が光偏向面４３-６、３番目の光偏向面４３が光偏向面４３-１、４番目の光偏向面４３が光偏向面４３-２、５番目の光偏向面４３が光偏向面４３-３、６番目の光偏向面４３が光偏向面４３-４となる。
【００８４】
縦軸のＯＮ-ＯＦＦは光源４９のＯＮ又はＯＦＦを示している。光源４９がＯＮであれば、光源４９が光ビームＬＢを発光して、ＯＮ期間中に光ビームＬＢが光偏向面４３に照射される。光源４９がＯＦＦであれば、光源４９は光ビームＬＢを発光しない。したがって、ＯＦＦ期間中は光ビームＬＢが光偏向面４３に照射されない。縦軸の１周目、２周目、・・・、８周目は、ポリゴンミラー４１の１周目の回転、２周目の回転、・・・、８周目の回転を示している。
【００８５】
１本の走査ラインＳＬの描画において、ＯＮの期間中に描画された部分が１本のライン６３と対応する。data１は１つの細幅パターンのトナー画像３５に対応する静電潜像、すなわち１つの細幅パターンの静電潜像を形成するデータである。これに対して、data２は１つの空白部６５に対応する静電潜像、すなわち、細幅パターンの静電潜像の間の静電潜像を形成するデータである。
【００８６】
各細幅パターンの静電潜像の形成において、(１)１番目の光偏向面４３、２番目の光偏向面４３、３番目の光偏向面４３、４番目の光偏向面４３に光ビームＬＢが照射される場合、(２)３番目の光偏向面４３、４番目の光偏向面４３、５番目の光偏向面４３、６番目の光偏向面４３に光ビームＬＢが照射される場合、(３)５番目の光偏向面４３、６番目の光偏向面４３、１番目の光偏向面４３、２番目の光偏向面４３に光ビームＬＢが照射される場合の３つがある。
【００８７】
したがって、図１４に示す判定用パターンのトナー画像３１では各細幅パターンの静電潜像形成において光ビームを照射する光偏向面４３が同じではない。各光偏向面４３では光の反射率及び面倒れの量等の違いが不可避的に発生するので、各光偏向面４３の光学的条件は全く同じではない。このため、図１４に示す各細幅パターンのトナー画像３５は濃度、反射率等が不揃いとなる場合がある。
【００８８】
これに対して、光ビームを照射する光偏向面４３を同じにした例を図１６及び図１７を用いて説明する。図１６は本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像３１を示している。各細幅パターンのトナー画像３５は６本のライン６３により構成されている。また空白部６５は６本のライン分に相当する。これらの点が図１４に示す判定用パターンのトナー画像３１と異なる。図１７は図１６に示す判定用パターンのトナー画像３１に関して図１５と対応する図である。
【００８９】
図１６に示す判定用パターンのトナー画像３１では、各細幅パターンの静電潜像の形成において、１番目の光偏向面４３、２番目の光偏向面４３、３番目の光偏向面４３、４番目の光偏向面４３、５番目の光偏向面４３、６番目の光偏向面４３に光ビームＬＢが照射される場合の１つしかない。したがって、各細幅パターンの静電潜像の形成において光ビームＬＢを照射する光偏向面４３が同じである。よって、ポリゴンミラー４１の各光偏向面４３の光学的条件に違いがあっても、各細幅パターンの静電潜像を形成する条件を揃えることができる。このように光学的条件の違いを考慮して判定用パターンの静電潜像を形成するので、色ずれ判定の精度を向上させることができる。
【００９０】
さらに、図１７に示す判定用パターンのデータによれば、各細幅パターンの静電潜像の形成において光ビームを照射する光偏向面４３の順番を同じにすることができる。これについて図１８及び図１９を用いて説明する。図１８及び図１９は各細幅パターンの静電潜像を形成した走査ラインＳＬを示す図である。図１８に示す走査ラインＳＬは図１７に示す判定用パターンのデータを基にしている。図１９に示す走査ラインＳＬは図１６に示す空白部６５が５本のライン６３分に相当する判定用パターンのデータを基にしている。
【００９１】
図１８において、各細幅パターンの静電潜像を形成した走査ラインＳＬの副走査方向Ｄ１の順番から見て、各細幅パターンの静電潜像の形成に用いた光偏向面４３の順番が、１番目の光偏向面４３、２番目の光偏向面４３、３番目の光偏向面４３、４番目の光偏向面４３、５番目の光偏向面４３、６番目の光偏向面４３の場合だけである。これに対して、図１９においては上記場合の他に、６番目の光偏向面４３、１番目の光偏向面４３、２番目の光偏向面４３、３番目の光偏向面４３、４番目の光偏向面４３、５番目の光偏向面４３の場合等がある。
【００９２】
このように図１７に示す判定用パターンのデータによれば、各細幅パターンの静電潜像の形成において光ビームを照射する光偏向面４３の順番を同じにすることができるので、各細幅パターンの静電潜像を形成する条件を揃えることができる。よって、色ずれ判定の精度を向上させることができる。
