(57)【要約】【課題】パッチ画像のクリーニング時間にかかる時間を抑制すること。【解決手段】複数の感光ドラム１３と、中間転写ベルト１７と、を有し、複数の感光ドラム１３上に形成したパッチ画像を中間転写ベルト１７に転写するカートリッジ１２と、パッチ画像が形成された中間転写ベルト１７に光を照射するＬＥＤ６１と、ＬＥＤ６１からの光の反射光を受光するフォトトランジスタ６２と、を有する色ずれセンサ３１と、画像の色ずれを補正するために画像形成条件を制御する主制御部７２と、を備え、ブラックのトナーで形成された第１パッチ画像と、第１パッチ画像と副走査方向に隣り合うシアンのトナーで形成された第２パッチ画像は、それぞれ主走査方向において画像が形成される区間ＴＴと画像が形成されない区間ＴＳとが交互に繰り返すように形成され、第１パッチ画像における区間ＴＴと、第２パッチ画像における区間ＴＴとは、主走査方向において異なる位置である。【選択図】図６
2019028244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光体と、トナー像又は記録材を担持する回転体と、を有し、前記複数の感光体上に形成したパッチ画像を前記回転体に転写する画像形成手段と、
前記パッチ画像が形成された前記回転体に向けて光を照射する発光部と、前記発光部から照射された光の反射光を受光する受光部と、を有する検出手段と、
前記画像形成手段により前記回転体上に形成されたパッチ画像を前記検出手段により検出し、検出された結果に基づいて画像の色ずれを補正するために画像形成条件を制御する制御手段と、
を備え、
第１色のトナーで形成された第１パッチ画像は、主走査方向において画像が形成される第１区間と画像が形成されない第２区間とが交互に繰り返すように形成され、前記第１パッチ画像と副走査方向において隣り合う前記第１色とは異なる第２色のトナーで形成された第２パッチ画像は、前記主走査方向において画像が形成される第３区間と画像が形成されない第４区間とが交互に繰り返すように形成され、前記第１パッチ画像における前記第１区間と、前記第２パッチ画像における前記第３区間とは、前記主走査方向において異なる位置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２パッチ画像と前記副走査方向において隣り合い、前記第１色及び前記第２色とは異なる第３色のトナーで形成された第３パッチ画像は、前記主走査方向において画像が形成される第５区間と画像が形成されない第６区間とが交互に繰り返すように形成され、
前記第３パッチ画像及び前記第１パッチ画像と前記副走査方向において隣り合い、前記第１色、前記第２色及び前記第３色とは異なる第４色のトナーで形成された第４パッチ画像は、前記主走査方向において画像が形成される第７区間と画像が形成されない第８区間とが交互に繰り返すように形成され、
前記第３パッチ画像における前記第５区間と、前記第４パッチ画像における前記第７区間とは、前記主走査方向において異なる位置であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記画像形成手段により、前記第１区間及び前記第５区間、前記第３区間及び前記第７区間がそれぞれ前記主走査方向において同じ位置である前記第１パッチ画像、前記第２パッチ画像、前記第３パッチ画像及び前記第４パッチ画像が形成された第１のパッチ画像パターン、又は前記第１区間、前記第３区間、前記第５区間及び前記第７区間がそれぞれ前記主走査方向において異なる位置である前記第１パッチ画像、前記第２パッチ画像、前記第３パッチ画像及び前記第４パッチ画像が形成された第２のパッチ画像パターンを形成することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１のパッチ画像パターンにおいて、前記第２区間及び前記第６区間、前記第４区間及び前記第８区間は、それぞれ前記主走査方向において同じ位置であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１のパッチ画像パターンにおいて、前記第１区間と前記第２区間、前記第３区間と前記第４区間、前記第５区間と前記第６区間、及び前記第７区間と前記第８区間の前記主走査方向の区間の長さは等しいことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２のパッチ画像パターンにおいて、前記第２区間、前記第４区間、前記第６区間及び前記第８区間のそれぞれの一部の区間は、前記主走査方向において同じ位置に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２のパッチ画像パターンにおいて、前記第１区間、前記第３区間、前記第５区間及び前記第７区間の前記主走査方向の長さは、それぞれ前記第２区間、前記第４区間、前記第６区間及び前記第８区間の前記主走査方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１区間と前記第２区間の前記主走査方向の長さの和、前記第３区間と前記第４区間の前記主走査方向の長さの和、前記第５区間と前記第６区間の前記主走査方向の長さの和、及び前記第７区間と前記第８区間の前記主走査方向の長さの和は、等しいことを特徴とする請求項３から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１のパッチ画像パターンにおける前記第１区間と前記第２区間の前記主走査方向の長さの和、前記第３区間と前記第４区間の前記主走査方向の長さの和、前記第５区間と前記第６区間の前記主走査方向の長さの和、及び前記第７区間と前記第８区間の前記主走査方向の長さの和は、それぞれ、前記第２のパッチ画像パターンにおける前記第１区間と前記第２区間の前記主走査方向の長さの和、前記第３区間と前記第４区間の前記主走査方向の長さの和、前記第５区間と前記第６区間の前記主走査方向の長さの和、及び前記第７区間と前記第８区間の前記主走査方向の長さの和と等しいことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第１パッチ画像、前記第２パッチ画像、前記第３パッチ画像及び前記第４パッチ画像の前記副走査方向の画像長は、前記発光部から照射された光が反射される前記回転体の反射スポットの前記副走査方向の長さと等しく、
前記第１パッチ画像、前記第２パッチ画像、前記第３パッチ画像及び前記第４パッチ画像の前記主走査方向の画像長は、前記感光体に形成される画像の最大の色ずれ量の２倍の長さに前記反射スポットの前記主走査方向の長さを加えた長さであることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記反射スポットの前記主走査方向の長さは、前記第１区間と前記第２区間の前記主走査方向の長さの和の整数倍であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第１のパッチ画像パターン及び前記第２のパッチ画像パターンは、それぞれ前記副走査方向の画像の色ずれを検出するための前記第１パッチ画像、前記第２パッチ画像、前記第３パッチ画像及び前記第４パッチ画像からなる第１のパターンと、前記主走査方向の画像の色ずれを検出するための前記第１パッチ画像、前記第２パッチ画像、前記第３パッチ画像及び前記第４パッチ画像からなる第２のパターンと、を有し、
前記第１のパターンの前記第１パッチ画像、前記第２パッチ画像、前記第３パッチ画像、及び前記第４パッチ画像は前記主走査方向に平行に形成し、
前記第２のパターンの前記第１パッチ画像、前記第２パッチ画像、前記第３パッチ画像、及び前記第４パッチ画像は、前記主走査方向に対して傾きを有するように形成することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第１のパターン及び前記第２のパターンの前記第１パッチ画像、前記第２パッチ画像、前記第３パッチ画像及び前記第４パッチ画像は、前記副走査方向に平行な直線形状であることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記第１のパターン及び前記第２のパターンの前記第１パッチ画像、前記第２パッチ画像、前記第３パッチ画像及び前記第４パッチ画像は、前記副走査方向に対して傾きを有する斜線形状であることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記回転体を使用開始してからの時間が所定の時間未満の場合には前記第２のパッチ画像パターンのパッチ画像を形成し、前記回転体を使用開始してからの時間が所定の時間以上の場合には前記第１のパッチ画像パターンのパッチ画像を形成することを特徴とする請求項１０から請求項１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記検出手段は、形成される前記パッチ画像が前記第１のパッチ画像パターンのパッチ画像又は前記第２のパッチ画像パターンのパッチ画像に応じて、前記受光部が前記パッチ画像を検出する感度を切り替えることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記画像形成手段は、前記感光体上のトナーを除去するクリーニング手段を有し、
