(57)【要約】【課題】本発明は、画像形成処理と並行して画像形成領域外にテストパターンを形成する場合、テストパターンの形成処理又は検知処理が中断してもテストパターンの検出結果に基づいて確実に位置ずれを調整して、色ずれ等による画質の劣化を抑止する。【解決手段】画像形成装置１００は、感光体１２０にそれぞれ異なる色の現像が行われ、中間転写ベルト１３０に重ね合わせて転写されてカラー像が形成される。中間転写ベルト１３０上には、画像形成領域外にテストパターンが形成される。画像調整を行う場合に、テストパターンを検知して検知結果を記憶し、記憶されたテストパターンの検知結果が所定数となったか否か判定し、所定数になったと判定された場合にテストパターンの検知結果に基づいて位置ずれ調整量を算出し、算出された位置ずれ調整量を用いて画像調整を行う。【選択図】図１
2014048338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体と、帯電した前記像担持体のそれぞれを露光して潜像を形成する光照射部と、前記像担持体に形成された潜像をそれぞれ互いに異なる色の現像剤からなる複数色の現像剤で現像する像形成部と、前記像担持体にそれぞれ形成された像を、前記像担持体と対向する転写位置を移動する中間転写体上に重ね合わせて転写してカラー像を得る第１転写部と、前記中間転写体上に転写形成された像を転写材に転写する第２転写部と、前記転写材に画像形成処理を行うように各部を制御するとともに前記像担持体にそれぞれ形成されて前記中間転写体上に転写されるテストパターンを形成する制御部と、前記テストパターンを検知するテストパターン検知部とを備え、
前記制御部は、前記テストパターンの検知結果を記憶するとともに記憶された当該検知結果が所定数となったか否か判定する判定部と、所定数の前記テストパターンの検知結果が得られたと判定された場合に前記テストパターンの検知結果に基づいて位置ずれ調整量を算出する算出部と、算出された前記位置ずれ調整量を用いて画像調整を行う調整部とを備える画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像形成装置において、所定数の前記テストパターンは、複数頁分の前記テストパターンである画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された画像形成装置において、前記判定部は、前記テストパターンの形成処理が中断したと判定された場合に次の前記テストパターンの形成処理における前記テストパターンの検知結果を合わせて所定数となったか否か判定する画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載された画像形成装置において、前記判定部は、前記テストパターンの検知処理の際に検知異常が生じたと判定された場合に次のテストパターンの検知処理における前記テストパターンの検知結果を合わせて所定数となったか否か判定する画像形成装置。
【請求項５】
複数の像担持体を帯電させて露光することで潜像を形成し、前記像担持体に形成された潜像をそれぞれ互いに異なる色の現像剤からなる複数色の現像剤で現像して中間転写体上に重ね合わせて転写してカラー像を形成し、前記中間転写体上に転写形成されたカラー像を転写材に転写する画像形成方法であって、
前記像担持体にそれぞれ形成されて前記中間転写体上に転写されるテストパターンを検知して検知結果を記憶し、記憶された前記テストパターンの検知結果が所定数となったか否か判定し、所定数の前記テストパターンの検知結果が得られたと判定された場合に前記テストパターンの検知結果に基づいて位置ずれ調整量を算出し、算出された前記位置ずれ調整量を用いて画像調整を行う画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色ずれ補正等の画像プロセス制御を行う画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像成形装置では、電子写真方式の画像形成処理が行われている。電子写真方式の画像形成処理では、感光体に静電潜像を形成し、形成された静電潜像をトナーにより現像し、現像化されたトナー像を記録媒体に転写して画像形成される。こうした画像形成処理では、位置ずれ補正や濃度補正などの画像調整は、従来中間転写ベルト上にテストパターンを形成し、それをセンサで検出することにより行っている。しかし、このような画像調整を行う際は、通常の画像形成処理が行えず、頻繁に行ってしまうと、画像調整に費やす時間、いわゆるダウンタイムが増加してしまい、装置の生産性が低下してしまうという問題があった。このダウンタイムを低減する方法として、画像形成処理と並行して、画像形成領域の主走査方向の領域外にテストパターンを形成し、それを検出することによりリアルタイムで補正を行うという方法が提案されている。
【０００３】
