(57)【要約】【課題】２成分現像剤を用いた構造で、画像形成部により形成するトナー画像の位置の補正を精度良く行える構成を実現する。【解決手段】色ずれ補正を行うための色ずれ補正パターン９を形成するための静電潜像を、第１潜像パターン３０１と、第１潜像パターン３０１よりも静電潜像の移動方向下流の第２潜像パターン３０２とにより形成させる。第２潜像パターン３０２は、第１潜像パターン３０１を現像した際のトナー画像Ａが、第１潜像パターンと同一の潜像パターンを単独で形成して現像した際のトナー画像Ｂに対して、次のように形成している。即ち、トナー画像Ａがトナー画像Ｂに対して、トナー画像が形成される領域が大きくなる、又は、トナー画像の移動方向下流端部の画像濃度が高くなるように形成される。【選択図】図９
2015031761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像をそれぞれ形成する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部から転写体に転写されたトナー画像を検知するトナー検知手段と、
前記複数の画像形成部に補正用のトナー画像を形成させ、前記補正用のトナー画像を前記トナー検知手段により検知した結果に基づいて、前記画像形成部により形成するトナー画像の位置を補正する補正手段と、を備え、
前記複数の画像形成部は、それぞれ、
トナー画像を担持して回転する像担持体と、
前記像担持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記像担持体に対向して配置され、互いに異なる極性に帯電したトナーとキャリアとを有する現像剤を担持して、前記像担持体の回転方向に沿う方向に回転する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体に担持されたトナーにより前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、を備え、
前記補正手段は、前記静電潜像形成手段により、前記補正用のトナー画像を形成するための静電潜像を、第１潜像パターンと、前記第１潜像パターンよりも静電潜像の移動方向下流の第２潜像パターンとにより形成させるモードを実行可能で、
前記第２潜像パターンは、前記モードの実行時に形成される前記第１潜像パターンを現像した際のトナー画像が、前記第１潜像パターンと同一の潜像パターンを単独で形成して現像した際のトナー画像に対して、トナー画像が形成される領域が大きくなる、又は、トナー画像の移動方向下流端部の画像濃度が高くなるように形成される、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体は、前記像担持体に接触するように現像剤を担持する、
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】
前記第２潜像パターンは、前記第１潜像パターンと連続し、且つ、現像した際のトナー画像の濃度が前記第１潜像パターンを現像した際のトナー画像の濃度よりも低くなるように形成されている、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤担持体は、前記像担持体に接触するように現像剤を担持し、
前記第２潜像パターンは、前記移動方向の長さをＤＡ、前記像担持体と前記現像剤担持体との最近接部から前記像担持体の回転方向下流で前記現像剤担持体に担持された現像剤が前記像担持体に接触している前記回転方向の長さをｄ、前記像担持体の線速度をＶｄｒ、前記現像剤担持体の線速度Ｖｓｌｖ、前記第２潜像パターンの潜像電位をＡｖ、前記第１潜像パターンの潜像電位をＴｖとした場合に、
ＤＡ＞ｄ×｛（Ｖｓｌｖ−Ｖｄｒ）／Ｖｓｌｖ｝×｛（Ｔｖ−Ａｖ）／Ｔｖ｝
を満たすように形成されている、
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５】
前記第２潜像パターンは、前記第１潜像パターンと離間して形成されている、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２潜像パターンは、現像した際のトナー画像の濃度が前記第１潜像パターンを現像した際のトナー画像の濃度よりも低くなるように形成されており、
前記補正手段は、前記第１潜像パターンを現像した第１トナー画像を前記トナー検知手段により検知した出力値と、前記第２潜像パターンを現像した第２トナー画像を前記トナー検知手段により検知した出力値との間に設定された閾値により、前記第１トナー画像の出力値を２値化した信号とし、前記信号の前記閾値の前記第１トナー画像の出力値側の範囲のトナー画像の移動方向の中心位置を求めることで、前記複数の画像形成部により形成するトナー画像の位置を補正する、
ことを特徴とする、請求項１ないし５のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２潜像パターンの潜像電位が、前記第１潜像パターンの潜像電位よりも小さい、