【００９３】
なお、各細幅パターンの静電潜像の形成において、光ビームＬＢを照射する光偏向面４３及び照射する順番が同じとなるデータは図１７に示すデータに限らない。各細幅パターンの静電潜像を形成する際に使用する光偏向面４３の数(data1に対応)、及び細幅パターンの静電潜像の間の静電潜像を形成する際に使用する光偏向面４３の数(data2に対応)が、６の整数倍であればよい。例えば、各細幅パターンの静電潜像の形成には１２個の光偏向面４３を使用し、細幅パターンの静電潜像の間の静電潜像の形成には６個の光偏向面４３を使用する。また、６の整数倍に限らず、例えば各細幅パターンの静電潜像を形成する際に使用する光偏向面４３の数を５個、細幅パターンの静電潜像の間の静電潜像を形成する際に使用する光偏向面４３の数を７個としてもよい。
【００９４】
６の整数倍の「６」はポリゴンミラー４１を構成する光偏向面４３の数と対応している。したがって、例えばポリゴンミラー４１を構成する光偏向面４３の数が８個であれば８の整数倍となる。
【００９５】
以上説明した光ビームＬＢを照射する光偏向面４３及び照射する順番を同じにする制御では、基準となる光偏向面４３を定めていない。このため、光ビームＬＢを照射する光偏向面４３及び照射する順番が毎回の色ずれ判定時で異なる可能性がある。例えば、前回の色ずれ判定では光ビームを照射する光偏向面４３及び照射する順番が、光偏向面４３-１、光偏向面４３-２、光偏向面４３-３、光偏向面４３-４、光偏向面４３-５、光偏向面４３-６であった。しかし、今回の色ずれ判定では光偏向面４３-４、光偏向面４３-５、光偏向面４３-６、光偏向面４３-１、光偏向面４３-２、光偏向面４３-３となる場合がある。色ずれ判定の精度向上のためには、光ビームＬＢを照射する光偏向面４３及び照射する順番が毎回の色ずれ判定で同じであるほうがよい。
【００９６】
そこで、本実施形態では予め定められた光偏向面４３(光偏向面４３-１)の回転位置を図１２の回転位置検出部５９で検出できるようにしている。各細幅パターンの静電潜像の形成において光ビームＬＢを照射する光偏向面４３及び照射する順番が毎回の色ずれ判定時で同じになるように、検出された光偏向面４３-１の回転位置を基にして光ビームＬＢを光偏向面４３に照射するタイミングを制御している。図２０はこの制御を説明するフローチャートである。
【００９７】
まず、モータ５１によりポリゴンミラー４１を回転方向Ｒに回転させる(ステップＳ１１)。マーク５５は光偏向面４３-１を示しており、光偏向面４３-１と一緒に回転する。回転位置検出部５９はマーク５５を検出する動作、すなわち、予め定めた光偏向面４３の回転位置を検出する動作をする(ステップＳ１３)。マーク５５を検出できない場合(ステップＳ１３でＮｏ)、ステップＳ１３の動作を繰り返す。
【００９８】
回転位置検出部５９がマーク５５を検出できた場合(ステップＳ１３でＹｅｓ)、光ビームＬＢを照射するタイミングを制御することにより、光ビームＬＢが最初に照射される光偏向面４３を光偏向面４３-１となるようにする(ステップＳ１５)。これにより、毎回の色ずれ判定において、１番目の光偏向面４３を光偏向面４３-１にすることができるので、光ビームＬＢを照射する光偏向面４３及び照射する順番を毎回の色ずれ判定で同じにすることができる。
【００９９】
光ビームＬＢが光偏向面４３-１に照射されることにより、一つ目の細幅パターンの静電潜像の形成が開始する。各細幅パターンの静電潜像を形成することにより、判定用パターンの静電潜像を形成する(ステップＳ１７)。
【０１００】
以上説明したように図２０に示す制御によれば、各細幅パターンの静電潜像の形成において光ビームを照射する光偏向面４３及び照射をする順番を毎回の色ずれ判定で同じにすることができる。したがって、色ずれ判定の精度を向上させることができる。
【０１０１】
ここまでは光ビームＬＢを発光する光源４９が一つの例で説明した。本実施形態は複数の光源４９を用いるマルチビーム方式にも適用することができる。図２１はマルチビーム方式を適用した本実施形態において、ポリゴンミラー４１の光偏向面４３に光ビームＬＢ-１〜ＬＢ-４を照射した状態を示す模式図であり、図１１と対応する。図１１と異なるのは四つの光源４９-１〜４９-４が備えられており、４本の光ビームＬＢ-１〜ＬＢ-４が各光偏向面４３に照射される点である。図２２は光源４９-１〜４９-４を光ビームＬＢ-１〜ＬＢ-４の発光面側から見た図である。
【０１０２】
光源４９-１，４９-２，４９-３，４９-４でそれぞれ発光した光ビームＬＢ-１，ＬＢ-２，ＬＢ-３，ＬＢ-４は、同じ光偏向面４３に照射されながら各光偏向面４３に照射される。４本の光ビームＬＢ-１〜ＬＢ-４は副走査方向Ｄ１(図２１では感光ドラム１３５の回転方向と対応)に光ビームＬＢ-１，ＬＢ-２，ＬＢ-３，ＬＢ-４の順番で並べられて主走査方向Ｄ２に走査ラインＳＬを描画する。
