(57)【要約】【課題】画像形成位置の制御と形成される画像の濃度の制御とを同時に調整する際にかかる時間を短縮することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】所定の方向に搬送される中間転写部ベルト７に色ずれ検出用の色ずれ検知パッチ５１及び濃度検出用の濃度検知パッチ５２を形成する。色ずれ検知パッチ５１は、搬送方向に垂直な方向の両端部及び中央部に形成される。中央部に形成される色ずれ検知パッチ５１は、両端部よりも数が少なく、その数が少ないことで生じた領域に濃度検知パッチ５２が形成される。色ずれ検知センサ４６，４７で色ずれ検知パッチ５１を検出して、色ずれ補正を行う。色ずれ・濃度検知センサ４８で色ずれ検知パッチ５１及び濃度検知パッチ５２を検出して、色ずれ補正及び濃度補正を行う。【選択図】図４
2014016420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成する複数の画像形成手段と、
前記複数の画像形成手段で形成された画像が転写される転写体と、
前記転写体の搬送方向と垂直な方向における異なる第１、第２および第３の位置に形成されたパッチ画像を検出する第１、第２および第３検出手段と、
前記第１、第２および第３検出手段の前記パッチ画像の検出結果に基づき前記画像形成手段の画像形成位置を制御し、前記第２検出手段の前記パッチ画像の検出結果に基づき前記画像形成手段によって形成される画像の濃度を制御する制御手段とを有し、
前記転写体の搬送方向と垂直な方向において、前記第１の位置は前記第２の位置に比べて前記転写体の一端部側であり、前記第３の位置は前記第２の位置に比べて他端部側であり、
前記パッチ画像には、前記画像形成位置を制御するための色ずれ検知パッチと、前記画像の濃度を制御するための濃度検知パッチとが含まれ、
前記第２の位置に形成される色ずれ検知パッチの数は、前記第１および第３の位置に形成される色ずれ検知パッチの数より少なく、そのために生じた領域に、前記濃度検知パッチが形成されることを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項２】
前記第１および第３の位置に形成される前記色ずれ検知パッチは、前記転写体の１周に対して形成されることを特徴とする、
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の画像形成手段は、形成する画像の色数に対応しており、
前記転写体は、前記色ずれ検知パッチ及び前記濃度検知パッチが、互いに重なることなく、各画像形成手段に対応する色で形成されることを特徴とする、
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記色ずれ検知パッチは、前記転写体の搬送方向に一定間隔で並ぶ複数の画像の組により構成されることを特徴とする、
請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記色ずれ検知パッチは、前記転写体の搬送方向に垂直な方向に並ぶ画像の組と、前記転写体の搬送方向の空隙を無くす傾きで並ぶ画像の組とのいずれかであることを特徴とする、
請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記色ずれ検知パッチは、前記転写体の搬送方向に色が変化するように形成される画像であり、前記濃度検知パッチは、前記転写体の搬送方向に連続的に色が変化するように形成される画像であることを特徴とする、
請求項５記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成位置の制御及び形成される画像の濃度を制御する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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適正に調整するためのモードを有する。このようなモードを実行する際、画像形成装置は、感光体ドラム等の像担持体上や中間転写ベルト上、或いは搬送ベルト上に、濃度検出用又は色ずれ検出用のパターンを示すトナー像を形成する。画像形成装置は、このトナー像を検出し、画像濃度や色ずれ量を算出し、濃度補正や色ずれ補正を行う。
濃度補正や色ずれ補正は、検出用パターンの形成、検出・補正データの算出、クリーニングの動作が必要であり、立ち上がりの遅延や、生産性の低下を招く。
【０００３】
高精度な濃度補正や色ずれ補正を行う場合は、検出用パターンの繰り返しサンプル数を所定以上に増やして、繰り返し誤差を低減する必要がある。高精度な濃度補正を行うためには、濃度を段階的に振ったパターンが必要である。高精度な色ずれ補正を行うためには、中間転写ベルト一周分のパターンを作成して、ベルト一周のムラを補正することが必要な場合もある。このような場合、特にこれらの補正に時間を要することとなる。
【０００４】
このような画像形成装置において、近年、高生産化・高効率化がより一層求められており、上述した濃度補正や色ずれ補正を、並行して行う方法が提案されている。