テストパターンを作成して画像プロセス制御を行う方法としては、例えば、特許文献１では、装置の幅方向のサイズを抑制することと、スループットの低下を防ぐ目的で、用紙サイズ判断手段により、次にプリント用に形成する画像が所定サイズ以下であると判断し、且つ、キャリブレーション実行判断手段によりキャリブレーション実行要求がでていた場合に、プリント用に形成する画像と同時に、中間転写ベルト上の、所定サイズの領域外に複数ページに渡りキャリブレーション用のトナーパターンを形成するためのプリント時トナーパターン形成手段と、前記プリント時トナーパターンを用いたキャリブレーションを実行するキャリブレーション実行手段を有する画像形成装置が開示されている。また、特許文献２には、転写体の表面又は裏面に２値の状態のパターンを副走査方向にリライタブルに記録、検出及び消去できるレコーディング手段を設け、常に新しい２値データを記録して検出することで、色ずれや転写体の寄りを防止することが可能な画像形成装置が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、色ずれ補正や濃度補正などの画像調整を行う場合に、画像形成処理と並行して画像形成領域外でテストパターンを形成し、テストパターンを検出することでリアルタイムで補正を行うようにしている。しかし、複数ページにわたり、画像形成処理と並行して、画像形成領域外にテストパターンを形成する場合、画像形成処理中に異なるサイズの転写紙が混在すると、テストパターンを形成できなくなってしまう。そのため、位置ずれ量の演算に必要なパターン数が揃わないので、補正を実行することができず、位置ずれの悪化を招いていたという問題があった。また、テストパターンの検出中に画像形成処理が終了した場合や中間転写ベルトの傷等によりテストパターンの検出が途中で失敗して位置ずれ量の演算に必要なパターン数が揃わない場合にも、同様の問題が生じていた。
【０００５】
そこで、本発明は、こうした従来技術の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、画像形成処理と並行して、画像形成領域外にテストパターンを形成する場合、テストパターンの形成処理又は検知処理が中断してもテストパターンの検出結果に基づいて確実に位置ずれを調整して、色ずれ等による画質の劣化を抑止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る画像形成装置は、複数の像担持体と、帯電した前記像担持体のそれぞれを露光して潜像を形成する光照射部と、前記像担持体に形成された潜像をそれぞれ互いに異なる色の現像剤からなる複数色の現像剤で現像する像形成部と、前記像担持体にぞれぞれ形成された像を、前記像担持体と対向する転写位置を移動する中間転写体上に重ね合わせて転写してカラー像を得る第１転写部と、前記中間転写体上に転写形成された像を転写材に転写する第２転写部と、前記転写材に画像形成処理を行うように各部を制御するとともに前記像担持体にそれぞれ形成されて前記中間転写体上に転写されるテストパターンを形成する制御部と、前記テストパターンを検知するテストパターン検知部とを備え、前記制御部は、前記テストパターンの検知結果を記憶するとともに記憶された当該検知結果が所定数となったか否か判定する判定部と、所定数の前記テストパターンの検知結果が得られたと判定された場合に前記テストパターンの検知結果に基づいて位置ずれ調整量を算出する算出部と、算出された前記位置ずれ調整量を用いて画像調整を行う調整部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、上記の構成を有することで、画像形成処理と並行して、画像形成領域外にテストパターンを形成する場合、テストパターンの形成処理又は検知処理が中断してもテストパターンの検出結果に基づいて確実に位置ずれを調整して、色ずれ等による画質の劣化を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る実施形態に関する概略構成図である。
【図２】検知センサに関する概略構成図である。
【図３】検知センサの検知したデータを処理するブロック構成図である。
【図４】テストパターンを用いた画像調整を行うための機能ブロック構成図である。
【図５】位置ずれ調整用のテストパターンに関する説明図である。
【図６】図５に示す位置ずれ調整用テストパターンの検知結果に基づくずれ量の算出に関する説明図である。
【図７】中間転写ベルトにテストパターンを形成して検知する場合の説明図である。
【図８】画像形成処理に並行してテストパターンを形成して検知する場合に関する説明図である。
【図９】異なるサイズの転写紙が混在する画像形成処理中にテストパターンを形成して検知する場合に関する説明図である。
【図１０】画像形成処理中の位置ずれ調整処理を行う場合の処理フローである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明に係る実施形態に関する概略構成図である。画像形成装置１００は、半導体レーザ光源、ポリゴンミラー等の光学要素を含む光照射部１０１と、例えば、像担持体である感光体ドラムのような感光体、帯電装置、現像装置等を含む像形成部１０２と、中間転写ベルト等を含む転写部１０３を備えている。そして、光照射部１０１、像形成部１０２及び転写部１０３が、画像形成手段とテストパターン形成手段の機能を備えている。画像形成装置１００としては、例えば、ファクシミリ装置、印刷装置（プリンタ）、複写機及びこれらを組み合わせた複合機といった装置が挙げられる。
光照射部１０１は、レーザダイオード（Laser Diode；以下ＬＤと略称する）を含む半導体レーザ光源である複数の光源（図示省略）から放出された光ビームＢＭを、ポリゴンミラー１１０により偏向させ、ｆθレンズを含む走査レンズ１１１ａ及び１１１ｂに入射させる。光ビームは、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各色の画像に対応した複数の光源から放出され、それぞれ走査レンズ１１１ａ及び１１１ｂを通過した後、反射ミラー１１２ｙ〜１１２ｃで反射される。