【０１０３】
マルチビーム方式を適用した本実施形態では、各細幅パターンの静電潜像の形成に用いる光源を同じにしている。これを理解する前提として、上記が同じでない例について図２３及び図２４を用いて説明する。
【０１０４】
図２３は本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像３１を示している。各細幅パターンのトナー画像３５は３本のライン６３により構成される。また空白部６５は３本のライン６３分に相当する。これらの点が図１４に示す判定用パターンのトナー画像３１と異なる。図２４は図２３に示す判定用パターンのトナー画像３１に関して図１５と対応する図である。
【０１０５】
マルチビーム方式では１つの光偏向面４３で複数の走査ラインＳＬ(本実施形態では４本の走査ライン)を主走査方向Ｄ１に描画することができる。data１は１つの細幅パターンの静電潜像を形成するデータである。data２は細幅パターンの静電潜像の間の静電潜像を形成するデータである。
【０１０６】
各細幅パターンの静電潜像の形成に用いる光源が、(１)光源４９-１、光源４９-２、光源４９-３の場合と、(２)光源４９-３、光源４９-４、光源４９-１の場合がある。したがって、図２３に示す判定用パターンのトナー画像３１では各細幅パターンの静電潜像の形成に用いる光源が同じでない。各光源４９-１〜４９-４において光軸の向き及び波長等の違いが不可避的に発生するので、各光源４９-１〜４９-４の光学的条件は全く同じではない。このため、図２３に示す各細幅パターンのトナー画像３５は濃度、反射率等が不揃いとなる場合がある。
【０１０７】
これに対して、各細幅パターンの静電潜像の形成に用いる光源を同じにした例を図２５及び図２６を用いて説明する。図２５は本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像３１を示している。各細幅パターンのトナー画像３５は４本のライン６３により構成されている。また空白部６５は４本のライン６３分に相当する。図２６は図２５に示す判定用パターンのトナー画像３１に関して図１５と対応する図である。
【０１０８】
図２５に示す判定用パターンのトナー画像３１では、各細幅パターンの静電潜像の形成に用いる光源が、光源４９-１、光源４９-２、光源４９-３、光源４９-４の場合しかない。したがって、各光源の光学的条件に違いがあっても、各細幅パターンの静電潜像を形成する条件を揃えることができる。このように上記光学的条件の違いを考慮して判定用パターンの静電潜像を形成するので、色ずれ判定の精度を向上させることができる。
【０１０９】
さらに、図２６に示す判定用パターンのデータによれば、次の効果を有する。図２７及び図２８は各細幅パターンの静電潜像を描画した走査ラインＳＬを示す図である。図２７に示す走査ラインＳＬは図２６に示す判定用パターンのデータを基にしている。図２８に示す走査ラインＳＬは各細幅パターンの静電潜像の形成に同じ光源を用いているが、空白部６５が３本のライン６３分に相当する判定用パターンのデータを基にしている。
【０１１０】
図２７では各細幅パターンの静電潜像を形成した走査ラインＳＬの副走査方向Ｄ１の順番から見て、各細幅パターンの静電潜像の形成に用いた光源の順番が、光源４９-１、光源４９-２、光源４９-３、光源４９-４の場合だけである。これに対して、図２８では上記場合の他に、光源４９-４、光源４９-１、光源４９-２、光源４９-３の場合等がある。
【０１１１】
このように図２６に示す判定用パターンのデータによれば、各細幅パターンの静電潜像の形成において、細幅パターンの静電潜像を形成した走査ラインＳＬの副走査方向Ｄ１の順番から見て、細幅パターンの静電潜像の形成に用いた光源の順番を同じにすることができる。これにより、各細幅パターンの静電潜像を形成する条件を揃えることができるので、色ずれ判定の精度を向上させることができる。
【０１１２】
なお、各細幅パターンの静電潜像の形成に用いる光源が同じで、かつ上記順番同じとなるデータは図２６に示すデータに限らない。例えば図２９及び図３０に示す場合でもよい。図２９は本実施形態に係る判定用パターンのトナー画像３１を示している。各細幅パターンのトナー画像３５は３本のライン６３により構成されている。また空白部６５は５本のライン６３分に相当する。図３０は図２９に示す判定用パターンのトナー画像３１に関して図１５と対応する図である。
【０１１３】
図３０に示すデータでは各細幅パターンの静電潜像の形成に用いる光源は光源４９-１，４９-２，４９-３である。data１により１つの細幅パターンの静電潜像を形成する。data２により細幅パターンの静電潜像の間の静電潜像を形成する。図３０に示すデータによれば細幅パターンの静電潜像の形成に用いる光源を減らすことができるので、判定用パターンの静電潜像の形成に用いる回路(光源を駆動する駆動回路等)を減らすことができる。
