(57)【要約】      （修正有）【課題】後端溜まりの特性を考慮して、その色ずれ調整処理への影響を抑制する。【解決手段】画像形成装置は、非飽和状態でベタ画像を形成する回転可能な複数の感光体と、画像データに基づいて複数の感光体に露光して静電潜像を形成する複数の露光部と、複数の現像ローラとを有し、複数の磁気ローラと複数の現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を複数の現像ローラに形成し、複数の現像ローラの電位である現像バイアス電位と複数の静電潜像とに基づいて複数のトナー層から複数の感光体にトナーを付着させる複数の現像部と、複数の現像部によって形成される複数の画像間の色ずれを検知するための色ずれ検知用のパッチに発生する後端溜りに起因する検出遅れ量を計測し、検出遅れ量を使用して複数の画像間の色ずれを抑制するように複数の現像部による相対的な画像形成位置を調整する校正処理部とを備える。【選択図】図１
2019144474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非飽和状態でベタ画像を形成する回転可能な複数の感光体と、画像データに基づいて前記複数の感光体に露光して静電潜像を形成する複数の露光部と、複数の磁気ローラと、複数の現像ローラとを有し、前記複数の磁気ローラと前記複数の現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記複数の現像ローラに形成し、前記複数の現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記複数の静電潜像とに基づいて前記複数のトナー層から前記複数の感光体にトナーを付着させる複数の現像部と、
前記複数の現像部によって形成される複数の画像間の色ずれを検知するための色ずれ検知用のパッチに発生する後端溜りに起因する検出遅れ量を計測し、前記計測された検出遅れ量を使用して前記複数の画像間の色ずれを抑制するように前記複数の現像部による相対的な画像形成位置を調整する校正処理部と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置であって、
前記校正処理部は、前記色ずれ検知用のパッチの先端から後端までの単位長さの差を有する複数の検出遅れ量計測用のパッチを形成し、前記複数の検出遅れ量計測用のパッチ検出長の差として前記単位長さを計測し、前記パッチ検出長と前記計測された単位長さとを使用して前記検出遅れ量を計測する画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置であって、
前記校正処理部は、前記複数の検出遅れ量計測用のパッチの後端溜まり領域以外の領域の濃度ムラを計測し、前記濃度ムラが予め設定された閾値を超えている場合には、前記複数の検出遅れ量計測用のパッチを再度形成する画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記校正処理部は、前記色ずれ検知用のパッチ毎に前記検出遅れ量を計測する画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、さらに、
前記画像形成装置の内部の温度と湿度の少なくとも一方を含む環境の変化に基づいて前記検出遅れ量の変動を推定する後端溜まり推定部を備え、
前記校正処理部は、前記検出遅れ量が変動しなかったと推定された場合には、前記検出遅れ量の計測をスキップする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置であって、
前記校正処理部は、前記現像部の現像バイアス電位を予め設定された調整範囲内で調整して第１の校正処理を実行し、前記第１の校正処理において前記調整範囲内の電位制限値となった場合にベタ画像を形成するためのドット面積率を設定して第２の校正処理を実行し、
前記画像形成装置は、さらに、前記ドット面積率の履歴を記憶する記憶部を備え、
前記後端溜まり推定部は、さらに、前回の前記検出遅れ量の計測後の前記ドット面積率の履歴に基づいて前記検出遅れ量の変動を推定する画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記感光体は、アモルファスシリコン感光体であり、
前記アモルファスシリコン感光体は、非飽和状態でベタ画像を形成する画像形成装置。
【請求項８】
非飽和状態でベタ画像を形成する回転可能な複数の感光体と、画像データに基づいて前記複数の感光体に露光して静電潜像を形成する複数の露光部と、複数の磁気ローラと、複数の現像ローラとを用い、前記複数の磁気ローラと前記複数の現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記複数の現像ローラに形成し、前記複数の現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記複数の静電潜像とに基づいて前記複数のトナー層から前記複数の感光体にトナーを付着させる複数の現像工程と、
前記複数の現像工程によって形成される複数の画像間の色ずれを検知するための色ずれ検知用のパッチに発生する後端溜りに起因する検出遅れ量を計測し、前記計測された検出遅れ量を使用して前記複数の画像間の色ずれを抑制するように前記複数の現像工程による相対的な画像形成位置を調整する校正処理工程と、
を備える画像形成方法。
【請求項９】