例えば特許文献１では、中間転写ベルト或いは搬送ベルトの移動方向に直交する方向（主走査方向）の中央部に濃度検出用のパターンを形成し、両端部に色ずれ検出用のパターンを形成する。これらのパターンにより、濃度補正及び色ずれ補正を並行して行う。
特許文献２では、濃度検出用のセンサと色ずれ検出用のセンサとが個別に設けられる。各センサは、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。これにより、濃度検出用のパターンと色ずれ検出用のパターンとの検知を並行して行う。
【０００５】
特許文献１では、色ずれ検出用のパターンが両端部にのみ形成されるのに対して、特許文献２では、中央部にも色ずれ検出用のパターンを作成した色ずれ補正の方法が開示されている。特許文献２では、中央部のパターンの検出を行うことで、中間転写ベルトの移動方向（副走査方向）における書き出し位置（副走査レジスト）ずれ、傾きずれに加えて、曲がりずれを検知することができる。また、中間転写ベルトの移動方向と直交する方向（主走査方向）における書き出し位置（主走査レジスト）ずれ、倍率ずれに加えて、部分倍率（片倍率）ずれを検知することができ、より高精度な色ずれ補正が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２８２３４９号公報
【特許文献１】特開２００４−２７２２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された方法では、補正にかかる時間を短縮することができる。しかし、中央部に色ずれ検出用のパターンを形成しないので、走査線の曲がりずれや部分倍率（片倍率）ずれを検知することができない。そのために、十分な色ずれ補正を行えない場合がある。特許文献２に記載された方法では、走査線の曲がりずれや部分倍率（片倍率）ずれを検知することができ、より高精度な色ずれ補正が可能となる。しかし、濃度検出用のセンサと色ずれ検出用のセンサを別個に設ける必要がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑み、画像形成位置の制御と形成される画像の濃度の制御の両方を同時に調整する際にかかる時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決する本発明の画像形成装置は、画像を形成する複数の画像形成手段と、前記複数の画像形成手段で形成された画像が転写される転写体と、第１、第２および第３検出手段と、制御手段とを有する。第１、第２および第３検出手段は、前記転写体の搬送方向と垂直な方向における異なる第１、第２および第３の位置に形成されたパッチ画像を検出する。制御手段は、前記第１、第２および第３検出手段の前記パッチ画像の検出結果に基づき前記画像形成手段の画像形成位置を制御し、前記第２検出手段の前記パッチ画像の検出結果に基づき前記画像形成手段によって形成される画像の濃度を制御する。前記転写体の搬送方向と垂直な方向において、前記第１の位置は前記第２の位置に比べて前記転写体の一端部側であり、前記第３の位置は前記第２の位置に比べて他端部側である。前記パッチ画像には、前記画像形成位置を制御するための色ずれ検知パッチと、前記画像の濃度を制御するための濃度検知パッチとが含まれる。前記第２の位置に形成される色ずれ検知パッチの数は、前記第１および第３の位置に形成される色ずれ検知パッチの数より少なく、そのために生じた領域に、前記濃度検知パッチが形成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、画像形成位置の制御と形成される画像の濃度の制御の両方を同時に調整する際にかかる時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の画像形成装置の全体構成図。
【図２】光走査装置の構成例示図。
【図３】中間転写装置の構成例示図。
【図４】色ずれ検知パッチ及び濃度検知パッチの例示図。
【図５】副走査方向の色ずれ検知パッチの拡大図。
【図６】従来の色ずれ検知パッチ及び濃度検知パッチの例示図。
【図７】主走査方向の色ずれ検知パッチの例示図。
【図８】主走査方向の色ずれ検知パッチの拡大図。
【図９】色ずれ補正の説明図。
【図１０】色ずれ・濃度補正を行うための制御ブロック図。
【図１１】色ずれ・濃度補正処理の処理手順を表すフローチャート。
【図１２】高精度色ずれ補正の説明図。
【図１３】高精度色ずれ補正の説明図。
【図１４】副走査曲がりずれの検出値の差分の測定結果を表す図。
【図１５】色ずれ検知パッチ及び濃度検知パッチの他の例示図。
【図１６】色ずれ検知パッチ及び濃度検知パッチの他の例示図。
【図１７】色ずれ検知パッチ及び濃度検知パッチの他の例示図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
［全体構成］