前記回転体に形成された前記パッチ画像は、前記感光体に転写され、前記クリーニング手段により除去されることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記画像形成手段は、前記回転体上のトナーを除去するクリーニング手段を有し、
前記回転体に形成された前記パッチ画像は、前記クリーニング手段により除去されることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか１項に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、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に色ずれ検出パッチを形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置では、高速で印刷を行うために、各色の画像形成部を独立して備える、所謂タンデム方式の構成が知られている。タンデム方式のカラー画像形成装置では、各色の画像形成部の感光ドラム上に形成されたトナー像を順次、中間転写ベルトに重畳して転写することでカラー画像を形成し、更に中間転写ベルト上のカラー画像を記録媒体に一括して転写する構成が採用されている。このような構成のカラー画像形成装置では、各色の画像形成部における機械的要因により、中間転写ベルト上に各画像形成部で形成されたトナー像（画像）を重ね合わせたときに、色ずれ（位置ずれ）を生じてしまうことがある。特に、レーザスキャナ（光走査装置）と感光ドラムのユニットを各色の画像形成部に独立して有する構成では、このユニット間の位置関係が各色で異なってしまい、その結果、色ずれが生じてしまうことがある。そのため、カラー画像形成装置では、各色の色ずれ検出用のパッチ画像を感光ドラムから中間転写ベルト上に転写し、転写されたベタ画像を光学センサを用いて検出した結果に基づいて色ずれを検出し、色ずれ補正を行う制御が行われている。また、画像形成装置の中には、記録媒体を搬送ベルトで搬送しながら、各色の画像形成部の感光ドラム上に形成されたトナー像を、順次搬送ベルト上の記録媒体に転写し、カラー画像を形成する方式の画像形成装置がある。このような画像形成装置では、各色の色ずれ検出用のパッチ画像は、搬送ベルト上に形成され、光学センサを用いて色ずれを検出し、色ずれ補正を行う制御を行う。
【０００３】
また、中間転写ベルト上に形成されたパッチ画像をクリーニングする方法には、大きくブレードクリーニング方式と静電クリーニング方式がある。例えば特許文献１では、中間転写ベルトにクリーニングブレードを当接させ、クリーニングブレードにより中間転写ベルト上のトナーを物理的に剥ぎ取るブレードクリーニング方式が提案されている。上述した搬送ベルト上に形成されたパッチ画像についても、ブレードクリーニング方式でトナーが剥ぎ取られる。また、例えば特許文献２では、次のような静電クリーニング方式が提案されている。帯電手段により、中間転写ベルト上のトナーを現像時の帯電状態とは逆の極性に帯電し、一次転写ローラに電圧を印加して中間転写ベルトから感光ドラムに逆転写する。そして、感光ドラムに転写されたトナーは、感光ドラムをクリーニングするクリーニング装置により回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８８４８１号公報
【特許文献２】特開２００９−２０５１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したブレードクリーニング方式や静電クリーニング方式では、ベタ画像を形成して色ずれ補正制御を実行した場合に、中間転写ベルト上に形成したベタ画像をクリーニングする際に、中間転写ベルトを１周させただけでは全て除去できないことがある。また、搬送ベルト上に形成したベタ画像についても同様である。そのため、色ずれ補正制御後のクリーニングでは、安定したクリーニング性を確保するために中間転写ベルトや搬送ベルトを複数周回転させてクリーニングすることが必要となり、クリーニングに要する時間（ダウンタイムともいう）が長くなるという課題がある。
【０００６】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、パッチ画像のクリーニング時間にかかる時間を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
【０００８】
（１）複数の感光体と、トナー像又は記録材を担持する回転体と、を有し、前記複数の感光体上に形成したパッチ画像を前記回転体に転写する画像形成手段と、前記パッチ画像が形成された前記回転体に向けて光を照射する発光部と、前記発光部から照射された光の反射光を受光する受光部と、を有する検出手段と、前記画像形成手段により前記回転体上に形成されたパッチ画像を前記検出手段により検出し、検出された結果に基づいて画像の色ずれを補正するために画像形成条件を制御する制御手段と、を備え、第１色のトナーで形成された第１パッチ画像は、主走査方向において画像が形成される第１区間と画像が形成されない第２区間とが交互に繰り返すように形成され、前記第１パッチ画像と副走査方向において隣り合う前記第１色とは異なる第２色のトナーで形成された第２パッチ画像は、前記主走査方向において画像が形成される第３区間と画像が形成されない第４区間とが交互に繰り返すように形成され、前記第１パッチ画像における前記第１区間と、前記第２パッチ画像における前記第３区間とは、前記主走査方向において異なる位置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パッチ画像のクリーニング時間にかかる時間を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１〜３の画像形成装置の構成を示す断面図
【図２】実施例１〜３の中間転写ベルトのクリーニング方式を説明する図
【図３】実施例１〜３の色ずれセンサの構成を示す図
【図４】実施例１〜３の画像形成装置の構成を示すブロック図
【図５】実施例１〜３の色ずれ補正制御を説明する図
【図６】実施例１の色ずれ検出パターンを説明する図
【図７】実施例２の色ずれ検出パターンを説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。したがって、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１２】
［画像形成装置の構成］
図１は、実施例１の画像形成装置の構成を示す断面図である。図１に示す画像形成装置は、トナーの色毎に画像形成部であるカートリッジ１２を配設したインライン方式のカラー画像形成装置２（以下、画像形成装置２という）である。画像形成装置２では、各カートリッジ１２において形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー像を重畳させることによりフルカラー画像を出力できるように構成されている。画像形成装置２は、画像形成部であるカートリッジ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと、レーザスキャナユニット１１ＹＭ、１１ＣＫを備えている。レーザスキャナユニット１１ＹＭ、１１ＣＫは、カートリッジ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ上に静電潜像を形成する露光装置である。レーザスキャナユニット１１ＹＭ、１１ＣＫの構成については後述する。また、図１中の符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に対応する構成であることを示す。なお、以下では、特定の感光ドラム等を指す場合を除き、符号の添字を省略することとする。
【００１３】