【００１０】
イエローに対応する光ビームＹは、走査レンズ１１１ａを通過して反射ミラー１１２ｙで反射されてＷＴＬレンズ１１３ｙに入射される。ブラック、マゼンタ及びシアンの各色に対応する光ビームＫ、光ビームＭ及び光ビームＣについても、光ビームＹと同様にＷＴＬレンズ１１３ｋ〜１１３ｃに入射される。ＷＴＬレンズ１１３ｙ〜１１３ｃは、それぞれ入射された各光ビームＹ〜Ｃを整形した後、反射ミラー１１４ｙ〜１１４ｃに向かうように各光ビームＹ〜Ｃを偏向させる。反射ミラー１１４ｙ〜１１４ｃで反射された各光ビームＹ〜Ｃは、さらに反射ミラー１１５ｙ〜１１５ｃで反射され、感光体ドラム（以下「感光体」と略称する）１２０ｙ〜１２０ｃにそれぞれ像状照射されて露光処理が行われる。
【００１１】
感光体１２０ｙ〜１２０ｃに対する光ビームＹ〜Ｃの露光処理では、上述したように複数の光学要素を使用して行われ、感光体１２０ｙ〜１２０ｃの回転動作タイミングに同期して主走査方向及び副走査方向に照射して静電潜像が形成される。なお、以下の説明では、感光体１２０ｙ〜１２０ｃに対する主走査方向を光ビームの走査方向とし、副走査方向を主走査方向に対して直交する方向、すなわち、感光体１２０ｙ〜１２０ｃの回転する方向と定義する。
感光体１２０ｙ〜１２０ｃは、アルミニウムなどの導電性ドラム上に、少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層とを含む光導電層が形成されている。光導電層は、それぞれ感光体１２０ｙ〜１２０ｃに対応して配設され、帯電装置１２２ｙ〜１２２ｃにより表面電荷が付与される。こうした帯電装置としては、コロトロン、スコロトロン、帯電ローラ等が用いられる。帯電装置１２２ｙ〜１２２ｃによって感光体１２０ｙ〜１２０ｃ上にそれぞれ付与された静電荷は、光ビームＹ〜Ｃによりそれぞれ露光され、帯電装置１２２ｙ〜１２２ｃによる帯電処理面上に静電潜像が形成される。
【００１２】
感光体１２０ｙ〜１２０ｃの被走査面上にそれぞれ形成された静電潜像は、現像スリーブ、現像剤供給ローラ、規制ブレード等を含む現像装置１２１ｙ〜１２１ｃによりそれぞれ現像され、感光体１２０ｙ〜１２０ｃの被走査面上に各色の現像剤像が形成される。感光体１２０ｙ〜１２０ｃの被走査面上に担持された各色の現像剤像は、搬送ローラ１３１ａ〜１３１ｃにより矢示Ｄの方向に移動する中間転写ベルト１３０上に転写される。１次転写ローラ１３２ｙ〜１３２ｃが、それぞれ感光体１２０ｙ〜１２０ｃに対向して配設されている。この例では、中間転写体である中間転写ベルト１３０及び１次転写ローラ１３２ｙ〜１３２ｃが１次転写部に相当する。感光体１２０ｙ〜１２０ｃと１次転写ローラ１３２ｙ〜１３２ｃとの間に中間転写ベルト１３０が通過する際に、各色の現像剤像が順次重なり合うように転写されて多色現像剤像が形成される。そして、中間転写ベルト１３０の搬送方向は、感光体１２０ｙ〜１２０ｃの副走査方向と一致するように設定されている。中間転写ベルト１３０は、感光体１２０ｙ〜１２０ｃの被走査面上からそれぞれ転写された各色の現像剤像を担持した状態で２次転写部へ搬送される。
【００１３】
２次転写部は、２次転写ベルト１３３と、搬送ローラ１３４ａ及び１３４ｂとを含んで構成される。２次転写ベルト１３３は、搬送ローラ１３４ａ及び１３４ｂにより矢示Ｅの方向に搬送される。２次転写部には、給紙カセット等の用紙収容部Ｔから上質紙、プラスチックシート等の転写材である用紙Ｐが搬送ローラ１３５により供給される。２次転写部では、２次転写バイアスを印加して、中間転写ベルト１３０上に担持された多色現像剤像を２次転写ベルト１３３上に吸着保持された用紙Ｐに転写する。多色現像剤像が転写された用紙Ｐは、２次転写ベルト１３３により定着装置１３６へ搬送される。
定着装置１３６は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を含む定着ローラを備える定着部材１３７を含んで構成されており、用紙Ｐ及び多色現像剤像を加圧加熱して定着処理し、排紙ローラ１３８によって用紙Ｐを印刷物Ｐ′として画像形成装置１００の外部へ排出する。
中間転写ベルト１３０は、多色現像剤像を用紙Ｐに転写した後、クリーニングブレードを含むクリーニング部１３９によって表面に残留する現像剤が除去された後、次の像形成プロセスを行うために搬送される。
【００１４】
搬送ローラ１３１ａの近傍には、中間転写ベルト１３０上に形成されたカラー画像を形成させる際の画像形成処理条件を補正するためのテストパターンを検知する複数の検知センサ５ａ〜５ｃが設けられている。テストパターンとしては、例えば、位置ずれ補正用テストパターン及び濃度補正用テストパターンといったものが挙げられる。
検知センサ５ａ〜５ｃは、それぞれ公知の光反射型フォトセンサ等の検知センサを用いることができる。検知センサ５ａ〜５ｃによりそれぞれ検知された検知結果に基づいて、テストパターンを用いた画像調整が行われる。例えば、基準色に対する各色のスキュー（傾き）、主走査レジストずれ量、副走査レジストずれ量及び主走査倍率誤差を含む各種のずれ量を算出し、その算出結果に基づいて画像調整に関する各種のずれ量を補正する。そして、こうして求められたずれ量に基づいて、中間転写ベルト１３０上にカラー画像を形成させる際の画像形成処理条件（色ずれ補正、濃度補正等）が補正される。
【００１５】
図２は、検知センサ５ａに関する概略構成図である。なお、検知センサ５ａ〜５ｃの内部構成は共通であるので、検知センサ５ｂ及び５ｃについては説明を省略する。検知センサ５ａは、１つの発光部１０ａと、２つの受光部１１ａ及び１２ａと、集光レンズ１３ａを有する。発光部１０ａは、光を照射する発光素子であり、例えば、赤外光を発生する赤外光ＬＥＤ、レーザ発光素子等が用いられる。この例では、受光部１１ａは、正反射型受光素子であり、受光部１２ａは、拡散反射型受光素子である。受光部１１ａ及び１２ａとしては、いずれも公知のフォトトランジスタを用いることができ、またフォトダイオード及び増幅回路等を備えた受光素子を用いることもできる。
【００１６】
検知センサ５ａでは、発光部１０ａから照射された光Ｌ１が、集光レンズ１３ａを透過した後、中間転写ベルト１３０のテストパターン（図示省略）に到達する。そして、光Ｌ１の一部は、テストパターン形成領域及びテストパターンを形成する現像剤層で正反射して正反射光Ｌ２となり、集光レンズ１３ａを再透過して受光部１１ａで受光される。光Ｌ１のテストパターン形成領域に対する入射角度と受光部１１ａに入射する正反射光Ｌ２のテストパターン形成領域に対する反射角度は等しくなるように設定されている。そのため、受光部１１ａは、正確に正反射光Ｌ２を受光することができる。
また、光Ｌ１の一部は、テストパターン形成領域及びテストパターンを形成する現像剤層で拡散反射して拡散反射光Ｌ３となり、集光レンズ１３ａを再透過して受光部１２ａで受光される。
【００１７】
図３は、検知センサの検知したデータを処理するブロック構成図である。テストパターン検知部である検知センサ５ａ〜５ｃは、それぞれ発光部１０ａ〜１０ｃと受光部１１ａ〜１１ｃ及び１２ａ〜１２ｃを備えている。画像形成装置１００の制御部は、検知センサ５ａ〜５ｃで検知したデータの処理に関する機能部として、ＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、インプット・アウトプット（Ｉ／Ｏ）ポート４、発光量制御部１４ａ〜１４ｃ、増幅部（ＡＭＰ）１５ａ〜１５ｃ、フィルタ部１６ａ〜１６ｃ、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換部１７ａ〜１７ｃ、ファーストイン・ファーストアウト（First-In First-Out：ＦＩＦＯ）メモリ部１８ａ〜１８ｃ、及び、サンプリング制御部１９ａ〜１９ｃを備えている。
ＲＯＭ２には、画像形成装置１００をＣＰＵ１が制御するために必要な各種のプログラムが格納されている。そして、中間転写ベルト１３０にテストパターンを形成させるための処理、形成されたテストパターンを検知する処理、検知された結果から補正量を演算し補正を実行するための処理等の各種の処理をＣＰＵ１が実行する手順からなるプログラムも格納されている。
【００１８】
また、ＣＰＵ１は、必要に応じてＲＯＭ２からプログラムを読み出して画像形成装置１００の全体制御を行う。そして、ＣＰＵ１は、受光部１１ａ〜１１ｃからの検知信号を適当なタイミングでモニタしており、中間転写ベルト１３０及び発光部１０ａ〜１０ｃの劣化等が生じても確実に検知ができるように、発光量制御部１４ａ〜１４ｃにより発光量を制御し、受光部１１ａ〜１１ｃからの受光信号のレベルが常に一定になるようにしている。このように、ＣＰＵ１及びＲＯＭ２は、画像形成装置全体の動作を制御する制御部として機能する。
書込制御部２０は、出力周波数を非常に細かく設定できる装置、例えば、ＶＣＯ（Ｖoltage Controlled Oscillator）を用いたクロックジェネレータ等を備えており、設定した出力周波数を画像クロックとして用いて書込み制御を行う。書込み制御部２０は、コントローラ２２から送信された画像データを画素クロックに基づいてＬＤ点灯制御部２１に出力し、画像データに応じてＬＤの点灯を制御することで感光体に画像を書き込むようになっている。コントローラ２２からは、画像データとともにテストパターンに対応する所定のパターンデータが出力されるようになっており、ＣＰＵ１からの書込制御信号に基づいて、後述するように、画像形成領域内及び画像形成領域外の検知位置に対応して配置されるテストパターンの書込みが行われる。
【００１９】
次に、図３を参照しながら、検知センサ５ａ〜５ｃで検知されたデータの処理について説明する。ＣＰＵ１は、ＲＡＭ３を作業領域としてＲＯＭ２に格納されているプログラムを実行し、後述するテストパターンを検知する際に、Ｉ／Ｏポート４を介して発光量制御部１４ａ〜１４ｃを制御し、検知センサ５ａ〜５ｃのそれぞれの発光部１０ａ〜１０ｃから所要の光量の光ビームをそれぞれ照射する。
まず、検知センサ５ａの発光部１０ａから光ビームがテストパターンに照射され、その反射光が検知センサ５ａの受光部１１ａ及び１２ａでそれぞれ受光される。受光部１１ａ及び１２ａは、それぞれ受光した光ビームの光量に応じた検知データの信号を増幅部１５ａへ送信する。検知データの信号は、増幅部１５ａで増幅されてフィルタ部１６ａへ送信され、フィルタ部１６ａでライン検知データの信号成分のみを通過させてＡ／Ｄ変換部１７ａへ送信される。Ａ／Ｄ変換部１７ａでは、検知データがアナログデータからデジタルデータに変換される。そして、Ａ／Ｄ変換部１７ａで変換されたデジタルデータは、サンプリング制御部１９ａでサンプリングしてＦＩＦＯメモリ部１８ａに格納される。
【００２０】