図１は、本実施形態の画像形成装置の全体構成図である。本実施形態の画像形成装置は、カラー画像形成装置である。画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応する画像形成ステーションを備える。画像形成ステーションは、形成する画像の色数に応じて、その数が決められる。イエローに対応する画像形成ステーションは、レーザスキャナ部１Ｙ、感光体ドラム２Ｙ、帯電ローラ３Ｙ、現像スリーブ５Ｙを有する現像器４Ｙ、感光体ドラム２Ｙのクリーナ部６Ｙ、及び１次転写ローラ８Ｙを備える。マゼンタ、シアン、ブラックに対応する各画像形成ステーションも、同様の構成を有する。
【００１４】
この他に画像形成装置は、紙等の記録媒体１６上に画像を形成するための印刷機構を有する。印刷機構は、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ９、中間転写ベルトクリーナ部１０、２次転写ローラ１１、及び定着部１２を備える。定着部１２は、定着ローラ１３及び加圧ローラ１４を備える。また、画像形成装置は、印刷機構に紙等の記録媒体１６を供給するための、給紙カセット１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、給紙ローラ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、及びレジローラ１８を備える。給紙カセット１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄには、例えばそれぞれ異なるサイズの記録媒体１６が収容される。また、画像形成装置は、画像形成した記録媒体を排紙する排紙部１９を備える。さらに、画像形成装置は、色ずれ検知センサ及び色ずれ・濃度検知センサを有するセンサ部２０を備える。
【００１５】
感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光伝導体が塗布されて構成される。感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、不図示の駆動モータから駆動力が伝達されて回転する。駆動モータは、感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを画像形成動作に応じて、図１中を反時計周り方向に回転させる。感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの表面は、帯電ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにより帯電される。レーザスキャナ部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの表面上をＣＰＵから送られる画像データに基づいて露光し、感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの表面上に静電潜像を形成する。
【００１６】
現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに形成された静電潜像を現像し、トナー像を生成する。現像は、現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに設けられる現像スリーブ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋからトナー等の現像剤が供給されることで行われる。なお、現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、画像形成装置から脱着可能である。
【００１７】
中間転写ベルト７は、感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに接触しており、カラー画像形成時に図１中を時計周り方向に、感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの回転に伴って回転する無端状ベルトである。中間転写ベルト７には、感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上のトナー像が順次転写される。
また中間転写ベルト７と２次転写ローラ１１は、記録媒体１６を挟持搬送する。挟持搬送の際に、中間転写ベルト７に転写されているトナー像は、記録媒体１６に転写される。２次転写ローラ１１は、記録媒体１６へのトナー像の重畳転写中は中間転写ベルト７に当接するが、転写後は中間転写ベルト７から離間する。
【００１８】
定着部１２は、２次転写ローラ１１により転写されたトナー像を記録媒体に定着する。定着ローラ１３は記録媒体１６を加熱し、加圧ローラ１４は記録媒体１６を定着ローラ１３に圧接する。定着ローラ１３及び加圧ローラ１４は中空状であり、内部にはそれぞれ不図示のヒータが内蔵されている。トナー像の定着処理後に記録媒体１６は、排出ローラによって排紙部１９に排出される。このようにして画像形成動作が終了する。
【００１９】
クリーナ部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上に残った現像剤をクリーニングし、中間転写ベルトクリーナ部１０は、中間転写ベルト７上に残った現像剤をクリーニングする。クリーニングされた現像剤は、不図示のクリーナ容器に回収される。