カートリッジ１２は、図中矢印方向（時計回り方向）に回転する感光ドラム１３、クリーニングブレード１４、帯電ローラ１５、及び現像ローラ１６を有している。感光体である感光ドラム１３の表面は、帯電ローラ１５により一定の電位に帯電された後、レーザスキャナユニット１１からのレーザ光の走査により静電潜像が形成され、更に現像ローラ１６によりトナーで現像されて、トナー像が形成される。また、クリーニングブレード１４は、可撓性（ゴム弾性）であり、感光ドラム１３に対して所定の圧接状態で当接し、感光ドラム１３の表面を拭掃することにより感光ドラム１３上（感光体上）のトナーを掻きとる。更に、クリーニングブレード１４は、クリーニング効率を向上させるために、感光ドラム１３の回転方向に逆行する方向で、感光ドラム１３に当接する配設形態となっている。また、カートリッジ１２には、不揮発性メモリ７が設けられ、各カートリッジ１２に関する情報が格納されている。
【００１４】
各感光ドラム１３に接しながら、図中矢印方向（反時計回り方向）に移動して、感光ドラム１３上（感光ドラム上）に形成されたトナー像が転写される回転体である中間転写ベルト１７が設けられている。感光ドラム１３上のトナー像は、中間転写ベルト１７を介して感光ドラム１３に対向する位置に設けられた一次転写ローラ１８に電圧を印加することにより、中間転写ベルト１７に転写される。更に、中間転写ベルト１７には、中間転写ベルト１７上（回転体上）のトナーをクリーニングするために、導電性ブラシ１９と導電性ローラ２０が設けられている。
【００１５】
また、記録材である用紙２１を格納するカセット２２には、カセット２２内に載置された用紙２１の位置を規制するサイズガイド２３、及びカセット２２内の用紙２１の有無を検出する用紙有無センサ２４が設けられている。用紙２１が搬送される搬送路には、用紙２１を給紙する給紙ローラ２５、用紙２１の重送を防ぎ、用紙１枚分を搬送する分離ローラ２６ａ、２６ｂ、用紙２１の斜行を防ぐレジストレーションローラ２７が設けられている。また、レジストレーションローラ２７の用紙搬送方向の下流側近傍には、搬送される用紙２１を検出するレジストレーションセンサ２８が設けられている。給紙ローラ２５によりカセット２２から給紙された用紙２１は、中間転写ベルト１７と二次転写ローラ２９により用紙２１をニップする二次転写部へと搬送される。用紙２１が二次転写部に搬送されると、二次転写バイアスが印加された二次転写ローラ２９によって、中間転写ベルト１７上のトナー像が用紙２１に二次転写される。その後、トナー像が二次転写された用紙２１は、定着器３０に搬送される。定着器３０により加熱・加圧されて、用紙２１にトナー像が定着され、機外に排出される。また、色ずれ検出手段である色ずれセンサ３１は、中間転写ベルト１７上に形成されるトナー像である色ずれ検出パターンを読み取り、後述する方法で色ずれ検出を行う。
【００１６】
［色ずれ発生の要因］
次に、中間転写ベルト１７上に形成されたトナー像の色ずれが発生する要因について説明する。ここでは、レーザスキャナユニット１１ＹＭ、１１ＣＫの昇温によりレーザ照射位置が変動する経時的色ずれについて説明する。まず、図１に示すレーザスキャナユニット１１ＹＭ、１１ＣＫの構成について説明する。レーザスキャナユニット１１ＹＭは、カートリッジ１２Ｙ、１２Ｍの感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍの表面を走査して、静電潜像を形成する露光装置であり、回転多面鏡３２ＹＭと、回転多面鏡３２ＹＭを回転駆動する駆動モータ３３ＹＭを備えている。一方、レーザスキャナユニット１１ＣＫは、カートリッジ１２Ｃ、１２Ｋの感光ドラム１３Ｃ、１３Ｋの表面を走査して、静電潜像を形成する露光装置であり、回転多面鏡３２ＣＫと、回転多面鏡３２ＣＫを回転駆動する駆動モータ３３ＣＫを備えている。
【００１７】
レーザスキャナユニット１１ＹＭ内のレーザ発光素子（不図示）から出射されたレーザ光は、回転多面鏡３２ＹＭと複数の反射ミラー（不図示）によって偏向され、感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍの表面に照射される。感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ上のレーザ光が照射される位置は、次のような要因により、本来の照射されるべき位置からずれることがある。すなわち、駆動モータ３３ＹＭから生じる熱や、レーザスキャナユニット１１ＹＭ外部から生じる熱による駆動モータ３３ＹＭの軸倒れ、反射ミラー（不図示）の傾き、レーザスキャナユニット１１の歪曲により、照射位置ずれが発生する。なお、レーザスキャナユニット１１ＣＫは、レーザスキャナユニットＹＭと同一構成であり、レーザスキャナユニット１１ＣＫにおいても、レーザスキャナユニット１１ＹＭと同様に、感光ドラム１３Ｃ、１３Ｋにおいて照射位置ずれが生じることがある。
【００１８】
上述したレーザ光の照射位置ずれは、複数の反射ミラーの傾き方やレーザスキャナユニット１１の歪曲の傾向が異なるため、各感光ドラム１３で異なることになる。そのため、感光ドラム１３で照射位置ずれが発生している状態で、中間転写ベルト１７上に感光ドラム１３上に形成されたトナー像が重畳して転写されると、各色のトナー像の位置が合わず、色ずれとなってしまう。また、色ずれには、カートリッジ１２を交換した際に機構部品の公差によるばらつきによって生じる突発的な色ずれもある。本実施例では、経時的に生じる色ずれ、及び突発的に生じる色ずれの両方に対して、適用可能な色ずれ補正制御について後述する。
【００１９】
［中間転写ベルトのクリーニング］
（静電クリーニング方式）
次に、本実施例における中間転写ベルト１７上のトナーの静電クリーニング方式によるクリーニング方法について図２を用いて説明する。図２は、中間転写ベルト１７を中心に、導電性ブラシ１９、導電性ローラ２０、イエロー（Ｙ）のカートリッジ１２Ｙの周辺を拡大した模式図である。図２（ａ）は、プリント動作中の中間転写ベルト１７上のトナーのクリーニングを説明する図であり、図２（ｂ）は、色ずれ補正制御時の中間転写ベルト１７上のトナーのクリーニングを説明する図である。
【００２０】
まず、プリント動作時の中間転写ベルト１７のトナーのクリーニング方法について、図２（ａ）を用いて説明する。プリント動作時には、感光ドラム１３上に形成された静電潜像に現像ローラ１６で負極性に帯電されたトナーが付着することにより現像され、感光ドラム１３上にトナー像が形成される。その後、正極性の電圧を一次転写ローラ１８に印加することにより、感光ドラム１３上のトナー像が中間転写ベルト１７に転写される。そして、中間転写ベルト１７上に形成されたトナー像は、正極性の電圧を二次転写ローラ２９に印加することにより用紙２１に転写され、用紙２１に転写されたトナー像は定着器３０により用紙２１に定着され、プリント動作が終了する。図２（ａ）に示すように、二次転写ローラ２９で用紙２１に転写されず、中間転写ベルト１７上に残ったトナーは、二次転写ローラ２９で印加された正極性の電圧の影響により、正、負両方の極性のトナーが混在している。また、用紙２１表面の凹凸の影響を受け、中間転写ベルト１７上に残ったトナーは、局所的に複数層に重なった状態となっている（図２（ａ）Ａ）。
【００２１】
中間転写ベルト１７の図中矢印方向で示すトナー搬送方向の搬送路に対向して設置された導電性ブラシ１９は、回転移動する中間転写ベルト１７に対して所定の侵入量（接触量）となるように配置されている。そのため、中間転写ベルト１７上に複数層に堆積していたトナーは、導電性ブラシ１９通過時に、導電性ブラシ１９の侵入量に応じ、略一層の高さに散らされる（均される）（図２（ａ）Ｂ）。また、導電性ブラシ１９には、導電性ブラシ１９用の電圧出力回路４２より正極性の電圧が印加され、定電流制御が行われる。これにより、中間転写ベルト１７上のトナーは、導電性ブラシ１９通過時に現像時のトナーの極性と逆極性である正極性に帯電される。なお、正極性に帯電しきれなかった負極性のトナーは、導電性ブラシ１９に回収される。
【００２２】
その後、中間転写ベルト１７上のトナーは導電性ブラシ１９を通過すると、中間転写ベルト１７の回転方向に移動し、導電性ローラ２０に到達する。導電性ローラ２０には、導電性ローラ２０用の電圧出力回路４３により正極性の電圧が印加されている。そのため、導電性ブラシ１９を通過し、正極性に帯電されたトナーは、導電性ローラ２０通過時に更に正極性に帯電され、感光ドラム１３Ｙにおいて転写同時クリーニングを実現させるために最適な正電荷が付与される（図２（ａ）Ｃ）。なお、導電性ブラシ１９に回収されなかった負極性のトナーについても、導電性ローラ２０により、導電性ローラ２０通過時に最適な正電荷が付与される。
【００２３】
最適な正電荷が付与されたトナーは、中間転写ベルト１７の回転方向に移動し、イエローのカートリッジ１２Ｙにおいて、一次転写ローラ１８Ｙに印加された正極性の電圧により感光ドラム１３Ｙに逆転写される。そして、感光ドラム１３Ｙに逆転写されたトナーは、感光ドラム１３Ｙ上に配置されたクリーニングブレード１４Ｙにより感光ドラム１３上から掻きとられて除去される（図２（ａ）Ｄ）。一方、感光ドラム１３Ｙ上に形成された負極性のトナー像は、一次転写ローラ１８Ｙに印加された正極性の電圧により中間転写ベルト１７上に転写され、二次転写ローラ２９へ搬送される（図２（ａ）Ｄ）。なお、導電性ブラシ１９に回収されたトナーや導電性ローラ２０に付着したトナーは、プリント動作終了時の後処理動作により、定期的に回収される。すなわち、中間転写ベルト１７を回転駆動した状態で導電性ブラシ１９や導電性ローラ２０に印加する電圧の極性を切り替えながら電圧を印加することで、導電性ブラシ１９や導電性ローラ２０に付着したトナーを中間転写ベルト１７に転写する。そして、その後、中間転写ベルト１７に転写されたトナーを感光ドラム１３Ｙに逆転写することで、トナーが回収される。
【００２４】
次に、色ずれ補正制御を行った際に中間転写ベルト１７上に形成されたパッチ画像のクリーニング方法について図２（ｂ）を用いて説明する。色ずれ補正制御で用いられる検出パターンを形成するパッチ画像は、一般的にトナー濃度が１００％のベタパターンが用いられる。更に、パッチ画像は、プリント動作と異なり、用紙２１に転写されるわけではない。そのため、色ずれ補正制御を行った際に中間転写ベルト上に形成されたパッチ画像のトナーは、図２（ｂ）に示すように、感光ドラム１３から転写された負極性のトナーが複数層になって中間転写ベルト１７上に形成されている（図２（ｂ）Ａ）。
【００２５】
中間転写ベルト１７上に複数層になって堆積したトナーは、正極性に帯電された導電性ブラシ１９通過時には、堆積したトナーが多いために、図２（ａ）のプリント動作時のように均一の１層の高さに均すことができない。その結果、トナーが複数層に堆積しているため、多くのトナーが導電性ブラシ１９通過時に正極性に帯電されずに、導電性ブラシ１９に回収されることになる。また、導電性ブラシ１９に回収されずに、導電性ブラシ１９を通過して、導電性ローラ２０の方向に搬送されてしまう負極性のトナーも多く出てくる（図２（ｂ）Ｂ）。更に、導電性ブラシ１９で帯電されずに導電性ブラシ１９を通過したトナーの中には、正極性に帯電された導電性ローラ２０通過時にも、正極性に帯電されずに負極性のトナーのまま通過してしまうトナーも出てくる（図２（ｂ）Ｃ）。
【００２６】
イエローのカートリッジ１２Ｙでは、中間転写ベルト１７上の正極性に帯電されたトナーを感光ドラム１３Ｙに逆転写するため、一次転写ローラ１８Ｙには正極性の電圧が印加される。ところが、上述したように導電性ローラ２０で正極性に帯電されず、負極性のまま通過したトナーは、一次転写ローラ１８Ｙでは正極性の電圧が印加されるため、感光ドラム１３Ｙに逆転写されず、中間転写ベルト１７上に留まることになる（図２（ｂ）Ｄ）。このように正極性に帯電されないトナーが中間転写ベルト１７上に残っているため、色ずれ補正制御後の中間転写ベルト１７のクリーニングにおいては、中間転写ベルト１７を複数回、回転させる必要があり、クリーニングに要する時間が長くなる。また、導電性ブラシ１９に回収されたトナーの吐きだし（回収）も行う必要があるため、更にクリーニング時間を要することになる。
【００２７】
（ブレードクリーニング方式）
続いて、本実施例における中間転写ベルト１７上のトナーのブレードクリーニング方式によるクリーニング方法について説明する。まず、プリント動作時の中間転写ベルト１７のトナーのクリーニング方法について説明する。ブレードクリーニング方式の場合には、中間転写ベルト１７上のトナーを剥ぎ取るブレードが、図２の導電性ブラシ１９の位置に設けられている。そして、図２（ａ）に示す二次転写ローラ２９で用紙２１に転写されず、中間転写ベルト１７上に残ったトナーは、ブレードにより剥ぎ取られ、中間転写ベルト１７のクリーニングが行われる。また、色ずれ補正制御を行った際に中間転写ベルト１７上に形成されたパッチ画像のクリーニングについても、プリント動作時と同様のクリーニングが行われる。ところが、色ずれ補正制御を行った際に中間転写ベルト上に形成されたパッチ画像のトナーは、図２（ｂ）に示すように、感光ドラム１３から転写されたトナーが複数層になって中間転写ベルト１７上に形成されている。そのため、一度には全てのトナーを剥ぎ取ることができず、中間転写ベルト１７を複数回、回転させる必要があり、クリーニングに要する時間が長くなる。
【００２８】
また、従来、色ずれ補正制御を実行する際に形成されるベタ画像は、中間転写ベルト１７の搬送方向に対して直交する方向（主走査方向）の同じ位置に形成される。このようにベタ画像を形成した場合、従来のクリーニング技術では、例えばブレードのようなクリーニング部材の同一箇所を使ってクリーニングが行われることになる。そのため、クリーニング部材の特定の箇所が局所的に劣化することになり、その結果、中間転写ベルト１７上にトナーが残るクリーニング不良が発生し、画質の低下を招く可能性がある。
【００２９】
本実施例では、中間転写ベルト１７の効率のよいクリーニングが可能な色ずれ検出パターンを用いた色ずれ補正制御を実行することで、色ずれ補正制御後のクリーニングに要する時間を短く抑えることを可能にする。なお、本発明の特徴となる色ずれ検出パターンについては後述する。
【００３０】
［色ずれセンサの構成と動作］
続いて、色ずれ検出パターンを用いて色ずれを検出する色ずれセンサ３１の構成について、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、色ずれセンサ３１が配置される位置を説明する模式図であり、図３（ｂ）は、色ずれセンサ３１の構成を説明する模式図である。
【００３１】
まず、色ずれセンサ３１の配置について図３（ａ）を用いて説明する。図３（ａ）は、中間転写ベルト１７の上方向から中間転写ベルト１７を見たときの模式図である。図３（ａ）に示すように、色ずれセンサ３１は中間転写ベルト１７に対向して２個設置されており、図中、左側に設置されているのが色ずれセンサ３１Ｌであり、右側に設置されているのが色ずれセンサ３１Ｒである。なお、図中、副走査方向は中間転写ベルト１７が回転する方向（移動方向）であり、主走査方向は、副走査方向と直交する方向であり、感光ドラム１３上をレーザスキャナユニット１１からのレーザ光が走査する方向でもある。即ち、色ずれセンサ３１Ｌは主走査方向の画像書き始め側に配置され、色ずれセンサ３１Ｒは主走査方向の画像書き終わり側に配置されているともいえる。
【００３２】
次に、色ずれセンサ３１の構成について説明する。色ずれセンサ３１Ｌ、３１Ｒは同じ構成を有しており、ここでは色ずれセンサ３１として説明する。図３（ｂ）は、中間転写ベルト１７の側面から色ずれセンサ３１を見たときの色ずれセンサ３１の構成を示す模式図である。図３（ｂ）に示すように、色ずれセンサ３１は、中間転写ベルト１７の表面に対して斜め方向に実装された発光部であるＬＥＤ６１と、光量を検出する受光部であるフォトトランジスタ６２（以下、ＰＴＲ６２という）を有している。ＬＥＤ６１は、検出面である中間転写ベルト１７の表面に対して斜めに実装されているが、アクリル樹脂などの透明樹脂の内面反射を利用して、片側から入射した光を他方へ効率よく導くライトガイドなどを用い、検出面に対して斜めに照射する構成でもよい。ＬＥＤ６１とＰＴＲ６２は、光学的に対称となるように、それぞれ検出面より角度Ａだけ傾けて配置されている。ＰＴＲ６２は、ＬＥＤ６１から出射された光が中間転写ベルト１７表面で正反射した光を受光する。このときの中間転写ベルト上の正反射した面を正反射スポット４１とする。本実施例における正反射スポットの形状は、直径２．１ｍｍの円形状である。なお、本実施例では、正反射光のみを検出する色ずれセンサ３１を用いているが、乱反射光を検出するフォトトランジスタが追加された色ずれセンサを用いて、反射光の検出を行ってもよい。
【００３３】
［画像形成装置の制御部の構成］
図４は、本実施例の画像形成装置２の色ずれ補正制御に関係する制御部の構成を説明する制御ブロック図である。画像形成装置２は、画像データを画像信号に変換して出力するコントローラ７１と、画像形成装置全体を制御する制御手段である主制御部７２を備えている。主制御部７２は、スキャナ駆動部７３、色ずれパターン形成部７４、色ずれセンサ制御部７５、クリーニング制御部７９を有している。スキャナ駆動部７３は、レーザスキャナユニット１１ＹＭの駆動モータ３３ＹＭ、レーザスキャナユニット１１ＣＫの駆動モータ３３ＣＫの回転制御を行う。駆動モータ３３ＹＭは、イエローの感光ドラム１３Ｙとマゼンタの感光ドラム１３Ｍ用の回転多面鏡３２ＹＭを回転させる駆動部である。一方、駆動モータ３３ＣＫは、シアンの感光ドラム１３Ｃとブラックの感光ドラム１３Ｋ用の回転多面鏡３２ＣＫを回転させる駆動部である。色ずれパターン形成部７４は、コントローラ７１から受信した画像信号に基づいて、各カートリッジ１２の感光ドラム１３上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１７に転写し、中間転写ベルト１７に色ずれ検出パターンを形成する。コントローラ７１から受信した色ずれ検出パターンは本発明の特徴であり、詳細は後述する。