検知センサ５ｂについても、検知センサ５ａの場合と同様に、受光部１１ｂ及び１２ｂから送信された検知データの信号について、サンプリングされたデジタルデータを生成してＦＩＦＯメモリ部１８ｂに格納する。検知センサ５ｃについても、検知センサ５ａの場合と同様に、受光部１１ｃ及び１２ｃから送信された検知データの信号について、サンプリングされたデジタルデータを生成してＦＩＦＯメモリ部１８ｃに格納する。こうして、テストパターンの検知が終了した後、格納された検知データは、Ｉ／Ｏポート４及びデータバスを介してＣＰＵ１及びＲＡＭ３にロードされ、ＣＰＵ１は、所定の演算処理を行って位置ずれ調整量を求める。
ＣＰＵ１は、テストパターンの検知結果から求めた調整量に基づき、書き込み開始タイミングの設定や画素クロック周波数の変更等の処理を行うために書込制御部２０に対してその設定を行う。
【００２１】
図４は、テストパターンを用いた画像調整を行うための機能ブロック構成図である。制御部２００は、テストパターン形成部２００ａ、算出部２００ｂ、判定部２００ｃ及び調整部２００ｄを備えている。テストパターン形成部２００ａは、後述するように、画像形成領域内及び画像形成領域外の検知位置に所定のテストパターンを形成する。算出部２００ｂは、テストパターン検知部２０１から送信されるテストパターンの検知結果に基づいてテストパターンの各種ずれ量を算出し、所定数のテストパターンの各種ずれ量に基づいて位置ずれ調整量を算出する。そして、算出部２００ｂは、算出結果を記憶部２０２に記憶する。判定部２００ｃは、テストパターンが正常に検知されたか否か判定して正常に検知された場合には記憶部２０２に記憶してその数をカウントし、所定数のテストパターンの検知結果が得られたか判定する。調整部２００ｄは、算出されたずれ量に基づいて画像調整を行う。制御部２００は、調整したずれ量に合わせて画像形成条件を補正して、光照射部１０１、像形成部１０２及び転写部１０３を制御し、画像形成処理を行う。
【００２２】
位置ずれ調整量の算出に所定数のテストパターンの検知結果を用いることで位置ずれの調整を精度よく行うことができる。例えば、１枚の転写紙の画像形成領域に対応する長さにわたって複数のテストパターンを形成し、そうした複数のテストパターンをセットにして複数セットのテストパターンの検知結果に基づいて位置ずれを調整すれば、転写紙単位での位置ずれを確実に調整することができる。
【００２３】
しかしながら、一連の画像形成処理を行う印刷ジョブ中に転写紙サイズが混在して、画像形成領域外の検知位置へのテストパターン形成が途中で中断し、所定数のテストパターンの検知結果が得られないことがある。こうした場合でも、次の転写紙でテストパターンの形成が可能となってテストパターンを検知できれば、既に得られたテストパターンの検知結果と併せて所定数のテストパターンの検知結果が得られたと判定し、得られた所定数のテストパターンのデータに基づいて位置ずれ調整量を算出することができる。そのため、テストパターンの形成が途中で中断された場合でも位置ずれの調整を確実に行って画質の劣化を極力抑えることが可能となる。テストパターン形成の中断は、転写紙サイズ以外にも、印刷ジョブの終了により中断する場合もあるが、こうした場合でも所定数のテストパターンの検知結果が得られたか判定して対応することができる。また、テストパターンを形成したものの中間転写ベルト表面の傷によりテストパターンの検知異常が生じた場合に、テストパターンの正常な検知結果が得られなくなる。こうした場合にも、次のテストパターンの正常な検知結果を得ることで所定数のテストパターンの検知結果が得られたと判定して対応することが可能となる。
【００２４】
図５は、位置ずれ調整用のテストパターンに関する説明図である。図５Ａは、位置ずれ調整用テストパターンの検知結果に関する波形例であり、図５Ｂは、位置ずれ調整用テストパターン中の１組のマークを示す図である。図６は、図５に示す位置ずれ調整用テストパターンの検知結果に基づくずれ量の算出に関する説明図である。
位置ずれ調整用テストパターンは、正反射光用の位置合わせのための所定のパターンを備えたマークであり、図５Ｂに示すように、Ｙ、Ｋ、Ｍ及びＣの各色の順に形成された横線パターン及び斜線パターンを１組（図中に符号３０で示す部分）とし、８組分を副走査方向に配列し、検知センサ５ａ〜５ｃに対応させて３列分からなるテストパターンとなっている。
横線パターンは、感光体１２０ｙ〜１２０ｃの主走査方向Ｘ１に沿って所定幅と所定長に形成された各色の４本の直線状パターンであり、斜線パターンは、感光体１２０ｙ〜１２０ｃの主走査方向Ｘ１及び副走査方向Ｘ２に対して所定の傾斜角（例えば、４５°）で所定幅と所定長に形成された各色の４本の斜線状パターンである。
【００２５】
位置ずれ調整用テストパターンは、感光体１２０ｙ〜１２０ｃにそれぞれＹ〜Ｃの色に対応する８組分の横線パターン及び斜線パターンを形成し、中間転写ベルト１３０上に転写して組み合わせることによって、図５に示す配列のように形成する。図５Ｂでは、検知センサ５ａ〜５ｃの中心が中間転写ベルト１３０上の副走査方向Ｘ２を移動する軌跡を一点鎖線３１ａ〜３１ｃで示しており、図５Ｂに示すように、一点鎖線３１ａ〜３１ｃが位置ずれ調整用テストパターンの中心を通過する場合に、位置ずれのない理想の軌跡となる。
なお、図５及び図６では、中間転写ベルト１３０上に、副走査方向Ｘ２（中間転写ベルト１３０の搬送方向）の上流側からＹ、Ｋ、Ｍ、Ｃの順に横線パターン及び斜線パターンを配列した例を示したが、横線パターン及び斜線パターンの色の順番は、適宜変更することが可能で、他の順番で配列するようにしてもよい。
【００２６】