【００２０】
［光走査装置］
図２は、光走査装置、即ち、図１におけるレーザスキャナ部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの構成例示図である。なお、以下の説明において、主走査方向とは、光走査装置の走査光学系が被走査面である感光体ドラム面を光走査する方向であるドラム長手方向（感光体ドラム軸線方向、感光体ドラム母線方向）、若しくはこの方向に対応する方向である。副走査方向とは、感光体ドラムの回転方向、若しくはこの方向に対応する方向である。
【００２１】
光走査装置は、半導体レーザ２１、コリメータレンズ２２、シリンドリカルレンズ２３、ポリゴンミラー２４、結像レンズ２５ａ、２５ｂ、反射ミラー２６、防塵ガラス２７、ＢＤミラー２８、ＢＤレンズ２９、及びＢＤセンサ３０を備えて構成される。これらの構成要素は、不図示の筐体内に収容される。なお、図２において、感光体ドラム２は、図１の感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのいずれにも用いることができる。
【００２２】
光源となる半導体レーザ２１から光変調されて出射した光束は、コリメータレンズ２２により略平行光束となり、シリンドリカルレンズ２３に入射する。シリンドリカルレンズ２３に入射した略平行光束のうち、主走査断面内においては略平行光束のまま出射する。また副走査断面内においては、収束してポリゴンミラー２４の偏向面にほぼ線像として結像する。コリメータレンズ２２及びシリンドリカルレンズ２３は、レーザ光束が照射位置とピント位置が保証されるような位置に調整されて固定されている。また、半導体レーザ２１からポリゴンミラー２４の間で、光束は、不図示のアパーチャにより所望のビーム径に整えられる。
【００２３】
ポリゴンミラー２４の偏向面で偏向反射した光束は、結像レンズ２５ａ、２５ｂ、反射ミラー２６、及び防塵ガラス２７を介して感光体ドラム２表面に集光され、ポリゴンミラー２４の回転により感光体ドラム２の表面を主走査方向に等速走査する。
【００２４】
即ち、感光体ドラム２表面に対するレーザ走査露光時の光路は、次のようになる。半導体レーザ２１→コリメータレンズ２２→シリンドリカルレンズ２３→アパーチャ（不図示）→ポリゴンミラー２４→第１の結像レンズ２５ａ→反射ミラー２６→第２の結像レンズ２５ｂ→防塵ガラス２７→感光体ドラム２。
【００２５】
なお、主走査方向における光束の書き出しタイミングは、ＢＤセンサ３０の検出結果に基づき決定される。ＢＤセンサ３０上には、ポリゴンミラー２４によって偏向された光束の一部が、ＢＤミラー２８により反射されてＢＤレンズ２９により結像される。ＢＤセンサ３０は、この結像される光束を検知する
【００２６】
［中間転写装置］
図３は、中間転写装置の構成例示図である。中間転写装置は、図１の中間転写ベルト７、１次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ、及び中間転写ベルト駆動ローラ９を含む。この他に中間転写装置は、２次転写部内面ローラ４１、ステアリングローラ４２、アイドラローラ４３、４４、４５、前側の色ずれ検知センサ４６、奥側の色ずれ検知センサ４７、及び色ずれ・濃度検知センサ４８を備える。
【００２７】
２次転写部内面ローラ４１は、中間転写ベルト７上に形成されたトナー像を記録媒体１６に転写する際に、２次転写ローラ１１をバックアップする対向ローラである。アイドラローラ４３、４４、４５は、中間転写ベルト７を張加する張加ローラである。アイドラローラ４３は、記録媒体１６が中間転写ベルト７に沿って２次転写ローラ１１に侵入できるように、中間転写ベルト７の姿勢を調節する。アイドラローラ４４、４５は、感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと１次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋの接触部で形成される１次転写位置を略直線状に保つように、中間転写ベルト７の姿勢を調節する。なお、アイドラローラ４５は、色ずれ検知センサ４６、４７及び色ずれ・濃度検知センサ４８により行われる中間転写ベルト７上のパッチ検知をバックアップする対向ローラにもなっている。
【００２８】
色ずれ検知センサ４６、４７及び色ずれ・濃度検知センサ４８は、中間転写ベルト７上に形成される色ずれ検知パッチ５１及び濃度検知パッチ５２を、アイドラローラ４５の対向部で検知する。アイドラローラ４５により、中間転写ベルト７のバタツキや波打ちの影響を限りなく除去することができる。色ずれ検知センサ４６、４７には、色ずれ・濃度検知センサ４８を用いることも可能である。色ずれ・濃度検知センサ４８の色ずれ検知の機能のみを用いればよい。同じセンサを用いることで、センサ毎の特性のばらつきを抑制することができる。
【００２９】
ステアリングローラ４２は、不図示の中間転写ベルト寄りセンサで検知したベルトの寄りを補正するローラである。ステアリングローラ４２は、長手方向の奥側が固定され、手前側が上下方向に可動である。ステアリングローラ４２の手前側を上下に動かすことで、中間転写ベルト７の寄りが補正される。また、ステアリングローラ４２は中間転写ベルト７の外側方向に不図示のバネによって付勢されており、中間転写ベルト７を張り上げる働きも有する。