非飽和状態でベタ画像を形成する回転可能な複数の感光体と、画像データに基づいて前記複数の感光体に露光して静電潜像を形成する複数の露光部と、複数の磁気ローラと、複数の現像ローラとを有し、前記複数の磁気ローラと前記複数の現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記複数の現像ローラに形成し、前記複数の現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記複数の静電潜像とに基づいて前記複数のトナー層から前記複数の感光体にトナーを付着させる複数の現像部と、
前記複数の現像部によって形成される複数の画像間の色ずれを検知するための色ずれ検知用のパッチに発生する後端溜りに起因する検出遅れ量を計測し、前記計測された検出遅れ量を使用して前記複数の画像間の色ずれを抑制するように前記複数の現像部による相対的な画像形成位置を調整する校正処理部として画像形成装置を機能させる画像形成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラムに関し、特に校正処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、複数色の現像装置を使用するカラープリンターがある。カラープリンターでは、複数色の現像装置によって形成される各色のトナー像をずれることなく、すなわち色ずれなく重畳させて形成させるための調整処理が行われる。調整処理では、複数色の現像装置が各画像パターンを形成し、その複数の画像パターンの相互の位置関係が計測される。ところが、画像パターンに色むらが発生していると、複数の画像パターンの相互の位置関係を正確に計測することができないという問題が発生していた。このような問題に対して、特許文献１は、画像パターンの端部をセンサで検知した際の検知出力に基づき、掃き寄せが発生しているかどうかを判断し、掃き寄せが発生している場合、レジずれ検出パターンの画像パターンを補正し、掃き寄せ補正する技術を提案している。掃き寄せとは、エッジ部におけるトナー量がエッジ部以外のパターン領域に比べて多くなる現象である。特許文献２は、下流端の掃き寄せに起因して生じる誤差を補正するための補正量に関する情報を現像剤の色毎に記憶する技術を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０８３８２号公報
【特許文献２】特開２０１３−１２２５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非飽和状態でベタ画像を形成可能な感光体における後端溜まりの特性を考慮して、その色ずれ調整処理への影響を合理的に抑制する方法については改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、後端溜まりの特性を考慮して、その色ずれ調整処理への影響を抑制する技術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】
【０００６】
本発明の画像形成装置は、非飽和状態でベタ画像を形成する回転可能な複数の感光体と、画像データに基づいて前記複数の感光体に露光して静電潜像を形成する複数の露光部と、複数の磁気ローラと、複数の現像ローラとを有し、前記複数の磁気ローラと前記複数の現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記複数の現像ローラに形成し、前記複数の現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記複数の静電潜像とに基づいて前記複数のトナー層から前記複数の感光体にトナーを付着させる複数の現像部と、前記複数の現像部によって形成される複数の画像間の色ずれを検知するための色ずれ検知用のパッチに発生する後端溜りに起因する検出遅れ量を計測し、前記計測された検出遅れ量を使用して前記複数の画像間の色ずれを抑制するように前記複数の現像部による相対的な画像形成位置を調整する校正処理部とを備える。
【０００７】
本発明の画像形成方法は、非飽和状態でベタ画像を形成する回転可能な複数の感光体と、画像データに基づいて前記複数の感光体に露光して静電潜像を形成する複数の露光部と、複数の磁気ローラと、複数の現像ローラとを用い、前記複数の磁気ローラと前記複数の現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記複数の現像ローラに形成し、前記複数の現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記複数の静電潜像とに基づいて前記複数のトナー層から前記複数の感光体にトナーを付着させる複数の現像工程と、前記複数の現像工程によって形成される複数の画像間の色ずれを検知するための色ずれ検知用のパッチに発生する後端溜りに起因する検出遅れ量を計測し、前記計測された検出遅れ量を使用して前記複数の画像間の色ずれを抑制するように前記複数の現像工程による相対的な画像形成位置を調整する校正処理工程とを備える。
【０００８】
本発明は、非飽和状態でベタ画像を形成する回転可能な複数の感光体と、画像データに基づいて前記複数の感光体に露光して静電潜像を形成する複数の露光部と、複数の磁気ローラと、複数の現像ローラとを有し、前記複数の磁気ローラと前記複数の現像ローラとの間のトナー層形成電位差に応じた厚さのトナー層を前記複数の現像ローラに形成し、前記複数の現像ローラの電位である現像バイアス電位と前記複数の静電潜像とに基づいて前記複数のトナー層から前記複数の感光体にトナーを付着させる複数の現像部と、前記複数の現像部によって形成される複数の画像間の色ずれを検知するための色ずれ検知用のパッチに発生する後端溜りに起因する検出遅れ量を計測し、前記計測された検出遅れ量を使用して前記複数の画像間の色ずれを抑制するように前記複数の現像部による相対的な画像形成位置を調整する校正処理部として画像形成装置を機能させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、後端溜まりの特性を考慮して、その色ずれ調整処理への影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロックダイアグラムである。