中間転写ベルト１３０上に形成された位置ずれ調整用のテストパターンの３列のマーク列を、主走査方向に配列された検知センサ５ａ〜５ｃによって検知する。図５Ａに示す波形は、検知センサ５ａ〜５ｃの検知結果うち１つの波形が描かれているが、他の検知結果の波形も同様の波形が得られるので、図示を省略する。検知センサ５ａ〜５ｃは、横線パターンと斜め線パターン以外の部分では中間転写ベルト１３０の表面を検知するので、中間転写ベルト１３０の表面に対して正反射光が受光される場合、その検知レベルを基準レベルとすれば、各色で形成される横線パターン及び斜線パターンの箇所では、図５Ａに示すように、検知レベルが低下するようになる。図５Ａでは、破線で示すスレッシュホールド電圧レベル（電圧値）Ｖｔｈが設定されている。そのため、中間転写ベルト１３０の汚れなどで検知レベルが低下した場合でも、スレッシュホールド電圧値Ｖｔｈよりレベル低下が検知された位置を横線パターン又は斜線パターンの位置として検知すれば、検知精度を向上させることができる。
【００２７】
検知センサ５ａ〜５ｃによって位置ずれ調整用テストパターンの８組分の各横線パターンと各斜線パターンの位置を検知し、その検知結果に基づいて基準色（図６では、ブラック：Ｋ）に対する他の色（イエロー：Ｙ，シアン：Ｃ，マゼンタ：Ｍ）のスキュー、主走査レジストずれ量、副走査レジストずれ量及び主走査倍率誤差を算出し、スキュー、主走査レジストずれ量、副走査レジストずれ量及び主走査倍率誤差の各種のずれ量の調整値を求めることができる。
さらに、検知センサ５ａ〜５ｃによって３列分のマーク列を検知し、各検知結果の平均値を算出すれば、算出結果からスキュー、副走査レジストずれ、主走査レジストずれ及び主走査倍率誤差のずれ量を求めることにより、各色のずれ量を精度良く求めることができる。そして、各色のずれ量をこのように調整することによって各色のずれが極めて少ない高画質の画像が形成できる。各種のずれ量、調整量の算出及び調整量に基づく画像形成処理の補正処理の実行命令は、調整部２００ｄにより行われる。そして、検知された位置ずれ調整用テストパターンは、図１のクリーニング部１３９によって除去される。
【００２８】
次に、位置ずれ調整用テストパターンを検知したときの各種ずれ量の具体的な算出方法について図６を用いて説明する。なお、図６では、検知センサ５ａによって位置ずれ調整用テストパターンを検知する場合について説明するが、他の検知センサ５ｂ及び５ｃについても同様である。
検知センサ５ａは、位置ずれ調整用テストパターンのマーク列を、予め決められた一定のサンプリング時間間隔で検知し、図３で説明したように、検知結果をＣＰＵ１に送信する。ＣＰＵ１は、検知センサ５ａから検知結果を受信すると、検出結果及びサンプリング時間間隔に基づいて横線パターンの各色の間隔並びに横線パターンとそれぞれ対応する色の斜線パターンとの間隔の長さを算出する。このように間隔値を算出して、各間隔値を比較することで各種のずれ量を算出することができる。
まず、副走査レジストずれ量（副走査方向の位置ずれ量）の算出では、横線パターンの検知データを用いて、基準色（Ｋ）のパターンと対象色のＹ、Ｍ、Ｃの各パターンとの間の間隔値（ｙ１、ｍ１、ｃ１）を算出し、予め記憶させておいた初期設定の間隔値（ｙ０、ｍ０、ｃ０）と比較する。そして、検知した間隔値及び初期設定の間隔値の差分（ｙ１−ｙ０、ｍ１−ｍ０、ｃ１−ｃ０）を基準色（Ｋ）に対するＹ、Ｍ、Ｃの各色の副走査レジストずれ量とすることができる。
【００２９】
また、主走査レジストずれ量（主走査方向の位置ずれ量）の算出では、まず、Ｋ〜Ｃの各色の横線パターン及び斜線パターンの間隔値（ｙ２、ｋ２、ｍ２、ｃ２）を算出する。算出したこれらの間隔値を用いて、基準色（Ｋ）の間隔値とそれ以外の色の間隔値との差分を算出する。すなわち、ＫとＹとの間隔値の差分（ｋ２−ｙ２）、ＫとＭとの間隔値の差分（ｋ２−ｍ２）及びＫとＣとの間隔値の差分（ｋ２−ｃ２）が算出される。斜線パターンは、主走査方向に対して所定の角度（例えば４５°）だけ傾斜しているため、主走査方向にずれを生じている場合、横線パターンとの間の間隔が基準となる色の間隔よりも広がったり狭まったりするため、これらの差分を主走査レジストずれ量とすることができる。
スキュー及び主走査倍率誤差についても、検知センサ５ａ〜５ｃの検出結果を組み合せて求めることができる。スキューについては、検知センサ５ａ及び５ｃの検知結果から算出される副走査レジストずれ量の差分を算出することで取得することができる。主走査倍率誤差については、検知センサ５ａと５ｂ、検知センサ５ｂと５ｃのそれぞれの主走査レジストずれ量の差分を算出することで取得することができる。
【００３０】
そして、こうして算出した各種のずれ量に基づいて、ずれ量の調整処理が行われる。ずれ量がなくなるように調整することが理想であるが、後述するように、走査線の曲がり特性に応じて画質劣化が最小限となるようにずれ量の調整処理が行われる。ずれ量の調整に基づいて、中間転写ベルト１３０にカラー画像を形成させる際の画像形成処理条件を補正する画像補正処理を実行する。補正処理としては、例えば、ずれ量に対応して感光体１２０ｙ〜１２０ｃに対する各色に対応した光ビームＹ〜Ｃの発光タイミングを補正することにより行うことができる。また、光ビームを反射する反射ミラーの傾きを調整することにより行うこともできる。反射ミラーの傾きの調整には、反射ミラーに取り付けたステッピングモータを駆動して行う。また、画像データ自体を変更することによってずれ量の調整に合わせた補正を行うこともできる。
【００３１】