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】
トナー画像をそれぞれ形成する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部から転写体に転写されたトナー画像を検知するトナー検知手段と、
前記複数の画像形成部に補正用のトナー画像を形成させ、前記補正用のトナー画像を前記トナー検知手段により検知した結果に基づいて、前記複数の画像形成部により形成するトナー画像の位置を補正する補正手段と、を備え、
前記複数の画像形成部は、それぞれ、
トナー画像を担持して回転する像担持体と、
前記像担持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記像担持体に対向して配置され、互いに異なる極性に帯電したトナーとキャリアとを有する現像剤を担持して、前記像担持体の回転方向に沿う方向に回転する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体に担持されたトナーにより前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、を備え、
前記補正手段は、前記静電潜像形成手段により、前記補正用のトナー画像を形成するための静電潜像を、第１潜像パターンと、前記第１潜像パターンの静電潜像の移動方向下流に連続し、且つ、現像した際のトナー画像の濃度が前記第１潜像パターンを現像した際のトナー画像の濃度よりも低くなる第２潜像パターンとにより形成させる、
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置に関し、特に、補正用のトナー画像の形成に関する。
【背景技術】
【０００２】
１つの記録材上に各色の画像を重ねて形成する、例えばデジタルカラー複写機などの画像形成装置では、各色の位置ずれ、即ち色ずれが問題となる。この位置ずれ（色ずれ）を補正するためには、例えばデジタルカラー複合機の場合、各画像形成部で像担持体上に短冊状に形成する色ずれ補正パターン（補正用のトナー画像）を光学センサで高精度に検出することが重要となる。
【０００３】
しかしながら、単純に短冊状の色ずれ補正パターンを形成すると、エッジ効果による検出精度の低下を招いていた。そこで、色ずれ補正パターンの前後に離間してラインパターンを形成することで、エッジ効果による色ずれ補正パターンの端部のトナー濃度の増加を抑制する手段が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８９６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上述の特許文献１に記載された構成の場合、磁性トナーを使用した１成分現像剤を用いたものであると考えられる。一方、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤を用いた場合、色ずれ補正パターンの端部の濃度が減少する可能性がある。
【０００６】
即ち、２成分現像剤を用いた現像装置では、現像スリーブに内包されたマグネットローラによる磁束線に沿ってトナーとキャリアとからなる磁気穂が形成され、この磁気穂から感光ドラム上の静電潜像が形成された位置にトナーが現像される。この時、現像スリーブにキャリアで形成された磁気穂（プラス帯電）により一度感光ドラムに移ったトナー（マイナス帯電）が磁気穂に戻される現象、所謂カウンターチャージが発生する。また、現像性を高めるため、感光ドラムの周速に対して現像スリーブの周速を速くすることが一般的である。
【０００７】
このため、感光ドラム上の作像域と非作像域の境界部である静電潜像の副走査方向後端部においては、非作像域を通過したトナーを現像させない電界領域を通過した磁気穂が副走査方向後端部を通過する。そして、この部分では、トナーが磁気穂に戻され、感光ドラム上のトナー量が低下し、トナー画像の後端部のトナー量低下が発生する。
【０００８】
このように後端部の濃度が減少した色ずれ補正パターンをセンサで検出する場合、色ずれ補正パターンの検知位置の誤差が生じて、色ずれ補正（画像形成部により形成するトナー画像の位置の補正）を十分に行えない可能性がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、２成分現像剤を用いた構造で、画像形成部により形成するトナー画像の位置の補正を精度良く行える構成を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、トナー画像をそれぞれ形成する複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部から転写体に転写されたトナー画像を検知するトナー検知手段と、前記複数の画像形成部に補正用のトナー画像を形成させ、前記補正用のトナー画像を前記トナー検知手段により検知した結果に基づいて、前記画像形成部により形成するトナー画像の位置を補正する補正手段と、を備え、前記複数の画像形成部は、それぞれ、トナー画像を担持して回転する像担持体と、前記像担持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記像担持体に対向して配置され、互いに異なる極性に帯電したトナーとキャリアとを有する現像剤を担持して、前記像担持体の回転方向に沿う方向に回転する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体に担持されたトナーにより前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、を備え、前記補正手段は、前記静電潜像形成手段により、前記補正用のトナー画像を形成するための静電潜像を、第１潜像パターンと、前記第１潜像パターンよりも静電潜像の移動方向下流の第２潜像パターンとにより形成させるモードを実行可能で、前記第２潜像パターンは、前記モードの実行時に形成される前記第１潜像パターンを現像した際のトナー画像が、前記第１潜像パターンと同一の潜像パターンを単独で形成して現像した際のトナー画像に対して、トナー画像が形成される領域が大きくなる、又は、トナー画像の移動方向下流端部の画像濃度が高くなるように形成される、ことを特徴とする画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の場合、補正用のトナー画像を形成するための静電潜像を、第１潜像パターンと、第１潜像パターンよりも静電潜像の移動方向下流の第２潜像パターンとにより形成している。そして、第１潜像パターンを現像した際のトナー画像が、これと同一の潜像パターンを単独で形成して現像した際のトナー画像に対して、トナー画像が形成される領域が大きくなるか、移動方向下流端部の画像濃度が高くなるようにしている。このため、第１潜像パターンを現像した際のトナー画像をトナー検知手段により正確に検知でき、２成分現像剤を用いた構造で、画像形成部により形成するトナー画像の位置の補正を精度良く行える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】パターン検知センサの検知構成を説明するための模式図。
【図３】本実施形態の色ずれ補正に関する制御ブロック図。
【図４】パターン検知センサで検知した信号を２値化した信号を示す図。
【図５】書き込みパルス幅を変更することでトナー画像の濃度を変更することを示す図。
【図６】画像形成装置のプリント動作を示すフローチャート。
【図７】現像スリーブと感光ドラムとトナーの関係を示す模式図。
【図８】後端が濃度低下した色ずれ補正用パターンを読み取った時のセンサ出力信号を示す図。
【図９】（ａ）本実施形態の色ずれ補正パターンを中間転写ベルト上に形成した状態を模式的に示す断面図と平面図、（ｂ）本パターンと補助パターンと、これらを形成するための静電潜像の電位を測定した図。
【図１０】（ａ）中間転写ベルト上に形成した各色の色ずれ補正パターンを模式的に示す断面図、平面図、及びこれら各パターンを検知した時のセンサ出力信号を示す図、（ｂ）各色の色ずれ補正パターンの形状を模式的に示す平面図。
【図１１】（ａ）カラーの色ずれ補正パターンを、（ｂ）ブラックの色ずれ補正パターンを、それぞれ模式的に示す断面図、これを検知した時のセンサ出力信号、及びこれを２値化した図。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る、中間転写ベルト上に形成した各色の色ずれ補正パターンを模式的に示す断面図、平面図、及びこれら各パターンを検知した時のセンサ出力信号を示す図。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る、中間転写ベルト上に形成した色ずれ補正パターンを模式的に示す断面図、平面図、及びこれら各パターンを検知した時のセンサ出力信号を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１ないし図１１を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。
【００１４】
［画像形成装置］
画像形成装置１００は、それぞれがトナー画像を形成する複数の画像形成部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄを備える。複数の画像形成部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成する。そして、この順で、転写体としての中間転写ベルト（中間転写体）５の走行方向（移動方向）に並んで配置されている。
【００１５】