【００３４】
色ずれセンサ制御部７５は、センサ駆動部７６、色ずれパターン計測部７７、色ずれ演算部７８から構成され、色ずれセンサ３１Ｌ、３１Ｒの制御を行う。色ずれセンサ３１Ｌは、ＬＥＤ６１、ＬＥＤ６１のオン・オフ状態を制御するトランジスタ６３、ＬＥＤ６１に流れる電流を制限する抵抗６４を有している。また、色ずれセンサ３１Ｌは、ＰＴＲ６２、ＰＴＲ６２が検出した光量を電圧に変換する抵抗６５、コンパレータ６６の閾値電圧６７、抵抗６５で変換された電圧と閾値電圧６７を比較して検出信号ａを出力するコンパレータ６６を有する。なお、色ずれセンサ３１Ｒの構成は、色ずれセンサ３１Ｌと同じであるため、説明を省略すると共に、以下の色ずれセンサ３１の説明は色ずれセンサ３１Ｌを用いて行う。
【００３５】
また、センサ駆動部７６は、色ずれセンサ３１のＬＥＤ６１をオン又はオフする駆動信号（ａ、ｂ）を出力する。センサ駆動部７６によって、色ずれセンサ３１ＬのＬＥＤ６１を導通状態にするためにハイレベルの駆動信号ａが出力されると、トランジスタ６３がオン状態となり、これにより、ＬＥＤ６１が導通状態となって発光する。ＰＴＲ６２は、ＬＥＤ６１から出射されて中間転写ベルト１７で正反射した光を受光すると、受光量に応じた光電流を発生させる。コンパレータ６６は、＋端子に入力される、ＰＴＲ６２に流れる光電流により抵抗６５が変換した（抵抗６５の両端に生じた）光電圧と、−端子に入力される閾値電圧６７とを比較する。そして、コンパレータ６６は、光電圧が閾値電圧６７よりも低い場合はＬＯＷ（ロー）レベルの検出信号ａを出力し、光電圧が閾値電圧６７よりも高い場合はＨＩＧＨ（ハイ）レベルの検出信号ａを出力する。なお、後述するように、閾値電圧６７は、ＰＴＲ６２の受光量に応じた感度を示し、使用する色ずれ検出パターンに応じて変更可能なように構成されている。
【００３６】
色ずれパターン計測部７７は、色ずれセンサ３１（３１Ｌ、３１Ｒ）から出力される検出信号（ａ、ｂ）の出力時間を計測する。具体的には、色ずれパターン計測部７７の計測部７７ａは、検出信号ａの出力時間を計測し、計測部７７ｂは、検出信号ｂの出力時間を計測する。色ずれ演算部７８は、色ずれパターン計測部７７の計測結果に基づいて、各色ずれセンサ３１Ｌ、３１Ｒが検出した色ずれ量を演算し、演算した結果に基づいて画像書き出し位置などの補正値を算出する。具体的には、色ずれ演算部７８ａは、色ずれパターン計測部７７ａの計測結果に基づいて、色ずれセンサ３１Ｌが検出した色ずれ量を演算し、演算した結果に基づいて画像書き出し位置などの補正値を算出する。同様に、色ずれ演算部７８ｂは、色ずれパターン計測部７７ｂの計測結果に基づいて、色ずれセンサ３１Ｒが検出した色ずれ量を演算し、演算した結果に基づいて画像書き出し位置などの補正値を算出する。
【００３７】
クリーニング制御部７９は、高電圧制御部８０及び駆動制御部８３から構成されている。高電圧制御部８０は、導電性ブラシ１９に正極性の電圧を印加する電圧出力回路４２と、導電性ローラ２０に正極性の電圧を印加する電圧出力回路４３の制御を行う。駆動制御部８３は、中間転写ベルト１７を回転させるモータ８２を駆動し、中間転写ベルト１７を回転させて、中間転写ベルト１７上のトナーをクリーニングする。なお、本実施例の色ずれ補正制御後の中間転写ベルト１７のクリーニング方法は、図２（ｂ）で説明した静電クリーニング方式とする。
【００３８】
［色ずれ補正制御］
次に、本実施例における色ずれ補正制御について説明する。画像形成装置２では、公知のように、各色間の色ずれを補正するために、色ずれセンサ３１を用いて色ずれ補正制御を実行する。画像形成装置２では、コントローラ７１が主制御部７２に色ずれ補正制御の開始を指示すると、主制御部７２では次のような動作が行われる。主制御部７２の色ずれパターン形成部７４は、コントローラ７１内のメモリに格納された色ずれ検出パターンに応じたトナー像を各カートリッジ１２の感光ドラム１３に形成し、中間転写ベルト１７に転写する。そして、色ずれセンサ制御部７５では、センサ駆動部７６が色ずれセンサ３１を駆動し、色ずれセンサ３１は中間転写ベルト１７上に形成された色ずれ検出パターンを検出し、検出信号を色ずれパターン計測部７７に出力する。色ずれパターン計測部７７は、色ずれセンサ３１から出力される検出信号の出力時間を計測する。色ずれ演算部７８は、検出信号の出力時間に基づいて、各色間の副走査方向（中間転写ベルト１７の回転方向）の色ずれ量、及び各色間の主走査方向（中間転写ベルト１７の幅方向）の色ずれ量を算出する。
【００３９】
ここで、図５を用いて、副走査方向及び主走査方向の色ずれ量の算出方法について説明する。図５（ａ）は、色ずれセンサ３１が色ずれ検出パターンを検出したときに色ずれセンサ３１から色ずれパターン計測部７７に出力される信号を説明する図である。図５（ａ）（ａ−１）は、図中矢印方向に移動する中間転写ベルト１７上に形成された色ずれ検出パターンのトナー像８１を示している。図５（ａ−２）は、色ずれセンサ３１のコンパレータ６６の＋端子に入力される光電圧を示している。色ずれセンサ３１のＰＴＲ６２は、トナー像８１を検出すると流れる電流値が変化し（減少し）、抵抗６５により発生する光電圧が変動する。図５（ａ−２）より、トナー像８１を検出すると光電圧が閾値電圧６７よりも低くなっているのが分かる。
コンパレータ６６は、＋端子に入力される光電圧と−端子に入力される閾値電圧６７とを比較する。そして、コンパレータ６６は、光電圧が閾値電圧６７以下の場合はＬＯＷレベルの信号を出力し、光電圧が閾値電圧６７よりも高い場合はＨＩＧＨレベルの信号を出力する（図５（ａ）（ａ−３））。色ずれパターン計測部７７は、コンパレータ６６から出力される検出信号に基づいて、中間転写ベルト１７に形成されたトナー像の先端が検出されたタイミングＴ１（先端タイミング）と後端が検出されたタイミングＴ２（後端タイミング）を検出する。そして、色ずれパターン計測部７７は、タイミングＴ１（先端タイミング）とタイミングＴ２（後端タイミング）に基づいてトナー像８１の中心タイミングである重心点Ｔ３を算出する。色ずれ演算部７８は、各色の色ずれ量を各色のトナー像８１毎の重心点Ｔ３に基づいて算出する。
【００４０】
図５（ｂ）は、色ずれ補正制御における、中間転写ベルト１７上に形成される色ずれ検出パターンの一例を示す模式図であり、中間転写ベルト１７の上方向から中間転写ベルト１７を見たときの模式図である。なお、色ずれセンサ３１Ｌは、主走査方向の左側に形成された色ずれ検出パターンを検出し、色ずれセンサ３１Ｒは、主走査方向の右側に形成された色ずれ検出パターンを検出する。また、色ずれ検出パターンは、図中、上から下方向の中間転写ベルト１７が回転する方向である副走査方向に形成される。
【００４１】
色ずれ検出パターン９０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、９１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、副走査方向の色ずれ量を検出するための色ずれ検出パターンである。色ずれ検出パターン９２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、９３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、主走査方向の色ずれ量を検出するための、副走査方向に対して４５度の傾きを持たせた色ずれ検出パターンである。なお、符号９０〜９３の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、トナーの色を示す。また、図中、点線で示すＴｓｌ１〜Ｔｓｌ４、Ｔｓｒ１〜Ｔｓｒ４は、それぞれ色ずれ検出パターン９０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、９１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の重心点（検出タイミング）を示す。同様に、図中、点線で示すＴｍｌ１〜Ｔｍｌ４、Ｔｍｒ１〜Ｔｍｒ４は、それぞれ色ずれ検出パターン９２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、９３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の重心点（検出タイミング）を示す。本実施例では、各色の重心点と色ずれ検出の基準色であるブラック（Ｋ）と各色パターン間の理論距離に基づいて、各色の副走査方向、及び主走査方向の色ずれ量を算出する。