中間転写ベルト駆動ローラ９は、表面がゴム層で形成され、不図示の駆動部によって図３中で反時計方向に回転することで、ゴム層と中間転写ベルト７の摩擦力によって、中間転写ベルト７を回転（搬送）する。また、中間転写ベルト駆動ローラ９は、中間転写ベルトクリーナ部１０の対向ローラになっており、クリーニングブレードの圧を受ける働きも有する。
【００３０】
［色ずれ・濃度検知パッチの例］
図４〜図８は、中間転写ベルト７上に形成される色ずれ・濃度検知パッチの例示図である。中間転写ベルト７は、行方向に画像形成装置で使用可能な記録媒体１６のサイズに応じた幅を持ち、列方向に回転、つまり循環移動する。以下の説明において行方向は主走査方向、列方向は副走査方向あるいは中間転写ベルト７の搬送方向という。
【００３１】
図４は、中間転写ベルト７上に形成された副走査方向の色ずれを検出するための副走査方向の色ずれ検知パッチ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ，５１Ｋ及び濃度検知パッチ５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋの例示図である。図５は、副走査方向の色ずれ検知パッチ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ，５１Ｋの拡大図である。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した色ずれ検知パッチ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ，５１Ｋは、副走査方向に一定間隔で形成された２つの画像の組により形成される。２つの画像の組で色ずれ検知パッチ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ，５１Ｋを形成するために、２つの画像の検出結果を比較することにより、ゴミや異物の影響による色ずれ検知パッチ５１の誤判断等を防止している。
【００３２】
濃度検知パッチ５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋは、温湿度変化による色味変動を抑制するための簡易パッチであり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して形成される。濃度検知パッチ５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋは、ドットパターンの形成を制御するディザマトリックスと入力濃度レベルに対する濃度特性を制御するディザ濃度テーブルとから、入力濃度レベルの中間調パターンが形成される。
濃度検知パッチ５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋは、主走査方向の両端部及び中央部で副走査方向に並ぶ色ずれ検知パッチ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋのうち、中央部に並ぶ色ずれ検知パッチ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋの一部に置き換えて形成される。そのために、色ずれ検知パッチ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ及び濃度検知パッチ５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋを、色ずれ検知センサ４６、４７及び色ずれ・濃度検知センサ４８が同じタイミングで検出可能である。
【００３３】
そのために、図６に示すように色ずれ検知パッチ５１及び濃度検知パッチ５２を混成せずに別の領域に形成する従来の場合に比べて、機械の立ち上げ時間や調整時間を大幅に短縮することが可能となる。
また、従来のように、色ずれ検知パッチ５１を中間転写ベルト７の主走査方向の両端部のみに形成し、中央部に濃度検知パッチ５２のみを形成する場合、曲がりや片倍率といった色ずれ成分が検知できなくなる。これに対して、中央部に形成される色ずれ検知パッチ５１の一部のみを濃度検知パッチ５２とすることで、色ずれの補正精度がほとんど低下することなく、高精度な色ずれ補正が可能である。
主走査方向の中央部に形成される色ずれ検知パッチ５１の一部がない場合にも、高精度な色ずれ補正が可能な理由については、後述する。
【００３４】
本実施形態では、この他に、副走査方向の色ずれ検知パッチ５１の前後の少なくとも一方に、図７に示す主走査方向の色ずれを検出するための主走査方向の色ずれ検知パッチ５３を形成する。図８に主走査方向の色ずれ検知パッチ５３の拡大図を示す。主走査方向の色ずれ検知パッチ５３は、中間転写ベルト７の副走査方向の空隙を無くすように傾斜して形成される。傾斜の方向は、中間転写ベルト７の搬送方向、逆搬送方向のいずれでもよい。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した色ずれ検知パッチ５３は、２つずつ一定間隔で形成される。副走査方向の色ずれ検知パッチ５１と同様に、２つの画像の組により主走査方向の色ずれ検知パッチ５３を形成するために、２つの画像の検出結果を比較することにより、ゴミや異物の影響による色ずれ検知パッチ５３の誤判断等を防止している。