複数の画像形成部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、は、それぞれ、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、露光装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、現像装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄなどを備える。また、複数の画像形成部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、帯電手段としての帯電装置１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、清掃手段としてのクリーナ１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを備える。
【００１６】
像担持体としての感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、トナー画像を担持して中間転写ベルト５の走行方向に沿って回転する。帯電装置１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面を所定の電位に帯電させる。静電潜像形成手段としての露光装置１５ａ、１５ｂ、１５ｓ、１５ｄは、それぞれ、帯電された感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面に各色の画像に応じた静電潜像を形成する。具体的には、各色の画像信号に応じてレーザを走査して、感光ドラム上に静電潜像を形成する。
【００１７】
現像装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、それぞれ各色のトナーを収容しており、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面に形成された静電潜像を各色のトナーで現像する。具体的には、現像装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、それぞれ、非磁性トナーと磁性キャリアとを有する２成分現像剤を収容している。また、それぞれ、現像剤担持体としての現像スリーブ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを備えており、現像スリーブ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの内側には、マグネットローラを回転不能に配置している。各現像装置内のトナー及びキャリアは、内部で撹拌搬送されることで、トナーはマイナスにキャリアはプラスに帯電する。このように互いに異なる極性に帯電したトナーとキャリアは、マグネットローラによる磁束線に沿って、現像スリーブ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ上に担持され、磁気穂が形成される。現像スリーブ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、それぞれ感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの回転方向に沿う方向、即ち、逆方向に回転する。本実施形態では、現像スリーブ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの線速度を、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの線速度よりも速くしている。なお、線速度とは、それぞれの表面が移動する速度とする。
【００１８】
現像スリーブ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄにそれぞれ担持された各色のトナーを有する磁気穂は、不図示の規制ブレードにより所定の高さに規制され、且つ、更に帯電されて、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと対向する現像位置に搬送される。そして、各色のトナーを有する磁気穂は、感光ドラムに接触しつつ回転し、現像スリーブと感光ドラムとの間で所定の現像バイアスが印加されることで、トナーが感光ドラムに向けて飛翔し、静電潜像がトナーにより現像される。この結果、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面に各色のトナー画像が形成される。
【００１９】