【図２】一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す断面図である。
【図３】一実施形態に係る現像部１００の構造を示した側面断面図である。
【図４】一実施形態に係る現像工程において後端溜まりが発生する様子を示す概念図である。
【図５】一実施形態に係る画像形成装置１のハーフパッチ校正処理の内容を示すフローチャートである。
【図６】一実施形態に係る画像形成装置１のレジスト調整処理の内容を示すフローチャートである。
【図７】一実施形態に係るレジストレーション調整処理で使用されるレジストレーション調整用チャートを示す説明図である。
【図８】後端溜まりに起因して後端検出遅れが発生する様子を示す説明図である。
【図９】一実施形態に係る検出遅れ量計測処理の内容を示すフローチャートである。
【図１０】一実施形態に係る検出遅れ量計測処理で使用される検出遅れ量計測用チャートを示す説明図である。
【図１１】一実施形態に係る検出遅れ量計測処理で実行される計算処理の内容を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロックダイアグラムである。画像形成装置１は、制御部１０と、画像形成部２０と、記憶部４０と、画像読取部５０と、定着部８０とを備えている。画像読取部５０は、原稿から画像を読み取ってデジタルデータである画像データＩＤを生成する。
【００１３】
画像形成部２０は、色変換処理部２１と、ハーフトーン処理部２２と、校正用濃度センサ２８と、露光部２９と、アモルファスシリコン感光体である感光体ドラム（像担持体）３０ｃ〜３０ｋと、現像部１００ｃ〜１００ｋ、帯電部２５ｃ〜２５ｋとを有している。色変換処理部２１は、ＲＧＢデータである画像データＩＤをＣＭＹＫデータに色変換する。ハーフトーン処理部２２は、ＣＭＹＫデータにハーフトーン処理を実行してＣＭＹＫのハーフトーンデータとして印刷データＰＤを生成する。ハーフトーンデータは、ＣＭＹＫの各トナーによって形成されるドットの形成状態を表し、ドットデータとも呼ばれる。
【００１４】
制御部１０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の主記憶手段、及びＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の制御手段を備えている。また、制御部１０は、各種Ｉ／Ｏ、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、バス、その他ハードウェア等のインターフェイスに関連するコントローラ機能を備え、画像形成装置１全体を制御する。制御部１０は、後端溜まり推定部１１と校正処理部１２とを備えている。後端溜まり推定部１１及び校正処理部１２の機能については後述する。
【００１５】
記憶部４０は、非一時的な記録媒体であるハードディスクドライブやフラッシュメモリー等からなる記憶装置で、制御部１０が実行する処理の制御プログラムやデータを記憶する。記憶部４０は、本実施形態では、さらに校正用データ格納領域Ｒ１及び検出遅れ量データ格納領域Ｒ２を格納している。
【００１６】
図２は、一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置１は、タンデム型のカラープリンターである。画像形成装置１は、その筐体７０内に、マゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックの各色に対応させて感光体ドラム（像担持体）３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋが一列に配置されている。感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋのそれぞれに隣接して、現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋが配置されている。
【００１７】
感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋには、露光部２９から各色用のレーザー光Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙ及びＬｋが照射（露光）される。この照射によって、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋに静電潜像が形成される。現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋは、トナーを攪拌しながら、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる。これにより、現像工程が完了し、感光体ドラム３０ｃ〜３０ｋの表面に各色のトナー像が形成される。
【００１８】
画像形成装置１は、無端状の中間転写ベルト２７を有している。中間転写ベルト２７は、テンションローラ２４、駆動ローラ２６ａ及び従動ローラ２６ｂに張架されている。中間転写ベルト２７は、駆動ローラ２６ａの回転によって循環駆動させられる。
【００１９】
感光体ドラム３０ｋの上流位置において、中間転写ベルト２７を挟んで従動ローラ２６ｂに対抗する位置にクリーニング装置２００が配置されている。クリーニング装置２００は、微細な繊維が植えられ、高速回転するファーブラシ２１０を有している。ファーブラシ２１０は、ブラシ先端の掻き取り力で中間転写ベルト２７上のトナーを機械的に除去することができる。このように、画像形成装置１は、中間転写ベルト２７に当接するファーブラシ２１０を使用するブラシクリーニング方式を採用し、使用済みのトナーを掻き取って廃棄している。