【００３５】
色ずれ検知パッチ５１、５３は、色ずれ検知センサ４６、４７及び色ずれ・濃度検知センサ４８により検出される。検出結果は、各種色ずれの補正に用いられる。具体的には、色ずれ検知パッチ５１、５３により、図９に示す（ａ）副走査ＴＯＰずれ、（ｂ）副走査傾きずれ、（ｃ）副走査曲がりずれ、（ｄ）主走査ＴＯＰずれ、（ｅ）主走査全体倍率ずれ、（ｆ）主走査片倍率ずれ、のそれぞれが検出される。
濃度検知パッチ５２の濃度は、色ずれ・濃度検知センサ４８により測定される。測定した濃度により、複数のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照して、濃度特性が目標の濃度特性となるように濃度補正量を算出する。
なお、本実施形態において、濃度検知パッチ５２は特定のドットパターンによる中間調パッチとしたが、段階的に濃度を変化させた階調補正用のパッチでもよい。
色ずれの補正や濃度補正は、例えば特開２００６−２７２６０７号公報に開示された技術を用いて行うことができる。
【００３６】
［色ずれ・濃度検知及び補正］
図１０は、本実施形態における色ずれ・濃度補正を行うための制御ブロック図である。
ＣＰＵ６０は、色ずれ検知センサ４６、４７及び色ずれ・濃度検知センサ４８による色ずれ検知パッチ５１、５３及び濃度検知パッチ５２の検出結果により、色ずれ補正量及び濃度補正量を算出する。ＣＰＵ６０は、算出結果を画像データや書き出し（ＴＯＰ）信号として、図１のレーザスキャナ部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに相当する露光部１を駆動するための不図示の駆動部に送る。露光部１は、駆動部により駆動されて色ずれ補正及び濃度補正を行う。なお、ＣＰＵ６０は、画像形成装置の全体の動作制御も行う。メモリ６１は、色ずれ検知パッチ５１、５３及び濃度検知パッチ５２の画像パターンを記憶する。ＣＰＵ６０は、中間転写ベルト７上に色ずれ検知パッチ５１、５３及び濃度検知パッチ５２を形成する際には、メモリ６１からこれらの画像パターンを読み出して露光部１の駆動部に送る。これにより露光部１は、ＣＰＵ６０からの指示に応じて、パッチ画像を含む様々な画像の形成を行う。
【００３７】
ＣＰＵ６０、色ずれ演算部６２１、及び色ずれ補正部６２２は、協働して色ずれ補正量を算出する。露光部１（レーザスキャナ部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像データを、それぞれ伸縮、歪曲するように変換して補正を行うデジタルレジストレーションにより色ずれ補正が可能である。この他に、露光部１（レーザスキャナ部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）のそれぞれが有するＢＤセンサ３０を基準とした書き出しタイミングの変化により色ずれを補正することができる。また、結像レンズ２５ａ、２５ｂ、反射ミラー２６を不図示の駆動機構によって動作させて、光路を変更することによって色ずれを補正することも可能である。
【００３８】
ＣＰＵ６０、ルックアップテーブルである補正テーブル６２３、及び濃度補正部６２４は、協働して濃度補正量を算出する。濃度補正量は、色ずれ・濃度検知センサ４８で検出した濃度検知パッチ５２の濃度に応じて、補正テーブル６２３を参照することで求められる。ＣＰＵ６０は、濃度補正量に応じて露光部１の不図示の駆動部により、露光部１を駆動させることで濃度補正を行う。
【００３９】
図１１は、色ずれ・濃度補正処理の処理手順を表すフローチャートである。なお、以下の説明において「Ｓ」は処理ステップを表す。
色ずれ・濃度補正は、画像形成装置の電源投入時または画像印刷開始時に行われる。そのためにＣＰＵ６０は、画像形成装置の電源投入時または画像印刷開始時であるか否かにより、色ずれ・濃度補正を行うタイミングであるか否かを判断する（Ｓ１０）。
【００４０】
補正を行うタイミングでない場合には、ＣＰＵ６０は、そのまま画像形成を開始する（Ｓ１０：N、Ｓ１４）。補正を行うタイミングであれば、ＣＰＵ６０は、露光部１及び中間転写装置を制御して、色ずれ検知パッチ５１、５３及び濃度検知パッチ５２を中間転写ベルト７上に形成する（Ｓ１０：Y、Ｓ１１）。中間転写ベルト７上に色ずれ検知パッチ５１、５３及び濃度検知パッチ５２が形成されると、色ずれ検知センサ４６、４７及び、色ずれ・濃度検知センサ４８が、色ずれ検知パッチ５１、５３及び濃度検知パッチ５２を検出する（Ｓ１２）。検出結果は、ＣＰＵ６０に送られる。
【００４１】