【０１１４】
最後に図１及び図２を用いて、本実施形態に係るカラー画像形成装置１の全体構成について補足する。カラー画像形成装置１は各色のパターンのトナー画像を重畳してカラーのトナー画像を形成する機能を有し、かつ各色のパターンのトナー画像を重畳した際の色ずれを各色の判定用パターンのトナー画像３１，３３を利用して判定する機能を有する。カラー画像形成装置１は複数の露光装置１３７、複数の感光ドラム１３５、複数の現像装置１４１及び転写ベルト１３１を備える。
【０１１５】
複数の露光装置１３７は光源４９とポリゴンミラー４１を含む。光源４９は、通常動作時には対応する色のパターンのデータにより変調された光ビームＬＢを発光し、色ずれ判定時にはパターンデータ記憶部３０１に記憶されている判定用パターンのデータにより変調された光ビームを発光する。ポリゴンミラー４１は光源４９で発光された光ビームＬＢが照射され、照射された光ビームＬＢを偏向する複数の光偏向面４３を有する。
【０１１６】
複数の感光ドラム１３５は各色に対応して設けられてタンデムに配置されている。複数の感光ドラム１３５には、ポリゴンミラー４１で偏向された光ビームＬＢで走査ラインＳＬを描画することにより、通常動作時には対応する色のパターンの静電潜像が形成され、色ずれ判定時には対応する色の前記判定用パターンの静電潜像が形成される。
【０１１７】
複数の現像装置１４１は、通常動作時には対応する色のパターンの静電潜像を現像してトナー画像を形成し、色ずれ判定時には対応する色の前記判定用パターンの静電潜像を現像してトナー画像を形成する。
【０１１８】
転写ベルト１３１は、通常動作時には複数の現像装置１４１により現像された各色のパターンのトナー画像が重畳されて転写され、色ずれ判定時には複数の現像装置１４１により現像された各色の判定用パターンのトナー画像３１，３３が転写される。
【０１１９】
本実施形態ではカラー画像形成装置１が複数の感光ドラム１３５を有する場合で説明した。しかしながら、１つの感光ドラムを有するカラー画像形成装置にも本発明を適用することができる。この場合は、１つの感光ドラムに通常動作時には各色のパターンの静電潜像が形成され、色ずれ判定時にはパターンデータ記憶部３０１に記憶されている判定用パターンのデータを基にした各色の判定用パターンの静電潜像が形成される。
【符号の説明】
【０１２０】
１  カラー画像形成装置
１１  光センサ
３１  判定用パターンのトナー画像
３３  判定用パターンのトナー画像
３５  細幅パターンのトナー画像
４１  ポリゴンミラー
４３(４３-１〜４３-６)  光偏向面
４９(４９-１〜４９-４)  光源
５５  マーク
５９  回転位置検出部
６１  照射制御部
６３  ライン
６５  空白部
１３１  転写ベルト
１３５  感光ドラム
１３７  露光装置
１４１  現像装置
３０１  パターンデータ記憶部
３０３  判定用パターン検出部
Ｄ１  副走査方向
Ｄ２  主走査方向
Ｄ３  転写ベルトの動く方向
ＩＬ  光センサから照射された光(照射光)
ＲＬ  反射光
ＳＰ  照射光のスポット
Ｅ１  判定用パターンのトナー画像のエッジ
Ｅ２  判定用パターンのトナー画像のエッジ
ＣＰ  中心点
ＴＨ  閾値
ＳＧ  信号
ＬＢ(ＬＢ-１〜ＬＢ-４)  光ビーム
Ｒ  回転方向
ＳＬ  走査ライン
【図１】
0005470027.tif 000002
【図２】
0005470027.tif 000003
【図３】
0005470027.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005470027.tif 000006
【図６】
0005470027.tif 000007
【図７】
0005470027.tif 000008
【図８】
0005470027.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005470027.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005470027.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
0005470027.tif 000019
【図１９】
0005470027.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
0005470027.tif 000030
【図３０】
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