【００２０】
たとえば感光体ドラム３０ｋ上のブラックのトナー像は、感光体ドラム３０ｋと一次転写ローラ２３ｋとで中間転写ベルト２７を挟み、中間転写ベルト２７が循環駆動させられることによって中間転写ベルト２７に一次転写される。この点は、シアン、イエロー、マゼンタの３色についても同様である。
【００２１】
中間転写ベルト２７の表面には、所定のタイミングで相互に重ね合わせられるように一次転写が行われることによってフルカラートナー像が形成される。校正用濃度センサ２８は、一次転写が完了し、二次転写の前のトナー像の濃度が計測できる位置に配置されている。
【００２２】
フルカラートナー像は、その後、給紙カセット６０から供給された印刷用紙Ｐに二次転写され、定着部８０の定着ローラ対８１によって印刷用紙Ｐに定着される。クリーニング装置２００は、校正パッチについても中間転写ベルト２７に残留する残留トナーを中間転写ベルト２７から除去することができる。印刷媒体は、画像形成媒体とも呼ばれる。
【００２３】
図３は、一実施形態に係る現像部１００の構造を示した側面断面図である。現像部１００ｍ、１００ｃ及び１００ｙは、現像部１００ｋと同一の構成を有し、これらは単に現像部１００とも呼ばれる。現像部１００は、２本の攪拌搬送部材１４１，１４２と、磁気ローラ１４３と、現像ローラ（現像剤担持体）１４４と、現像容器１４５と、規制ブレード１４６とを備えている。
【００２４】
現像容器１４５は、現像部１００の外郭を構成している。現像容器１４５の下部には、仕切り部１４５ｂが設けられている。仕切り部１４５ｂは、現像容器１４５の内部を第１搬送室１４５ａと第２搬送室１４５ｃとに仕切っている。第１搬送室１４５ａ及び第２搬送室１４５ｃは、図３に垂直な方向に柱状に延びており、磁性キャリアとブラックトナーからなる２成分現像剤（単に現像剤とも呼ばれる。）を収容する。
【００２５】
現像容器１４５は、さらに磁気ローラ１４３及び現像ローラ１４４を保持している。現像容器１４５には、現像ローラ１４４を感光体ドラム３０（３０ｋ）に向けて露出させる開口１４７が形成されている。
【００２６】
２本の攪拌搬送部材１４１，１４２は、それぞれ第１搬送室１４５ａ及び第２搬送室１４５ｃの内部で現像剤を攪拌しつつ循環的に移動させている。攪拌搬送部材１４２は、磁気ブラシとして、正に帯電した現像剤を磁気ローラ１４３に供給する。磁気ローラ１４３は、非磁性の回転スリーブ１４３ａと、回転スリーブ１４３ａの内部に固定されている固定マグネット体１４３ｂとを有している。磁気ローラ１４３と現像ローラ１４４とは、所定のクリアランスで対向している。規制ブレード１４６は、磁気ブラシを予め設定されている所定の高さに調整する。
【００２７】
現像ローラ１４４は、回転可能な非磁性の現像スリーブ１４４ａと、現像スリーブ１４４ａの内部で固定されている現像ローラ側磁極１４４ｂとを有している。磁気ローラ１４３には、磁気ローラ電位Ｖｍａｇが印加されている。現像ローラ１４４には、現像バイアス電位Ｖｓｌｖが印加されている。
【００２８】
本実施形態において、感光体ドラム３０では、表面電位が２０Ｖに設定され、現像ローラ１４４との間に現像電界を形成している。一方、現像ローラ１４４には、現像バイアス電位Ｖｓｌｖとしての直流電位２０〜８０Ｖと、周波数２ｋＨｚのピークツーピーク値２０００Ｖの正弦波電位とが重畳された交番バイアスが印加されている。磁気ローラ１４３には、現像時において、磁気ローラ電位Ｖｍａｇとして直流電位２００Ｖが印加され、非現像時において、直流電位−２００Ｖが印加される。
【００２９】
これにより、現像時においては、現像バイアス電位Ｖｓｌｖ＜磁気ローラ電位Ｖｍａｇ（トナーが現像ローラ１４４に供給される電位状態）の時間が長くなってトナーが現像ローラ１４４に供給される時間が長くなり、非現像時においては、現像バイアス電位Ｖｓｌｖ＞磁気ローラ電位Ｖｍａｇ（トナーが現像ローラ１４４から回収される電位状態）の時間が長くなってトナーが現像ローラ１４４から回収される時間が長くなる。
【００３０】
さらに、磁気ローラ１４３に現像時と非現像時に印加される磁気ローラ電位Ｖｍａｇを調整することによって、現像バイアス電位Ｖｓｌｖと磁気ローラ電位Ｖｍａｇとの間の現像時のトナー層形成電位差ΔＶを変化させることができる。これにより、現像ローラ１４４には、現像バイアス電位Ｖｓｌｖと磁気ローラ電位Ｖｍａｇとの間のトナー層形成電位差ΔＶに応じた厚さＤ（後述の図４（ａ）参照）のトナー薄層（単にトナー層とも呼ばれる。）が形成される。
【００３１】
現像ローラ１４４は、感光体ドラム３０との間に所定のクリアランスを有する対向部分（現像ニップ）を介して感光体ドラム３０にトナーを付着させて、トナー像を感光体ドラム３０の表面に形成する。トナー像は、感光体ドラム３０の表面における静電潜像の電位と現像ローラ１４４に印加される現像バイアス電位Ｖｓｌｖの電位差に基づいて形成される。
【００３２】
アモルファスシリコン感光体は、有機感光体（ＯＰＣ）に比べ比誘電率が３倍程度高く、現像コントラスト電位に対して、感光体が保持できるトナー量が多いという特徴を有している。このため、アモルファスシリコン感光体は、通常使用するベタ濃度よりも多くのトナーを保持することが可能である。したがって、アモルファスシリコン感光体は、飽和状態で使用すると、ベタ濃度に必要な量を超えて保持してしまうことになる。よって、本実施形態では、アモルファスシリコン感光体は、ベタ濃度においても非飽和状態において使用され、現像ローラ１４４上に形成されたトナーがほぼすべて感光体に現像されて現像が終了することでベタ濃度が決定されるように使用される。