図７は、中間転写ベルト１３０にテストパターンを形成して検知する場合の説明図である。検知センサ５ａ及び５ｃは、中間転写ベルト１３０の両側端部の画像形成領域外の検知位置に対向配置されており、検知センサ５ｂは、中間転写ベルトの中央部の画像形成領域内の検知位置に対向配置されている。検知センサ５ａ及び５ｃは、画像形成領域外の検知位置に対向配置されているので、画像形成処理に並行して副走査方向Ｘ２にテストパターンを形成して検知することができる。検知センサ５ｂは、画像形成領域内の検知位置に対向配置されているので、転写紙を画像形成処理する紙間、印刷ジョブの終了後又は装置の電源をオンした直後に、テストパターンを形成して検知することができる。
【００３２】
図８は、画像形成処理に並行してテストパターンを形成して検知する場合に関する説明図である。画像形成処理する画像形成領域Ｇの主走査方向の幅Ｈは、中間転写ベルト１３０の幅よりも狭く両外側で中間転写ベルト１３０の両側端部にテストパターンが形成されて、検知センサ５ａ及び５ｃにより検知される。画像形成処理と並行してテストパターンを形成して画像調整を行う場合、画像調整を実行する際に画像形成処理を停止する、いわゆるダウンタイムを発生させることがなく、画像形成処理の効率性を低下させない利点がある。検知センサ５ｂは中間転写ベルトの中央部に対向配置されているため、画像形成処理中にはテストパターンが形成することができず、検知動作は行われない。
【００３３】
この例では、１つの検知センサに対応するテストパターンは、横線パターン及び斜線パターンの組３０を画像形成領域Ｇ毎に副走査方向に沿って４組ずつ形成される。そして、２つの画像形成領域Ｇに対応する８組分が１セットとして位置ずれの調整に用いられる。２つの画像形成領域のテストパターンを用いることで、検知するパターン数を増やして平均化することでノイズ成分の除去を図ることができ、位置ずれ調整の精度を向上させることができる。こうしたテストパターンを形成するタイミングとしては、位置ずれが生じやすくなるタイミングで行うことが好ましく、例えば、画像形成処理の連続処理枚数が１０頁以上となった場合や装置内の所定箇所の温度上昇が１℃以上となった場合が挙げられる。
【００３４】
図９は、異なるサイズの転写紙が混在する画像形成処理中にテストパターンを形成して検知する場合に関する説明図である。この例では、主走査方向の幅が異なる画像形成領域Ｇ１及びＧ２が設定されており、画像形成領域Ｇ１は、Ａ４判の横サイズに対応する領域に設定され、画像形成領域Ｇ２はＡ３判のノビサイズに対応する領域に設定されている。そして、画像形成領域Ｇ２の主走査方向の幅Ｈ２は、画像形成領域Ｇ１の主走査方向の幅Ｈ１よりも広く設定され、画像形成領域Ｇ２の両側は中間転写ベルト１３０の両側端に近接配置されている。なお、中間転写ベルト１３０は、図１に示すように、搬送ローラに張設された無端状ベルトで構成されているが、図９では、ベルト全体を平面状に展開した模式図で示している。
【００３５】
図９では、画像形成領域Ｇ１の両側にテストパターンを形成することができるが、画像形成領域Ｇ２の両外側にはテストパターンを形成可能な領域がないため、テストパターンの形成が一旦中断される。そして、次の画像形成領域Ｇ１が設定されると、テストパターンの形成を再開する。そして、中断する前にテストパターンを形成して検知した結果を記憶しておき、中断した後にテストパターンを形成して検知した結果が得られた段階で中断前及び中断後の検知結果に基づいて位置ずれの調整処理を行うようにする。このように、異なるサイズの転写紙が混在する画像形成処理中でも、テストパターンの形成が中断されたとしても確実に所定数のテストパターンを形成して検知を行うことができ、位置ずれ調整を精度よく行うことが可能となる。
【００３６】
図１０は、画像形成処理中の位置ずれ調整処理を行う場合の処理フローである。こうした位置ずれ調整処理は、例えば、画像形成処理の連続処理枚数が１０頁以上となった場合や装置内の所定箇所の温度上昇が１℃以上となった場合に行われる。まず、次に画像形成処理する頁が実行中の印刷ジョブの最後の頁であるか判定し（Ｓ１）、最後の頁である場合（Ｓ１；ＹＥＳ）には位置ずれ調整処理を行わずにリターン処理を行う。最後の頁でない場合（Ｓ１；ＮＯ）の場合には、次に画像形成処理する頁の画像形成領域のサイズがＡ３判のノビサイズ未満、すなわち画像形成領域の両外側にテストパターンが形成可能かどうかを判定し（Ｓ２）、Ａ３判のノビサイズ未満でない場合（Ｓ２；ＮＯ）には位置ずれ調整処理を行わずにリターン処理を行う。Ａ３判のノビサイズ未満である場合（Ｓ２；ＹＥＳ）には、画像形成領域の両外側に副走査方向に沿ってテストパターンを形成して検知処理を実行する（Ｓ３）。形成するテストパターンの数は、例えば図９に示すように、４組のテストパターンを形成することができる。テストパターンの検知処理において、例えば中間転写ベルト表面に傷等があることによってテストパターンの本数を誤認識する等の検知エラーの可能性が考えられるため、このような検知エラーが発生したかどうかを判定し（Ｓ４）、検知エラーが発生した場合（Ｓ４；ＹＥＳ）にはリターン処理を行う。検知エラーが発生していない場合（Ｓ４；ＮＯ）には、テストパターンの検知結果を記憶部に格納する（Ｓ５）。
【００３７】