感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに形成されたトナー画像は、中間転写ベルト５上に順次重ねて転写されることで、フルカラーのトナー画像６が形成される。中間転写ベルト５は、駆動ローラ２、張架ローラ３などに張架され、駆動ローラ２が回転することで図１の矢印方向に回転（走行）する。張架ローラ３の中間転写ベルト５を挟んで対向する位置には、転写ローラ４が配置され、二次転写部Ｔ２を形成している。中間転写ベルト５上に形成されたトナー画像６は、二次転写部Ｔ２に搬送されて、用紙、ＯＨＰシートなどの記録材に転写される。記録材は、不図示のカセットから搬送ローラ１０、１１により搬送され、レジストローラ１３により斜行補正された後、先端検知センサ８により先端が検知される。そして、記録材は、レジストローラ１３により、中間転写ベルト５により搬送されるトナー画像６と同期して二次転写部Ｔ２に搬送される。
【００２０】
トナー画像６が転写された記録材は、搬送ベルト１２により不図示の定着装置に搬送され、定着装置で加圧、加熱されることで、記録材に画像が定着され、画像が定着されて記録材は、装置外に排出される。感光ドラムから中間転写ベルト５に各色のトナー画像が転写された後に感光ドラム上に残ったトナーは、クリーナ１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄにより清掃される。同様に、中間転写ベルト５から記録材にトナー画像６が転写された後に中間転写ベルト５上に残ったトナーは、クリーニング装置１８により清掃される。
【００２１】
このような各部の制御は、制御手段でもある補正手段としての制御部２００により制御される。制御部２００は、上述の複数の画像形成部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄにそれぞれ補正用のトナー画像としての色ずれ補正パターン９を形成させる。そして、制御部２００は、中間転写ベルト５上に転写された各色の色ずれ補正パターン９をトナー検知手段としてのパターン検知センサ７により検知した結果に基づいて、画像形成部により形成するトナー画像の位置を補正、即ち、色ずれ補正を行う。例えば、露光装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの書き出しタイミングをずらすことにより、色ずれ補正を行う。
【００２２】
中間転写ベルト５上に転写された色ずれ補正パターン９は、二次転写部Ｔ２で転写時と逆方向のバイアスを印加する、或いは、転写ローラ４を中間転写ベルト５上から離間させるなどして、二次転写部Ｔ２を通過させる。そして、色ずれ補正パターン９は、二次転写部Ｔ２の中間転写ベルト５の走行方向下流に配置されたクリーニング装置１８により清掃される。
【００２３】
［パターン検知センサ］
次に、上述のように色ずれ補正パターン９を検知するパターン検知センサ７について、図１及び図２を用いて説明する。パターン検知センサ７は、中間転写ベルト５の走行方向に関し、最下流に位置する画像形成部１１０ｄの更に下流で、中間転写ベルト５の表面に対向するように配置されている。そして、パターン検知センサ７が中間転写ベルト５上に所定のタイミングにおいて上述のように形成された各色の色ずれ補正パターン９を読み取り、後述の各制御を行うことで、色ずれ補正が行われる。
【００２４】
このようなパターン検知センサ７は、上述した通り中間転写ベルト５上に形成する色ずれ補正パターン９を検出するための反射型光学センサである。パターン検知センサ７は、図２に示すように、発光手段としてのＬＥＤなどの発光素子７ａと、受光手段としての受光素子７ｂとを備える。受光素子７ｂは、発光素子７ａから中間転写ベルト５へ照射した光の乱反射光が受光できるように、入射角と反射角が等しくならない位置に配置されている。また、センサ組み立て時にそれぞれの素子の光軸調整がされており、正確にパターン位置を検出できるようになっている。そして、パターン検知センサ７では、中間転写ベルト５の表面、或いは、そこに形成されたトナーパターンからの反射光を受光素子７ｂで受光し電圧変換されて出力される。受光素子７ｂで受光した出力電圧信号は、信号発生コンパレータ２２０に入力される。
【００２５】
［色ずれ補正］
次に、上述のようにパターン検知センサ７により色ずれ補正パターン９を読み取って、色ずれ補正する制御について、図３ないし図６を用いて説明する。図３に示すように、制御部２００は、ＣＰＵ２０１と、ＲＯＭ２１０と、現像モータ制御部２１１と、信号発生コンパレータ２２０と、Ａ／Ｄコンバータ２２１とを備える。パターン検知センサ７の受光素子７ｂから出力電圧信号は、信号発生コンパレータ２２０と、Ａ／Ｄコンバータ２２１とに入力される。Ａ／Ｄコンバータ２２１では、パターン検知センサ７のアナログの出力電圧信号をデジタル信号に変換し、ＣＰＵ２０１により認識できるようにする。具体的には、各色毎に専用のトナー画像（パターン）を形成し、これらをパターン検知センサ７で読み取った信号をＡ／Ｄコンバータ２２１でデジタル信号に変換する。そして、ＣＰＵ２０１が、パターン検知センサ７で読み取った信号から変換されたデジタル信号に基づいて、各種制御を実行できるようにする。
【００２６】