【００３３】
図４は、一実施形態に係る現像工程において後端溜まりが発生する様子を示す概念図である。図４（ａ）は、画像の先端部と中央部において画像を形成している様子を示している。図４（ｂ）は、画像の後端部において画像を形成している様子を示している。本明細書では、先端部、中央部及び後端部は、感光体ドラム３０の進行方向を基準にして、進行方向から順に先端部、中央部及び後端部と定義されている。
【００３４】
本実施形態では、図４（ａ）に示されるように、感光体ドラム３０は、潜像画像の電位を中和しつつ、現像ローラ１４４の現像スリーブ１４４ａからトナーの供給を受けている。この際、現像工程は、電位の飽和ではなく、非飽和状態において現像スリーブ１４４ａ上に形成されたトナー薄層が消費尽くされることによって完了するように構成されている。トナー薄層の厚さＤは、画像形成におけるベタ現像時の最高濃度を達成するための厚さＴ１を有するように設定されている。
【００３５】
図４（ｂ）に示されるように、現像スリーブ１４４ａは、周速Ｖｓを有し、周速Ｖｄの感光体ドラム３０を追い越しながら画像を形成するように構成されている。このため、ベタ現像時にベタの後端部の近傍には、トナーが未消費の現像スリーブ１４４ａの表面が存在することになる。このトナーが未消費の表面は、アモルファスシリコン感光体３０におけるベタの潜像画像の後端部を追い越していくことになる。
【００３６】
この際、アモルファスシリコン感光体としての感光体ドラム３０が非飽和状態なので、トナーが未消費の現像スリーブ１４４ａの表面から、さらにトナーが現像されてしまうことになる。この現像によって、予め想定されている濃度よりも高いベタ濃度としての後端溜まり（厚さＴ２）が顕在化することになる。
【００３７】
図４（ｃ）は、一例としてベタ画像ＴＰの画像形成時におけるトナーの付着状態（積層状態）を示している。ベタ画像ＴＰでは、画像形成時において後端部においてトナー層が盛り上がっている。このトナー層の盛り上がりは、後端溜まりと呼ばれる。
【００３８】
このような後端溜まりの問題は、ドット面積率を低下させたパッチであるハーフパッチでベタを表現することによって抑制することができる。この例では、画像形成装置１は、７０％乃至９０％のドット面積率のハーフパッチでベタを表現するものとする。本実施形態では、ハーフパッチによるベタ濃度は、現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋの印加電位である現像バイアス電位Ｖｓｌｖやドット面積率の調整によって校正される。
【００３９】
図５は、一実施形態に係る画像形成装置１のハーフパッチ校正処理の内容を示すフローチャートである。本実施形態では、感光体ドラム３０ｃ〜３０ｋにアモルファスシリコン感光体が採用されているので、後端溜まりの問題を抑制するためにハーフパッチでベタを表現するように画像形成装置１が構成されている。
【００４０】
ステップＳ１１０では、校正処理部１２は、現像バイアス電位Ｖｓｌｖを段階的に変更した複数のハーフパッチを有するチャートを中間転写ベルト２７に形成する。具体的には、制御部１０は、校正前の初期値としてのドット面積率（この例では７０％）で現像バイアス電位Ｖｓｌｖが相違する複数のハーフパッチの有するチャートを中間転写ベルト２７に形成する。複数のハーフパッチには、現像バイアス電位Ｖｓｌｖが最大値となっているものも含まれる。
【００４１】
現像バイアス電位Ｖｓｌｖを段階的に変更した複数のハーフパッチを使用するのは、トナー像は、感光体ドラム３０の表面の静電潜像の電位と現像ローラ１４４に印加される現像バイアス電位Ｖｓｌｖの電位差に基づいて形成されるからである。複数のハーフパッチは、ＣＭＹＫのそれぞれについて形成される。以下では、シアン（Ｃ）のハーフパッチを例として説明する。
【００４２】
ステップＳ１２０では、校正処理部１２は、校正用濃度センサ２８を使用してシアン（Ｃ）のパッチの濃度を計測する。本実施形態では、校正用濃度センサ２８は、たとえばＬＥＤ（図示せず）から赤外光を出射し、Ｐ波のみを透過させる偏光フィルタを透過させて赤外光のＰ波をパッチに照射し、受光素子で検出した反射光のＰ波とＳ波の光量差に基づいて濃度を検出する。なお、校正用濃度センサ２８には、パッチからの正反射光を検出する正反射方式やパッチからの拡散反射光を検出する拡散反射方式もある。また、校正用濃度センサ２８は、シアン（Ｃ）の補色の関係にある赤色の反射光の光量を計測するものもある。
【００４３】
ステップＳ１３０では、校正処理部１２は、現像バイアスの調整を実行する。現像バイアス電位Ｖｓｌｖの調整は、現像バイアス電位Ｖｓｌｖが段階的に変更されている複数のシアン（Ｃ）のハーフパッチの中から予め設定されているベタ画像目標濃度に達しているパッチが存在する場合には、そのパッチを選択することによって実行される。
【００４４】
具体的には、校正処理部１２は、反射光のＰ波とＳ波の光量差が予め設定されている閾値以下のハーフパッチが存在する場合には、そのハーフパッチの中で最も低い現像バイアス電位Ｖｓｌｖを校正後の現像バイアスの電位に設定する。現像バイアス電位Ｖｓｌｖの調整による校正は、第１の校正処理とも呼ばれる。
【００４５】
ステップＳ１４０では、校正処理部１２は、ハーフパッチの校正が現像バイアスの調整範囲内で可能である場合には、処理をステップＳ１９０に進め、ハーフパッチの校正が現像バイアス電位Ｖｓｌｖの調整範囲内で可能でない場合には、処理をステップＳ１５０に進める。ハーフパッチの校正が現像バイアスの調整範囲内で可能でない場合とは、複数のシアン（Ｃ）のパッチの中から予め設定されているベタ画像目標濃度に達しているパッチが存在しない場合を意味している。通例では、複数のハーフパッチのいずれかがベタ画像目標濃度に達するが、たとえば環境変動などによってトナー帯電量が増加している状態においてベタ画像目標濃度に到達しないこともあるからである。