【００４２】
ここで、色ずれ量の算出方法について、図５（ｂ）を参照して説明する。中間転写ベルト１７の移動速度をｖ（ｍｍ／ｓ）、副走査方向の色ずれ量を検出するための色ずれ検出パターン９０、９１の各色とブラック（Ｂｋ）パターン間の理論距離をｄｓＣ（ｍｍ）、ｄｓＭ（ｍｍ）、ｄｓＹ（ｍｍ）とする。また、各色の副走査方向の色ずれ量を検出するための色ずれ検出パターン９０、９１と、主走査方向の色ずれ量を検出するための、副走査方向に対して４５度の傾きを持たせた色ずれ検出パターン９２、９３間の実測距離を、左右各々、次のように定義する。すなわち、左側の色ずれ検出パターン９２、９３間の実測距離をｄｍｌＫ（ｍｍ）、ｄｍｌＣ（ｍｍ）、ｄｍｌＭ（ｍｍ）、ｄｍｌＹ（ｍｍ）とする。同様に、右側の色ずれ検出パターン９２、９３間の実測距離をｄｍｒＫ（ｍｍ）、ｄｍｒＣ（ｍｍ）、ｄｍｒＭ（ｍｍ）、ｄｍｒＹ（ｍｍ）とする。また、これらの理論距離は、全て等しいものとする。
【００４３】
ブラック（Ｂｋ）を基準色とし、副走査方向に関する、各色の色ずれ量δｅｓは、
δｅｓＹ＝ｖ×｛（Ｔｓｌ４−Ｔｓｌ１）＋（Ｔｓｒ４−Ｔｓｒ１）｝／２−ｄｓＹ・・・（式１）
δｅｓＭ＝ｖ×｛（Ｔｓｌ３−Ｔｓｌ１）＋（Ｔｓｒ３−Ｔｓｒ１）｝／２−ｄｓＭ・・・（式２）
δｅｓＣ＝ｖ×｛（Ｔｓｌ２−Ｔｓｌ１）＋（Ｔｓｒ２−Ｔｓｒ１）｝／２−ｄｓＣ・・・（式３）
となる。
【００４４】
主走査方向に関する、左右各々の各色の色ずれ量δｅｍｌ、δｅｍｒは、
ｄｍｌＫ＝ｖ×（Ｔｍｌ１−Ｔｓｌ１）・・・（式４）
ｄｍｌＣ＝ｖ×（Ｔｍｌ２−Ｔｓｌ２）・・・（式５）
ｄｍｌＭ＝ｖ×（Ｔｍｌ３−Ｔｓｌ３）・・・（式６）
ｄｍｌＹ＝ｖ×（Ｔｍｌ４−Ｔｓｌ４）・・・（式７）
と、
ｄｍｒＫ＝ｖ×（Ｔｍｒ１−Ｔｓｒ１）・・・（式８）
ｄｍｒＣ＝ｖ×（Ｔｍｒ２−Ｔｓｒ２）・・・（式９）
ｄｍｒＭ＝ｖ×（Ｔｍｒ３−Ｔｓｒ３）・・・（式１０）
ｄｍｒＹ＝ｖ×（Ｔｍｒ４−Ｔｓｒ４）・・・（式１１）
より、
δｅｍｌＹ＝ｄｍｌＹ−ｄｍｌＫ・・・（式１２）
δｅｍｌＭ＝ｄｍｌＭ−ｄｍｌＫ・・・（式１３）
δｅｍｌＣ＝ｄｍｌＣ−ｄｍｌＫ・・・（式１４）
と、
δｅｍｒＹ＝ｄｍｒＹ−ｄｍｒＫ・・・（式１５）
δｅｍｒＭ＝ｄｍｒＭ−ｄｍｒＫ・・・（式１６）
δｅｍｒＣ＝ｄｍｒＣ−ｄｍｒＫ・・・（式１７）
となる。そして、計算結果の正負から色ずれ方向が判断でき、左方向の各色の色ずれ量δｅｍｌから主走査方向の書出し位置を、色ずれ量（δｅｍｒ−δｅｍｌ）から主走査方向の幅を補正する。なお、主走査方向の幅に誤差がある場合は、主走査書出し位置は色ずれ量δｅｍｌだけではなく、主走査幅補正に伴って変更した画像クロック周波数の変化量も考慮して算出する。また、複数セットの色ずれ用のトナーパターンが形成された場合は、各々の色ずれ量を平均化することにより主走査方向と副走査方向の各色の色ずれ量を算出すればよい。
【００４５】
色ずれ演算部７８は、算出した色ずれ量に基づいた色ずれ情報をコントローラ７１に通知する。コントローラ７１は、通知された色ずれ情報に基づいて画像データを作成し、用紙２１への色ずれを抑えるように画像形成条件を制御する。色ずれ演算部７８がコントローラ７１に通知する色ずれ情報には、副走査方向に関する情報として、次のような情報がある。すなわち、副走査方向に関する情報には、画像形成の基準色であるイエロー（Ｙ）のレーザビーム発光タイミング（ＴＯＰ信号出力タイミング）を基準に、他の色のレーザビーム発光タイミングを何走査ライン分遅らせるかの情報がある。コントローラ７１は、通知された情報に従い、画像データを主制御部７２に送信するタイミングを遅延させる。本実施例では、ブラック（Ｋ）を基準とする副走査方向の色ずれ量を算出したため、イエロー（Ｙ）を基準に変換した後に、コントローラ７１に色ずれ情報を通知する。また、主走査方向の色ずれ量に関する情報には、色ずれ検出の基準色であるブラック（Ｋ）の主走査方向のレーザビーム発光タイミングに対して、他の色のレーザビームの発光タイミングをどれだけ早める、又は遅らせるかの情報がある。コントローラ７１は、通知された情報に従い、画像データを主制御部７２に送信するタイミングを調整する。本実施例においては、図５（ｂ）に示す色ずれ検出パターンに基づき色ずれ量を算出する構成について説明したが、色ずれ検出パターン及び算出方法については、本実施例での説明に限定されない。
【００４６】
［色ずれ検出パターン］
次に、本実施例の色ずれ補正制御後の中間転写ベルト１７上の色ずれ検出パターンのトナーのクリーニングに要する時間を抑えることを可能にする、第１のパッチ画像パターンである色ずれ検出パターンについて図６を用いて説明する。図６は、図５（ｂ）と同様に、本実施例の中間転写ベルト１７上に形成される色ずれ検出パターンを示す模式図であり、中間転写ベルト１７の上方向から中間転写ベルト１７を見たときの模式図である。図６において、色ずれ検出パターン１００（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、１０１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、副走査方向の色ずれ検出パターン（第１のパターン）であり、点線は各色ずれ検出パターンの重心点Ｔｓｌ１〜Ｔｓｌ４、Ｔｓｒ１〜Ｔｓｒ４を示す。一方、色ずれ検出パターン１０２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、１０３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、主走査方向の色ずれ検出パターン（第２のパターン）であり、点線は各色ずれ検出パターンの重心点Ｔｍｌ１〜Ｔｍｌ４、Ｔｍｒ１〜Ｔｍｒ４を示す。なお、これらの各色ずれ検出パターン１００、１０１、１０２、１０３を以下、パッチ画像という。
【００４７】
まず、本実施例における色ずれ検出パターンのパッチ画像のサイズについて説明する。パッチ画像の副走査方向の画像長ＴＰは、色ずれセンサ３１の正反射スポット４１（図中、４１Ｌ、４１Ｒで表示）のサイズと同じ４８ドット（６００ＤＰＩ）の約２ｍｍ（≒４８ドット×２５．４ｍｍ／６００ドット）に設定している。これは、色ずれセンサ３１においてパッチ画像を検出した際のコンパレータ６６に入力される光電圧の出力を最大限確保しつつ、副走査方向のパッチサイズを最小限に抑えるためである。また、パッチ画像の主走査方向の画像長ＴＤは、色ずれの最大範囲に応じて設定される。色ずれが最大となる場合とは、上述したカートリッジ１２を交換した際に機構部品の公差によるばらつきによって生じる突発的な色ずれであり、この場合の主走査方向に発生する色ずれ最大範囲は４８ドットである。そのため、正反射スポット４１の主走査方向の両側に最大の色ずれが生じても、正反射スポット４１のスポットサイズ（４８ドット）内にパッチ画像が収まることを考慮すると、パッチ画像の主走査方向の画像長ＴＤは、次のような長さになる。すなわち、パッチ画像の主走査方向の画像長ＴＤは、感光ドラム１３上に形成される画像の最大の色ずれ量の２倍の長さに正反射スポット４１の主走査方向の長さを加えた長さとなる。したがって、パッチ画像の主走査方向の画像長ＴＤは、１４４ドット（＝４８ドット＋２×４８ドット）（６００ＤＰＩ）の約６．１ｍｍ（≒１４４ドット×２５．４ｍｍ／６００ドット）に設定される。本実施例において想定する主走査方向の色ずれは、約２ｍｍ（４８ドット）とする。
【００４８】
次に、本実施例における中間転写ベルト１７上に形成されるパッチ画像のパターンについて説明する。図６において、色ずれ検出パターン１００Ｋ、１００Ｃの円形の破線部のパッチ画像を拡大した図を示す。同様に、色ずれ検出パターン１０２Ｋ、１０２Ｃの円形の破線部のパッチ画像を拡大した図を示す。なお、色ずれ検出パターン１００Ｍ、１００Ｙのパッチ画像は、色ずれ検出パターン１００Ｋ、１００Ｃのパッチ画像と同様であり、色ずれ検出パターン１０２Ｍ、１０２Ｙのパッチ画像は、色ずれ検出パターン１０２Ｋ、１０２Ｃのパッチ画像と同様である。また、色ずれ検出パターン１０１、１０３は、色ずれ検出パターン１００、１０２と同様である。
【００４９】