ＣＰＵ６０は、色ずれ検知パッチ５１、５３の検出結果から、色ずれ演算部６２１及び色ずれ補正部６２２を用いて、色ずれの補正量を算出する。また、ＣＰＵ６０は、濃度検知パッチ５２の検出結果から、補正テーブル６２３及び濃度補正部６２４を用いて、濃度補正量を算出する。ＣＰＵ６０は、算出した色ずれ補正量及び濃度補正量に応じて、露光部１による画像形成条件を調整し、色ずれ及び濃度の補正を行う（Ｓ１３）。色ずれ及び濃度の補正後に、ＣＰＵ６０は、画像形成を開始する（Ｓ１４）。ＣＰＵ６０は、画像形成が終了するまで、Ｓ１０〜Ｓ１４の処理を繰り返す（Ｓ１５）。
以上のようにして、色ずれ・濃度補正を行いつつ画像形成処理が実行される。
【００４２】
［高精度色ずれ補正］
色ずれ検知パッチ５１及び濃度検知パッチ５２は、図４に示すように形成される。このような構成により高精度な色ずれ補正が可能な理由を、以下に説明する。
【００４３】
図９に示す（ａ）副走査ＴＯＰずれ、（ｂ）副走査傾きずれ、及び（ｃ）副走査曲がりずれは、中間転写ベルト７の主走査方向の両端部及び中央部の色ずれ検知パッチ５１の検出結果から算出される。
【００４４】
色ずれ検知パッチ５１は、中間転写ベルト７の回転（搬送）方向に複数形成される。複数の色ずれ検知パッチ５１は、それぞれ、感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋや中間転写ベルト駆動ローラ９の偏芯、回転ムラ、中間転写ベルト７の厚みムラ等によって位置変動を起こす。例えば、図１２に示すように、感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋや中間転写ベルト駆動ローラ９には１周成分の位置変動が生じ、中間転写ベルト７には１周成分の位置変動が生じる。色ずれ検知パッチ５１は、これらのすべての位置変動の影響を受けて、「パッチの位置変動」のグラフに示すように位置変動する。位置変動は各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）によって異なり、これらをキャンセルするように、複数の色ずれ検知パッチ５１の繰り返し回数や間隔を決める必要がある。特に、中間転写ベルト７の１周成分の位置変動をキャンセルするためには、少なくとも色ずれ検知パッチ５１を、中間転写ベルト７の略１周分、またはそれ以上にしなければならない。
【００４５】
副走査方向の色ずれに関して、図９に示す（ａ）副走査ＴＯＰずれ、（ｂ）副走査傾きずれは、位置変動の影響を大きく受ける。そのために、高精度な色ずれ補正を行うには、色ずれ検知パッチ５１を削減することはできない。位置変動の影響は、（ａ）副走査ＴＯＰずれに対して、特に顕著である。この他に、（ｂ）副走査傾きずれも、位置変動の影響を受ける。例えば、画像形成装置の前奥方向で感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの偏芯の大きさが異なる場合には位置変動の影響を受ける。また、感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋとレーザスキャナ部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、１次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋが、それぞれ前奥方向において母線ずれを起こした場合にも、位置変動の影響を受ける。
【００４６】
（ｃ）副走査曲がりずれは、主走査方向の両端部の色ずれ検知パッチ５１に対する中央部の色ずれ検知パッチ５１の相対差であるために、位置変動の影響をほとんど受けない。そのために、中間転写ベルト７の搬送方向に複数回形成した色ずれ検知パッチ５１で検出した（ｃ）副走査曲がりずれの変動は、図１３に示すように、繰り返し検知バラツキのみの僅かな変動となる。
【００４７】
このように、図４のように色ずれ検知パッチ５１及び濃度検知パッチ５２を形成しても、高精度な色ずれ補正が可能となる。
【００４８】
また、（ａ）副走査ＴＯＰずれや（ｂ）副走査傾きずれは、位置変動の影響以外にも、環境変動や経時変化、画像形成装置の枠体の捩れ等の影響を受けて変化しやすい。それに対して（ｃ）副走査曲がりずれは、レーザスキャナ部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの走査線の湾曲が支配的であり、その他の変動の影響が、（ａ）副走査ＴＯＰずれや（ｂ）副走査傾きずれに比べて小さいことも、有利に働いている。
【００４９】
本願発明者は、実際に、画像形成装置において、色ずれ検知パッチ５１及び濃度検知パッチ５２を、図４に示すように形成した場合の（ｃ）副走査曲がりずれの検出値の差分を測定した。測定は４台の画像形成装置により行った。図１４は、各画像形成装置＃１〜＃４による測定結果である。図１４の各グラフは、ブラックを基準とした際のイエロー、マゼンタ、シアンの、（ｃ）副走査曲がりずれ検出値の差分（誤差）を示す。
【００５０】
図１４に示すように、（ｃ）副走査曲がりずれ検出値の差分は、４台の画像形成装置＃１〜＃４のすべてにおいて２［ｕｍ］以下であった。また、Ａｖｅ（平均値）＋３σ（分散）の値も３［ｕｍ］以下である。３［ｕｍ］以下は、色ずれ検知センサ４６、４７及び色ずれ・濃度検知センサ４８自身が持つ検知バラツキの範囲内であるために、この結果は、十分に小さいと考えられる。