【００４６】
ステップＳ１５０では、校正処理部１２は、現像バイアス電位Ｖｓｌｖを最大値に設定し、ドット面積率を調整して校正する作動モードを開始する。現像バイアス電位Ｖｓｌｖの最大値は、たとえば現像バイアスの出力限界や画像への悪影響（かぶりなど）の観点から設定される。現像バイアス電位Ｖｓｌｖの最大値は、電位制限値とも呼ばれ、たとえば現像バイアスの出力限界や画像への悪影響（かぶりなど）の観点から設定される。
【００４７】
ステップＳ１６０では、校正処理部１２は、ドット面積率を段階的に変更した複数のハーフパッチを有するチャートを中間転写ベルト２７に形成する。この例では、ドット面積率は、ドット面積率が７１％〜９０％の範囲で段階的に変更されている。
【００４８】
ステップＳ１７０では、校正処理部１２は、校正用濃度センサ２８を使用してシアン（Ｃ）のパッチの濃度を計測する。すなわち、校正用濃度センサ２８は、センサ出力としてＰ波とＳ波の光量差を計測する。ＭＹＫについても同様に処理が行われる。
【００４９】
ステップＳ１８０では、校正処理部１２は、ドット面積率を設定する。具体的には、制御部１０は、光量差が予め設定されている閾値以下のハーフパッチが存在する場合には、そのハーフパッチの中で最も低いドット面積率のハーフパッチのドット面積率を校正データとして取得する。ドット面積率の設定による校正は、第２の校正処理とも呼ばれる。
【００５０】
ステップＳ１９０では、校正処理部１２は、校正データ記憶処理を実行する。校正データ記憶処理では、校正処理部１２は、ハーフパッチの校正が現像バイアスの調整範囲内で可能であった場合には、校正後の現像バイアス電位Ｖｓｌｖを記憶部４０の校正用データ格納領域Ｒ１に記憶し、ハーフパッチの校正が現像バイアスの調整範囲内で可能でなかった場合には、校正後のドット面積率を記憶部４０の校正用データ格納領域Ｒ１に記憶する。
【００５１】
なお、本実施形態では、校正処理部１２は、最後に実行されたレジスト調整処理の日時以降の校正データを履歴として全て記憶部４０の校正用データ格納領域Ｒ１に記憶する。
【００５２】
このように、ハーフパッチの校正は、現像バイアス又はドット面積率の設定値を取得することによって行われる。ベタ濃度用のハーフパッチの校正が完了すると、ベタ濃度用のハーフパッチについて取得された校正値に基づいて、ベタ濃度以外の他の階調値の校正が開始される。
【００５３】
図６は、一実施形態に係る画像形成装置１のレジスト調整処理の内容を示すフローチャートである。図７は、一実施形態に係るレジストレーション調整処理で使用されるレジストレーション調整用チャートを示す説明図である。レジストレーション調整処理では、校正処理部１２は、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋが相互に各トナー像を正確に重ね合わせてフルカラートナー像を形成できるように、各トナー像の形成タイミングを調整する（図２参照）。
【００５４】
レジストレーション調整用チャートＰＲは、所定のタイミングでＣＭＹＫの各トナーで形成され、それぞれＫ主パッチＫｍ、Ｍ主パッチＭｍ、Ｃ主パッチＣｍ及びＹ主パッチＹｍと、Ｋ副パッチＫｓ、Ｍ副パッチＭｓ、Ｃ副パッチＣｓ及びＹ副パッチＹｓとを含んでいる。各パッチは、いずれもベルト搬送方向に単位長さＬ０を有している。
【００５５】
Ｋ主パッチＫｍ、Ｍ主パッチＭｍ、Ｃ主パッチＣｍ及びＹ主パッチＹｍは、主走査方向（搬送方向と垂直方向）の複数の画像間の色ずれ量を検知するためのパッチである。Ｋ副パッチＫｓ、Ｍ副パッチＭｓ、Ｃ副パッチＣｓ及びＹ副パッチＹｓは、副走査方向（搬送方向と平行方向）の複数の画像間の色ずれ量を検知するためのパッチである。
【００５６】
ステップＳ２１０では、後端溜まり推定部１１は、後端溜まり推定処理を実行する。後端溜まり推定処理では、後端溜まり推定部１１は、前回のレジスト調整処理以降の後端溜まり量の変化の有無を推定する。本実施形態では、後端溜まり量の変化の有無は、最後に実行されたレジスト調整処理の日時以降の校正データの履歴に基づいて判断することができる。
【００５７】
具体的には、後端溜まり推定部１１は、たとえば以下のような校正データの変更があった場合に後端溜まり量が変化する可能性があると推定する。
（１）現像バイアスの調整範囲内でのハーフパッチの校正の可否が変化
（２）ドット面積率が変化
【００５８】
ステップＳ２２０では、後端溜まり推定部１１は、後端溜まり量が変化した可能性があると推定した場合には、処理をステップＳ２３０に進め、後端溜まり量が変化した可能性がないと推定した場合には、ステップＳ２３０及びＳ２４０をスキップして、処理をステップＳ２５０に進める。
【００５９】
図８は、後端溜まりに起因して後端検出遅れが発生する様子を示す説明図である。図８（ａ）は、濃度が相違する２つのパッチＰｍ，Ｐｅのセンサ出力を示している。図８（ｂ）は、後端溜り部Ｅを有するパッチＰｄのセンサ出力を示している。横軸及び縦軸は、それぞれ時間及びセンサ出力である。
【００６０】
パッチＰｅは、パッチＰｄの後端溜り部Ｅの濃度を有している。パッチＰｍは、パッチＰｄの後端溜り部Ｅが発生し得る領域以外（後端溜まり領域以外）の領域の濃度を有している。検出領域ＤＡ（ＤＡ１〜ＤＡ６）は、校正用濃度センサ２８が赤外光を照射する各領域を示している。検出領域ＤＡは、校正用濃度センサ２８に対する中間転写ベルト２７の相対的な移動によって各パッチＰｍ，Ｐｅ，Ｐｄ上を移動する。
【００６１】