図６に示すパッチ画像は、使用するトナー量を抑えてクリーニング効率を向上するために、主走査方向にパッチ形成区間ＴＴとパッチ非形成区間ＴＳを交互に繰り返して配置した構成となっている。本実施例においては、パッチ形成区間ＴＴの主走査方向の長さ（画像長）を４ドット、パッチ非形成区間ＴＳの主走査方向の長さを４ドットのパッチ画像としている。また、本実施例では、パッチ形成区間ＴＴの長さ（４ドット）とパッチ非形成区間ＴＳの長さ（４ドット）の和（８ドット）と、色ずれセンサ３１の正反射スポット４１の主走査方向の長さ（４８ドット）は、整数倍の関係としている。これにより、主走査方向に色ずれが発生し、色ずれセンサ３１が色ずれ検出パターンを検出するスポットにずれが生じた場合でも、スポット中に含まれるパッチ形成区間ＴＴとパッチ非形成区間ＴＳの数を常に一定にすることができる。その結果、色ずれセンサ３１において検出するトナー量を一定に保つことができる。本実施例では、１つの色ずれセンサ３１で複数色、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色ずれ検出パターンを検出するため、この関係は各色で共通である。
【００５０】
次に、本実施例におけるパッチ画像の色間の関係について説明する。図６に示すように、色ずれ検出パターン１００Ｋ、１００Ｃでは、パッチ形成区間ＴＴとパッチ非形成区間ＴＳの位置関係が逆の関係となっている。すなわち、色ずれ検出パターン１００Ｋでパッチ形成区間ＴＴの位置は、色ずれ検出パターン１００Ｃではパッチ非形成区間ＴＳの位置である。また、色ずれ検出パターン１００Ｋでパッチ非形成区間ＴＳの位置は、色ずれ検出パターン１００Ｃではパッチ形成区間ＴＴの位置となっている。同様に、色ずれ検出パターン１０２Ｋ、１０２Ｃでも、パッチ形成区間ＴＴとパッチ非形成区間ＴＳの位置関係が逆の関係となっている。また、色ずれ検出パターン１０１、１０３においても同様の関係となるように、パッチ画像が形成される。このように、本実施例では、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）のパッチ画像におけるパッチ形成区間ＴＴとパッチ非形成区間ＴＳの位置関係が同じになるようにパッチ画像が形成される。また、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）のパッチ画像におけるパッチ形成区間ＴＴとパッチ非形成区間ＴＳの位置関係が同じになるようにパッチ画像が形成される。このように、副走査方向で隣り合う色の色ずれ検出パターン１００、１０１、１０２、１０３において、パッチ形成区間ＴＴとパッチ非形成区間ＴＳの位置が重ならないようにパッチ画像が形成される。その結果、中間転写ベルト１７上に回転方向上流側から順に形成されるブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のパッチ画像において、パターン形成区間ＴＴの位置が、主走査方向に対して交互に配置されるように設定されている。これにより、中間転写ベルト１７上に形成される（堆積する）トナーを分散させることができ、パッチ画像が導電性ブラシ１９を通過するときにトナーを均一にならす均一性を向上させることができる。
【００５１】
次に、本実施例におけるコンパレータ６６の−端子に入力される閾値電圧６７について説明する。コンパレータ６６の閾値電圧６７は、色ずれセンサ３１の正反射スポット４１内で検出するトナー量に応じて決定される。上述したように、本実施例では、トナーが使用されるパッチ形成区間ＴＴを４ドット、トナーが使用されないパッチ非形成区間ＴＳを４ドットとしているため、パッチ画像がベタ画像の図５（ｂ）の場合に比べて、使用されるトナー量は半分になっている。色ずれセンサ３１では、パッチ画像が形成されていない状態の中間転写ベルト１７から検出される反射光量により抵抗６５に生じる光電圧は２．５Ｖになるように調整されている。また、従来のパッチ画像として中間転写ベルト１７上にベタ画像を形成したときのコンパレータ６６の閾値電圧６７を１．３Ｖとする。そこで、本実施例では使用するトナー量が半分となっているため、コンパレータの閾値電圧６７は、１．９Ｖ（＝２．５Ｖ−（２．５−１．３Ｖ）／２）となる。閾値電圧６７は、色ずれセンサ３１のＰＴＲ６２のパッチ画像を検出する感度を示している。本実施例での閾値電圧６７は、１．９Ｖであり、従来の閾値電圧６７は、１．３Ｖであった。したがって、本実施例の色ずれ検出パターンを用いて色ずれ検出を行う場合には、従来のベタ画像を用いた色ずれ検出パターンの場合に比べて、ＰＴＲ６２の感度は高く設定されることになる。
【００５２】
以上説明したように、本実施例では、色ずれ補正制御実行時に用いる色ずれ検出パターンのパッチ画像を主走査方向にパッチ形成区間とパッチ非形成区間を交互に繰り返して配置している。このような色ずれ検出パターンを用いることにより、ベタ画像のパッチ画像を用いる場合に比べてトナー量を抑えることができる。更に、負極性のトナーが導電性ブラシ１９や導電性ローラ２０を帯電されることなく通過することを防止し、導電性ブラシ１９に付着する負極性のトナー量を抑えることができる。これにより、パッチ画像をクリーニングするのに要する時間であるダウンタイムを抑えることができる。また、パッチ画像が中間転写ベルトや搬送ベルトの主走査方向の特定の箇所にだけ形成されるのではなく、分散して形成される。そのため、使用されるトナー量も削減されると共に、クリーニング部材の劣化の進行を抑制することができる。なお、本実施例では、１台のスキャナユニットで、２つのカートリッジの感光ドラムの露光を行う構成について説明したが、この構成に限定されるものではない。例えば、１つのスキャナユニットで１つ、又は４つのカートリッジの感光ドラムを露光する構成においても、本実施例は、適用することができる。
以上説明したように、本実施例によれば、パッチ画像のクリーニング時間にかかる時間を抑制することができる。
【実施例２】
【００５３】
実施例２では、実施例１における色ずれ検出パターンよりもクリーニング効率の向上に有利な色ずれ検出パターンについて説明する。なお、本実施例で使用する画像形成装置、及び制御部の構成は実施例１と同様であり、同じ装置には同じ符号を用いることで、ここでの説明を省略する。
【００５４】
［色ずれ検出パターン］
図７を用いて、本実施例の第２のパッチ画像パターンである色ずれ検出パターンについて説明する。図７は、本実施例の中間転写ベルト１７上に形成される色ずれ検出パターンを示す模式図であり、中間転写ベルト１７の上方向から中間転写ベルト１７を見たときの模式図である。図７において、色ずれ検出パターン２００（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、２０１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、副走査方向の色ずれ検出パターンであり、点線は各色ずれ検出パターンの重心点Ｔｓｌ１〜Ｔｓｌ４、Ｔｓｒ１〜Ｔｓｒ４を示す。一方、色ずれ検出パターン２０２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、２０３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、主走査方向の色ずれ検出パターンであり、点線は各色ずれ検出パターンの重心点Ｔｍｌ１〜Ｔｍｌ４、Ｔｍｒ１〜Ｔｍｒ４を示す。また、色ずれ検出パターン２００の破線枠部を拡大した図が、図７の下部に示す破線拡大部であり、副走査方向の色ずれ量を検出するための色ずれ検出パターン２００（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の各色のパッチ形成区間ＴＴとパッチ非形成区間ＴＳとの関係を示している。破線拡大部には、色ずれ検出パターン２００のみ示すが、色ずれ検出パターン２０１、２０２、２０３の各色のパッチ形成区間ＴＴとパッチ非形成区間ＴＳも、色ずれ検出パターン２００と同様の関係である。なお、図７に示す本実施例でのパッチ画像の副走査方向の画像長ＴＰ、主走査方向の画像長ＴＤは、実施例１と同様、それぞれ４８ドット（６００ＤＰＩ）の約２ｍｍ、１４４ドット（６００ＤＰＩ）の約６．１ｍｍである。
【００５５】
まず、本実施例におけるパッチ画像について説明する。本実施例で形成されるパッチ画像は、使用するトナー量を抑えてクリーニング効率を向上するために、主走査方向にパッチ形成区間ＴＴとパッチ非形成区間ＴＳを交互に繰り返して配置している。本実施例においては、パッチ形成区間ＴＴの長さを１ドット、パッチ非形成区間ＴＳの長さを３ドットのパッチ画像とする。本実施例のパッチ形成区間ＴＴとパッチ非形成区間ＴＳの長さ（ドット数）関係は、実施例１のパッチ形成区間ＴＴの長さが４ドット、パッチ非形成区間ＴＳの長さが４ドットの場合と比べて、トナー消費量は半分となる。これにより、中間転写ベルト１７上に形成されたパッチ画像のクリーニングに要する時間を実施例１に比べて、更に抑えることができる。