このように、図４に示すように色ずれ検知パッチ５１及び濃度検知パッチ５２を形成しても、高精度な色ずれ補正が可能となる。
【００５１】
［その他の実施例］
図１５は、中間転写ベルト７上に形成される色ずれ・濃度検知パッチの他の例示図である。図１５では、中間転写ベルト７の主走査方向の両端部及び中央部で副走査方向に並ぶ、主走査方向の色ずれ検知パッチ５３のうち、中央部に並ぶ色ずれ検知パッチ５３の一部を濃度検知パッチ５２に置き換えた構成である。
図９に示す（ｄ）の主走査ＴＯＰずれ及び（ｅ）主走査全体倍率ずれは、主走査方向の両端部に並ぶ色ずれ検知パッチ５３の検出結果から算出される。（ｆ）主走査片倍率ずれについては、主走査方向の両端部及び中央部に並ぶ色ずれ検知パッチ５３の検出結果から算出される。
【００５２】
この場合も、副走査方向の色ずれ検知パッチ５１の場合と同様に、（ｄ）主走査ＴＯＰずれ、（ｅ）主走査全体倍率ずれが、上述した位置変動の影響を大きく受ける。そのために、高精度な色ずれ補正を必要とするならば、色ずれ検知パッチ５３を削減することはできない。
それに対して、（ｆ）主走査片倍率ずれは、主走査方向の両端部の色ずれ検知パッチ５３に対する中央部の色ずれ検知パッチ５３の相対差であり、上述した位置変動の影響をほとんど受けない。そのために、中間転写ベルト７の搬送方向に複数回形成した色ずれ検知パッチ５３から検出した（ｆ）主走査片倍率ずれの変動は、図１３に示した（ｃ）副走査曲がりずれと同様に、繰り返し検知バラツキのみの限りなく小さい変動となる。
【００５３】
このように、図１５のように主走査方向の色ずれ検知パッチ５３と濃度検知パッチ５２とを形成した場合でも、高精度な色ずれ補正が可能となる。ただし、（ｃ）副走査曲がりずれに比べて、環境変動の影響や経時変化の影響、画像形成装置の枠体の捩れ等の影響を受けて変化しやすい。
【００５４】
図１６、図１７は、中間転写ベルト７上に形成される色ずれ・濃度検知パッチのさらに他の例示図である。
図４の例とは、濃度検知パッチ５２の位置が、中間転写ベルト７の搬送方向に移動している。つまり、濃度検知パッチ５２の位置は、中間転写ベルト７の搬送方向の先頭に限らず、中央部や後端部であってもよい。また、主走査方向の色ずれ検知パッチ５３の場合も同様である。
【００５５】
図４、及び図１５〜図１７では、色ずれ検知パッチ５１、５３に置き換えた濃度検知パッチ５２が、色ずれ検知パッチ５１、５３の繰り返し回数で２回分の領域に形成される。主走査方向の中央部に位置する色ずれ検知パッチ５１、５３は、少なくとも１組以上（繰り返し回数で０回）形成できればよい。
【００５６】
濃度検知パッチ５２を中間転写ベルト７の搬送方向の先頭に形成した場合には、濃度検知パッチ５２から検出された濃度補正量を、それ以降の色ずれ検知パッチ５１，５３の形成に反映してもよい。濃度検知パッチ５２を中間転写ベルト７の搬送方向の先頭と後端の両方に形成した場合、濃度補正結果を先頭と後端で繰り返し確認することができる。
色ずれ検知パッチ５１、５３の画像形状は、本実施形態で挙げた主走査方向の線や斜め線に限らず、副走査方向の線や十字線、三角形等であってもよい。これらの画像形状では、主走査方向の色ずれ及び副走査方向の色ずれのいずれも検出することができる。また、斜め線のパッチ形状のみで主走査方向の色ずれ及び副走査方向の色ずれを検出する構成でもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ…レーザスキャナ部、２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ…感光体ドラム、３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ…帯電ローラ、４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ…現像器、８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ…１次転写ローラ。７…中間転写ベルト、９…中間転写ベルト駆動ローラ、４１…２次転写部内面ローラ、４２…ステアリングローラ、４３，４４，４５…アイドラローラ、４６，４７…色ずれ検知センサ、４８…色ずれ・濃度検知センサ。５１，５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋ……副走査方向の色ずれ検知パッチ、５２，５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋ……濃度検知パッチ、５３，５３Ｙ，５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｋ……主走査方向の色ずれ検知パッチ。１…露光部、６０…ＣＰＵ、６１…メモリ、６２１…色ずれ演算部、６２２…色ずれ補正部、６２３…補正テーブル、６２４…濃度補正部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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