そして、位置ずれの調整処理を行うために必要な所定数のテストパターンの検知結果が得られたか判定し（Ｓ６）、所定数のテストパターンの検知結果が得られていない場合（Ｓ６；ＮＯ）にはリターン処理を行う。所定数のテストパターンの検知結果が得られるまでテストパターンの形成及び検知処理が繰り返し行われることになる。例えば、図９に示すように、まず４組のテストパターンの検知結果が得られた段階では、所定数である８組のテストパターンの検知結果が得られていないと判定されて、一旦位置ずれ調整処理は中断される。そして、次の位置ずれ調整処理において４組のテストパターンが得られた段階で所定数の８組のテストパターンの検知結果が得られたと判定されて次の処理に進むことになる。所定数のテストパターンの検知結果が得られた場合（Ｓ６；ＹＥＳ）には、得られたテストパターンの検知結果を用いて位置ずれの調整量を算出し（Ｓ７）、位置ずれの補正処理を実行して（Ｓ８）リターン処理が行われる。
【００３８】
図９に示す印刷ジョブでは、転写紙のサイズがＡ４判横サイズ→Ａ３判ノビサイズ→Ａ４判横サイズの順番で画像形成処理が行われるため、処理の流れは以下のようになる。まず、画像形成処理を行う次の頁は印刷ジョブの最後の頁ではなく、Ａ４判横サイズであり、テストパターンの形成が行われて検知が成功したとすると、以下のような処理となる。
ステップＳ１（No）→ステップＳ２（Yes）→ステップＳ３→ステップＳ４（No）→ステップＳ５→ステップＳ６（No）→リターン
次の頁は印刷ジョブの最後の頁ではなく、Ａ３判ノビサイズであり、画像形成領域の両外側にテストパターンを形成できないので、以下のような処理となる。
ステップＳ１（No）→ステップＳ２（No）→リターン
そのため、前の頁で得られたテストパターンの検知結果を格納保持したままリターン処理が行われる。
仮に、Ａ３判ノビサイズの頁の印刷ジョブの最後の頁となる（次のＡ４判横サイズの頁が画像形成処理されない）場合は、以下のような処理となる。
ステップＳ１（Yes）→リターン
この場合、次回位置ずれ調整処理が行われるまでの間、テストパターンの検知結果を格納保持したままで、次回のテストパターンの検知結果と合わせて所定数のテストパターンが得られるまで位置ずれ調整量の算出及び位置ずれ補正処理は実行されない。
【００３９】
次に、Ａ３判ノビサイズの頁に引き続いて画像形成処理される頁が印刷ジョブの最後の頁ではなく、Ａ４判横サイズの頁であり、テストパターンが形成されて検知が成功したとすると、以下のような処理となる。
ステップＳ１（No）→ステップＳ２（Yes）→ステップＳ３→ステップＳ４（No）→ステップＳ５→ステップＳ６（Yes）→ステップＳ７→ステップＳ８→リターン
仮に、テストパターンの検知エラーが発生したとすると、ステップＳ４からリターン処理に進むことになるが、この場合、次回の位置ずれ調整処理が行われるまでの間、テストパターンの検知結果が格納保持したままとなり、次回のテストパターンの検知結果と合わせて所定数のテストパターンが得られるまで位置ずれ調整量の算出及び位置ずれ補正処理は実行されない。
【００４０】
以上説明したように、一連の画像形成処理を行う印刷ジョブ中に転写紙サイズが混在して、画像形成領域外の検知位置へのテストパターン形成が途中で中断する場合、印刷ジョブの終了により中断する場合、又は、テストパターンを形成したものの中間転写ベルト表面の傷等によりテストパターンの検知異常が生じた場合といったように、所定数のテストパターンの検知結果が連続して得られない場合でも、次の転写紙でテストパターンの形成が可能となってテストパターンを検知できれば、既に得られたテストパターンの検知結果と併せて所定数のテストパターンの検知結果が得られたと判定された場合には、得られた所定数のテストパターンのデータに基づいて位置ずれ調整量を算出することができる。そのため、テストパターンの形成が途中で中断された場合でも位置ずれの調整を確実に行って画質の劣化を極力抑えることが可能となる。
なお、以上説明した例では、所定数のテストパターンとして２頁分のテストパターンの検知結果を用いているが、３頁以上のテストパターンの検知結果を用いるようにすることもできる。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・ＣＰＵ、２・・・ＲＯＭ、３・・・ＲＡＭ、４・・・Ｉ／Ｏポート、５ａ〜５ｃ・・・検知センサ、１０ａ〜１０ｃ・・・発光部、１１ａ〜１１ｃ・・・受光部、１２ａ〜１２ｃ・・・受光部、１３ａ〜１３ｃ・・・集光レンズ、１４ａ〜１４ｃ・・・発光量制御部、１５ａ〜１５ｃ・・・増幅部、１６ａ〜１６ｃ・・・フィルタ部、１７ａ〜１７ｃ・・・Ａ／Ｄ変換部、１８ａ〜１８ｃ・・・ＦＩＦＯメモリ部、１９ａ〜１９ｃ・・・サンプリング制御部、２０・・・書込制御部、２１・・・ＬＤ点灯制御部、２２・・・コントローラ、１００・・・画像形成装置、１０１・・・光照射部、１０２・・・像形成部、１０３・・・転写部、１３０・・・中間転写ベルト。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４２】
【特許文献１】特開２０１０−２５６６１８号公報
【特許文献２】特開２００４−１５７１５２号公報
【図１】
2014048338.tif 000003
【図２】
2014048338.tif 000004
【図３】
2014048338.tif 000005
【図４】
2014048338.tif 000006
【図５】
2014048338.tif 000007
【図６】
2014048338.tif 000008
【図７】
2014048338.tif 000009
【図８】
2014048338.tif 000010
【図９】
2014048338.tif 000011
【図１０】
2014048338.tif 000012