【００５６】
次に、本実施例におけるパッチ画像の色間の関係について説明する。各色ずれ検出パターンのパッチ画像は、全ての色間でパターン形成区間ＴＴの位置が主走査方向において異なる位置に配置されるように設定されている。これにより、実施例１よりもクリーニング部材（導電性ブラシ１９、導電性ローラ２０）に供給される（接触する）トナーを分散することができる。その結果、クリーニング部材の局所的な劣化の進行を抑えることができ、クリーニング不良の発生を低減することが可能となる。また、全ての色間でパッチ非形成区間ＴＳの一部は、主走査方向において重複している（主走査方向における位置が重なっている）。
【００５７】
次に、本実施例におけるコンパレータ６６の閾値電圧６７について説明する。コンパレータ６６の閾値電圧６７は、色ずれセンサ３１の正反射スポット４１内で検出するトナー量に応じて決定される。上述したように、本実施例では、トナーが使用されるパッチ形成区間ＴＴを１ドット、トナーが使用されないパッチ非形成区間ＴＳを３ドットとしているため、パッチ画像がベタ画像の図５（ｂ）の場合に比べて、使用されるトナー量は１／４になっている。色ずれセンサ３１では、パッチ画像が形成されていない状態の中間転写ベルト１７から検出される反射光量により抵抗６５に生じる光電圧は２．５Ｖになるように調整されている。また、従来のパッチ画像として中間転写ベルト１７上にベタ画像を形成したときのコンパレータ６６の閾値電圧６７を１．３Ｖとする。そこで、本実施例では使用するトナー量が１／４となっているため、コンパレータの閾値電圧６７は、２．２Ｖ（＝２．５Ｖ−（２．５Ｖ−１．３Ｖ）／４）となる。閾値電圧６７は、色ずれセンサ３１のＰＴＲ６２のパッチ画像を検出する感度を示している。本実施例での閾値電圧６７は、２．２Ｖであり、上述した実施例１での閾値電圧６７は、１．９Ｖであった。したがって、本実施例の色ずれ検出パターンを用いて色ずれ検出を行う場合には、実施例１の色ずれ検出パターンの場合に比べて、ＰＴＲ６２の感度は高く設定されることになる。
【００５８】
なお、本実施例では、パッチ画像なし時の光電圧値（２．５Ｖ）とコンパレータ６６の閾値電圧６７（２．２Ｖ）との差が小さい。これは、中間転写ベルト１７を所定の時間を経過して中間転写ベルト１７表面上の凹凸が大きくなった場合には、ベルト表面上の凹凸によるノイズを色ずれ補正制御時のパッチ画像と誤検出する可能性がある。そのため、中間転写ベルト１７を使用開始してから使用時間が所定の時間未満（例えば使用保証時間の１／２未満）の場合には、本実施例の色ずれ検出パターンを用いて色ずれ補正制御を行う。そして、中間転写ベルト１７の使用時間が所定の時間以上の場合には、実施例１で説明した色ずれ検出パターンを用いた色ずれ補正制御を行うようにしてもよい。
【００５９】
また、実施例１や本実施例では、パッチ形成区間ＴＴで形成するパッチ画像は、副走査方向に平行な直線形状の色ずれ検出パターンを用いたが、副走査方向に対して傾きを持たせた斜線形状の色ずれ検出パターンを用いてもよい。このように色ずれ検出パターンに斜線を用いることによって、ブレードクリーニング方式の場合のブレードや、静電クリーニング方式の場合の誘電性ブラシや誘電性ローラのようなクリーニング部材に供給される（接触する）トナーを更に分散できる。そのため、クリーニング部材の局所的な劣化の進行を抑えることができ、クリーニング不良の発生を低減することができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施例では、色ずれ補正制御実行時に用いる色ずれ検出パターンのパッチ画像は、主走査方向にパッチ形成区間とパッチ非形成区間を交互に繰り返して配置される。更に、色毎にパターン形成区間ＴＴの位置が主走査方向に対して異なる位置に配置されている。このような色ずれ検出パターンを用いることにより、使用するトナー量を抑えることができ、クリーニング部材の同一箇所に色ずれ検出パターンのトナーが集中することを防止することができる。その結果、クリーニングに要する時間であるダウンタイムを抑えつつ、更にクリーニング不良の発生を低減することができる。
【００６１】
以上説明したように、本実施例によれば、パッチ画像のクリーニング時間にかかる時間を抑制することができる。
【実施例３】
【００６２】
色ずれには、突発的な色ずれと経時的な色ずれがある。突発的な色ずれとは、例えばカートリッジ１２を交換した際に生じる色ずれであり、経時的な色ずれとは、例えば自己昇温により生じる回転多面鏡の傾きに起因した色ずれである。実施例３では、経時的な色ずれに対する色ずれ検出パターンと突発的な色ずれに対する色ずれ検出パターンを使い分けることにより、使用するトナーの消費量を抑えた色ずれ補正制御を実行する実施例について説明する。なお、本実施例で使用する画像形成装置、及び制御部の構成は実施例１、２と同様であり、同じ装置には同じ符号を用いることで、ここでの説明を省略する。
【００６３】
［色ずれ補正制御］
本実施例では、経時的な色ずれに対する色ずれ検出パターンと突発的な色ずれ検出パターンを切り替えて色ずれ補正制御を実行する。具体的には、突発的な色ずれに対する色ずれ補正制御を実行する場合は、実施例１、２において説明した主走査方向のパッチ画像長ＴＤを約６．１ｍｍ（１４４ドット）に設定した色ずれ検出パターンを用いる。これは、カートリッジ１２交換時に生じる主走査方向の色ずれの最大値が約２ｍｍ（４８ドット）だからである。また、例えば経時的な色ずれである、スキャナの昇温による主走査方向の色ずれの最大値は、１０ドットの約０．４ｍｍ（≒１０ドット×２５．４ｍｍ／６００ドット）である。そこで、経時的な色ずれに対する色ずれ補正制御の場合は、主走査方向のパッチ画像長ＴＤを６８ドット（＝４８ドット＋２×１０ドット）の約２．９ｍｍ（≒６８ドット×２５．４ｍｍ／６００ドット）に設定した色ずれ検出パターンを用いる。以上のように、カートリッジ１２交換時に行われる色ずれ補正制御は、実施例１、２において説明した色ずれ検出パターンを用い、それ以外の場合に実施する色ずれ補正制御では、本実施例の色ずれ検出パターンを用いる。
【００６４】
以上説明したように、本実施例では、経時的な色ずれに対する色ずれ検出パターンと突発的な色ずれ検出パターンを場合に応じて使い分けて色ずれ補正制御を実行する。これにより、主走査方向に発生する色ずれの最大値に応じて色ずれ検出パターンを最適化することができ、色ずれ補正制御時に使用するトナー量を抑えることができる。その結果、クリーニングに要する時間（ダウンタイム）を低減することができる。また、パッチ画像が中間転写ベルトや搬送ベルトの主走査方向の特定の箇所にだけ形成されるのではなく、分散して形成される。そのため、使用されるトナー量も削減されると共に、クリーニング部材の劣化の進行を抑制することができる。
【００６５】
以上説明したように、本実施例によれば、パッチ画像のクリーニング時間にかかる時間を抑制することができる。
【００６６】
［他の実施例］
実施例１〜３では、中間転写ベルト１７を有する画像形成装置２について述べたが、感光体である感光ドラムの上に形成されたトナー像を記録材に直接転写する方式を採用した画像形成装置にも本発明を適用することができる。すなわち、中間転写ベルトを記録材を担持する回転体である転写材搬送ベルトに置き換え、この転写材搬送ベルトに対して本発明の色ずれ補正制御のプロセスを適用することができる。転写材搬送ベルトを用いる画像形成装置において、転写材搬送ベルトに、転写手段によって記録材上にトナー像が転写される位置で、各色に対応する感光ドラムの上に形成された各色の色成分に対応する色ずれ検出パターンを転写する。そして、上述した実施例１〜３と同様に、色ずれセンサにより転写材搬送ベルト上の色ずれ検出パターンのパッチ画像を検出し、色ずれ検出制御を実行する。
以上、他の実施例においても、パッチ画像のクリーニング時間にかかる時間を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１２    カートリッジ
１３    感光ドラム
１７    中間転写ベルト
３１    色ずれセンサ
６１    ＬＥＤ
６２    フォトトランジスタ
７２    主制御部
【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】
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