センサ出力曲線Ｃｍ（図８（ａ）参照）は、パッチＰｍの検出領域ＤＡ（ＤＡ１〜ＤＡ６）におけるセンサ出力を示している。検出領域ＤＡ１は、パッチＰｍの先端部に到達し、パッチＰｍの赤外光の吸収によって反射光量の減少が始まってセンサ出力（光量差）が低下し始める領域である。検出領域ＤＡ２は、その半分がパッチＰｍに入って、検出領域ＤＡ２での反射光量が減少してセンサ出力が低下している領域である。検出領域ＤＡ３は、その全体がパッチＰｍに入って、検出領域ＤＡ３での反射光量の低下が最大値となってセンサ出力が最低値となっている領域である。
【００６２】
検出領域ＤＡ４は、パッチＰｍの後端部に到達し、パッチＰｍの領域外へと移行し始めることにより反射光量の低下が抑制されてセンサ出力が上昇し始める領域である。検出領域ＤＡ５は、その半分がパッチＰｍから出て、検出領域ＤＡ５での反射光量が増加してセンサ出力が上昇している領域である。検出領域ＤＡ６は、その全体がパッチＰｍから出て、検出領域ＤＡ６での反射光量の低下が最低値となってセンサ出力が最大値となっている領域である。一方、センサ出力曲線Ｃｅ（図８（ａ）参照）は、パッチＰｅの検出領域ＤＡ（ＤＡ１〜ＤＡ６）におけるセンサ出力を示している。
【００６３】
本実施形態のレジスト調整処理では、校正処理部１２は、閾値Ｔｈを使用して各パッチＰｍ，Ｐｅの中央位置を検出する。具体的には、校正処理部１２は、パッチＰｍについてはセンサ出力が閾値Ｔｈとなる２つの時刻Ｔｆｍ，Ｔｒｍの中央時刻として時刻Ｔｃ１を検出する。時刻Ｔｆｍは、閾値Ｔｈに基づくパッチＰｍの先端部の検出時刻である。時刻Ｔｒｍは、閾値Ｔｈに基づくパッチＰｍの後端部の検出時刻である。
【００６４】
一方、校正処理部１２は、パッチＰｅについてはセンサ出力が閾値Ｔｈとなる２つの時刻Ｔｆｅ，Ｔｒｅの中央時刻として時刻Ｔｃ１を検出する。時刻Ｔｆｅは、閾値Ｔｈに基づくパッチＰｅの先端部の検出時刻である。時刻Ｔｒｅは、閾値Ｔｈに基づくパッチＰｅの後端部の検出時刻である。
【００６５】
センサ出力曲線Ｃｄ（図８（ｂ）参照）は、後端溜り部Ｅを有するパッチＰｄのセンサ出力における検出遅れが発生する様子を示している。校正処理部１２は、パッチＰｄについてはセンサ出力が閾値Ｔｈとなる２つの時刻Ｔｆｍ，Ｔｒｅの中間時刻として時刻Ｔｃ２を検出する。時刻Ｔｆｍは、閾値Ｔｈに基づくパッチＰｄの先端部（パッチＰｍと同一濃度の部分）の検出時刻である。時刻Ｔｒｅは、閾値Ｔｈに基づくパッチＰｄの後端部（パッチＰｅと同一濃度の部分）の検出時刻である。
【００６６】
このように、パッチＰｄは、先端部と後端部とで濃度が相違するので、後端溜まりの発生によって後端部の検出タイミングが時刻Ｔｒｍから時刻Ｔｒｅに遅れることになる。これにより、校正処理部１２は、検出領域ＤＡがパッチＰｄの中央位置を通過する時刻を本来の時刻Ｔｃ１でなく、少し遅れた時刻Ｔｃ２として検出することになる。
【００６７】
図９は、一実施形態に係る検出遅れ量計測処理（ステップＳ２３０）の内容を示すフローチャートである。ステップＳ２３１では、校正処理部１２は、検出遅れ量計測用パッチ選択処理を実行する。検出遅れ量計測用パッチ選択処理では、レジストレーション調整用チャートＰＲのＫ主パッチＫｍ、Ｍ主パッチＭｍ、Ｃ主パッチＣｍ及びＹ主パッチＹｍと、Ｋ副パッチＫｓ、Ｍ副パッチＭｓ、Ｃ副パッチＣｓ及びＹ副パッチＹｓとを色ずれ検知用のパッチとして順に選択する。
【００６８】
ステップＳ２３２では、校正処理部１２は、検出遅れ量計測用パッチ形成処理を実行する。検出遅れ量計測用パッチ形成処理では、校正処理部１２は、ステップＳ２３１で選択されたパッチ（たとえばＫ主パッチＫｍ）用の複数の検出遅れ量計測用パッチを含む検出遅れ量計測用チャートを形成する。この例では、複数の検出遅れ量計測用パッチは、Ｋ主パッチＫｍをベルト搬送方向に４つの異なる長さに延長されたパッチとして形成される。ただし、図示略の都合上、ベルト搬送方向と垂直な方向の長さが図７のパッチよりも短く描かれている。
【００６９】
図１０は、一実施形態に係る検出遅れ量計測処理で使用される検出遅れ量計測用チャートを示す説明図である。検出遅れ量計測用チャートは、検出遅れ量計測用パッチとして、第１パッチＰｈ１、第２パッチＰｈ２、第３パッチＰｈ３及び第４パッチＰｈ４を有している（図１０（ａ）参照）。第１パッチＰｈ１、第２パッチＰｈ２、第３パッチＰｈ３及び第４パッチＰｈ４は、ベルト搬送方向に一直線上に並べて配置されている。これにより、検出領域ＤＡは、たとえば第１パッチＰｈ１、第２パッチＰｈ２、第３パッチＰｈ３及び第４パッチＰｈ４の順に走査することができる。
【００７０】
第１パッチＰｈ１は、図７のパッチと同様にベルト搬送方向に単位長さＬ０を有している。第２パッチＰｈ２は、単位長さＬ０だけ第１パッチＰｈ１よりもベルト搬送方向に長いパッチである。第３パッチＰｈ３は、単位長さＬ０だけ第２パッチＰｈ２よりもベルト搬送方向に長いパッチである。第４パッチＰｈ４は、単位長さＬ０だけ第３パッチＰｈ３よりもベルト搬送方向に長いパッチである。第１パッチＰｈ１、第２パッチＰｈ２、第３パッチＰｈ３及び第４パッチＰｈ４は、Ｍ主パッチＭｍ、Ｃ主パッチＣｍ及びＹ主パッチＹｍにも使用される。
【００７１】
Ｋ副パッチＫｓ、Ｍ副パッチＭｓ、Ｃ副パッチＣｓ及びＹ副パッチＹｓについては、第１パッチＰｈ１ａ（図１０（ｂ）参照）と、ベルト搬送方向に第１パッチＰｈ１ａの２倍、３倍及び４倍の長さを有するパッチが使用される。
【００７２】
ステップＳ２３３では、校正処理部１２は、濃度ムラが予め設定されている閾値以下であるか否かを判断する。校正処理部１２は、濃度ムラが予め設定されている閾値を超えている場合には、処理をステップＳ２３１に戻して検出遅れ量計測用チャートを再度形成する。一方、校正処理部１２は、濃度ムラが閾値以下である場合には、処理をステップＳ２３４に進める。ただし、濃度ムラの計測は、後端溜まりが発生する後端部を除いて行われる。
【００７３】
ステップＳ２３４では、校正処理部１２は、検出遅れ量計算処理を実行する。検出遅れ量計算処理では、校正処理部１２は、第１パッチＰｈ１、第２パッチＰｈ２、第３パッチＰｈ３及び第４パッチＰｈ４のいずれにおいても検出遅れ量Ｘが同一であることを利用して検出遅れ量Ｘの検出を実行する。
【００７４】
図１１は、一実施形態に係る検出遅れ量計測処理で実行される計算処理の内容を示す説明図である。図１１（ａ）は、第１パッチＰｈ１、第２パッチＰｈ２、第３パッチＰｈ３及び第４パッチＰｈ４の各検出長、すなわち、第１パッチ検出長Ｐｄ１、第２パッチ検出長Ｐｄ２、第３パッチ検出長Ｐｄ３及び第４パッチ検出長Ｐｄ４を示している。各検出長は、閾値Ｔｈを使用する先端部の検出時刻から後端部の検出時刻までの時間にベルト搬送速度を乗じた搬送距離としての長さを表す値である（図８参照）。
【００７５】
校正処理部１２は、図１１（ａ）に示される式を使用して計算処理を実行する。校正処理部１２は、先ず、第１パッチ検出長Ｐｄ１と第２パッチ検出長Ｐｄ２との差であるδ１２、第２パッチ検出長Ｐｄ２と第３パッチ検出長Ｐｄ３との差であるδ２３及び第３パッチ検出長Ｐｄ３と第４パッチ検出長Ｐｄ４との差であるδ３４を算出し、δ１２、δ２３及びδ３４の平均として単位長さＬ０を算出することができる。校正処理部１２は、次に、第１パッチ検出長Ｐｄ１と単位長さＬ０の差として検出遅れ量Ｘを算出することができる。
【００７６】
ステップＳ２３５では、校正処理部１２は、レジストレーション調整用チャートＰＲのＫ主パッチＫｍ、Ｍ主パッチＭｍ、Ｃ主パッチＣｍ、Ｙ主パッチＹｍ、Ｋ副パッチＫｓ、Ｍ副パッチＭｓ、Ｃ副パッチＣｓ及びＹ副パッチＹｓについて繰り返して処理を実行する。これにより、校正処理部１２は、レジストレーション調整用チャートＰＲのパッチ毎に検出遅れ量Ｘを取得することができる。校正処理部１２は、レジストレーション調整用チャートＰＲの全てのパッチについて処理が完了すると、処理をステップＳ２４０（図６参照）に進める。
【００７７】
ステップＳ２４０では、校正処理部１２は、検出遅れ量データ更新処理を実行する。検出遅れ量データ更新処理では、校正処理部１２は、レジストレーション調整用チャートＰＲの各パッチの検出遅れ量Ｘを記憶部４０の検出遅れ量データ格納領域Ｒ２に記憶（更新）する。
【００７８】
ステップＳ２５０では、校正処理部１２は、レジスト調整処理用パッチ形成処理を実行する。レジスト調整処理用パッチ形成処理では、レジストレーション調整用チャートＰＲ（図７参照）を形成する。ステップＳ２６０では、校正処理部１２は、各パッチの検出遅れ量Ｘを補正量として使用してレジストレーション調整を実行する。レジストレーション調整は、複数の現像部１００による相対的な画像形成位置を調整する処理である。
【００７９】
このように、一実施形態に係る画像形成装置１は、後端溜りに起因する検出遅れ量Ｘを補正量として使用してレジストレーション調整を実行することができる。これにより、画像形成装置１は、後端溜まりの特性を考慮して、その色ずれ調整処理への影響を合理的に抑制して色ずれ調整処理の精度を向上させることができる。
【００８０】
本発明は、上記実施形態だけでなく、以下のような変形例でも実施することができる。
【００８１】
変形例１：上記実施形態では、校正処理部は、レジストレーション調整用チャートの各パッチのベルト搬送方向の単位長さの整数倍のパッチを使用して、検出遅れ量を計測しているが、検出遅れ量の計測方法は、他の方法であっても良い。
【００８２】
具体的には、校正処理部は、たとえばベルト搬送方向に後端溜まりが存在しない場合の単位長さ（既知情報としての検出長）を有するパッチを形成し、そのパッチの実測の検出長との差を求めることによって検出遅れ量を計測するようにしてもよい。ただし、上述の実施形態の方法は、複数のパッチを使用して計測しているので、安定して高精度の計測を実現することができる。
【００８３】
変形例２：上記実施形態では、後端溜まり量の変化の有無は、最後に実行されたレジスト調整処理の日時以降の校正データの履歴が記憶され、その記憶された履歴に基づいて判断されているが、たとえばレジスト調整処理の後で校正データに変更があった場合にその変更を示すフラグである変更フラグを設けるようにしてもよい。この場合、後端溜まり推定部は、変更フラグに基づいて後端溜まり量の変化の有無を推定することができる。本明細書では、校正データ（ドット面積率）の履歴は、広い意味を有し、変更フラグも含んでいる。
【００８４】
変形例３：上記実施形態では、後端溜まり推定部は、前回の検出遅れ量の計測後のドット面積率の履歴（変動の有無）に基づいて後端溜まり量の変化の有無を推定しているが、たとえば温度や湿度といった後端溜まり量に影響を与える環境変化に基づいて推定するようにしてもよい。
【００８５】
変形例４：上記実施形態では、アモルファスシリコン感光体が使用されているが、本発明は、アモルファスシリコン感光体の使用に限定されない。本発明は、一般に非飽和状態の感光体でベタ濃度を再現する画像形成装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  画像形成装置
１０  制御部
１１  後端溜まり推定部
１２  校正処理部
２０  画像形成部
２１  色変換処理部
２８  校正用濃度センサ
２９  露光部
４０  記憶部
５０  画像読取部
６０  給紙カセット
７０  筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019144474.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019144474.tif 000011
【図１０】
2019144474.tif 000012
【図１１】
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