信号発生コンパレータ２２０では、図２及び図４に模式的に示すように、パターン検知センサ７で読み取った色ずれ補正パターン９のアナログの出力電圧信号を、所定の閾値によって２値化したデジタル信号を出力する。即ち、センサからのアナログ出力信号が、所定の閾値（図４の破線）より上回っているか、否かを判断して２値化したデジタル信号を出力する。Ａ／Ｄコンバータ２２１及び信号発生コンパレータ２２０からそれぞれ出力されたデジタル信号は、ＣＰＵ２０１に入力される。
【００２７】
ＣＰＵ２０１は、色ずれ補正制御などで生成するトナーパターンの画像データを生成するパターン生成部２０２、パターン読み取り制御部２０３、色ずれ算出部２０４、色ずれ補正部２０５を有する。パターン生成部２０２は、露光装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄのレーザーパワー若しくは１画素あたりの書き込みパルス幅を制御することで、パターンの濃度を調整するパターン濃度調整部２１２を有する。
【００２８】
パターン読み取り制御部２０３は、信号発生コンパレータ２２０で２値化されたパターン検知センサ７の出力信号を読み取り、一時的にデータを格納する。色ずれ算出部２０４は、読み取ったパターンデータに基づいて各色毎のずれを算出する。色ずれ補正部２０５は、算出された色ずれに基づいて露光装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの書き込みタイミングなどを補正する。また、ＣＰＵ２０１の制御は、ＲＯＭ２１０に格納されているプログラムデータに基づいて行われる。現像モータ制御部２１１は、現像モータの回転数を制御している。
【００２９】
図５は、露光装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄによる１画素あたりの書き込みパルス幅を変えることで、色ずれ補正パターン９の濃度を変更することを示す図である。露光装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄによるレーザ書き込みＯＮのところでは、感光ドラムに潜像が形成され、レーザ書き込みＯＦＦのところでは感光ドラムに潜像が形成されなくなり、現像、転写によって平滑化される。よって、例えば１画素あたりの書き込みパルス幅を８０％に設定すると、パターン全体の濃度としては、破線で示す濃度８０％で均一のパターンが形成される。また、１画素あたりの書き込みパルス幅を４０％に設定すると、パターン全体の濃度としては、鎖線で示す濃度４０％で均一のパターンが形成される。
【００３０】
図６に、本実施形態の画像形成装置１００のプリント動作について示す。画像形成装置１００の電源が入り、プリントジョブが開始されたことを検出したら（Ｓ６０１）、制御部２００は、プリント動作を開始する（Ｓ６０２）。プリント動作を開始する際、プリント枚数がある所定値以上となった場合（Ｓ６０３）、色ずれ補正動作（オートレジ）を行う（Ｓ６０４〜Ｓ６０７）。そして、プリントジョブが終了か否かを判断し（Ｓ６１０）、プリント動作を繰り返すまたはプリント動作を終了する。
【００３１】
次に上述のオートレジ動作について詳細に説明する。なお、本実施形態の画像形成装置１００の各画像形成部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、それぞれ同一の構成を備えているので、以下、各色の画像形成部の構成であることを示す添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄを省略して説明する。例えば現像装置１６と言えば、現像装置１６a、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄのどれを指しても良いこととする。
【００３２】
オートレジ動作開始の命令を受け取ったら、紙間やダウンタイムを設けて、出力物として目にふれないように、露光装置１５によりパターン生成部２０２にて色ずれ補正パターン９の形成を行う（Ｓ６０４）。具体的には、各色の画像形成部でそれぞれ色ずれ補正パターン９を形成し、中間転写ベルト５に転写する。続いて、中間転写ベルト５上より形成された各色の色ずれ補正パターン９をパターン検知センサ７にて検知する（Ｓ６０５）。次いで、パターン検知センサ７により検知した出力信号を信号発生コンパレータ２２０により２値化して、この信号をパターン読み取り制御部２０３に一時的に格納する。更に、色ずれ算出部２０４にて、読み取ったパターンデータに基づいて色ずれ量を算出する（Ｓ６０６）。そして、色ずれ補正部２０５が、算出した色ずれ量に基づいて、書き込みタイミングを補正（Ｓ６０７）することで色ずれ補正を行う。
【００３３】
［色ずれ補正パターンの後端のトナー量が低くなる現象について］
次に、感光ドラム１と現像スリーブ２０との回転速度に差がある場合に発生する、色ずれ補正パターンの中間転写ベルト５の移動方向（副走査方向）後端のトナー量が低くなる現象について、図７を用いて詳しく説明する。図７は感光ドラム１と現像スリーブ２０が最近接する現像領域近傍の拡大図である。図７の上の図は、トナーとキャリアとからなる磁気穂が感光ドラム１に接触する様子を、図７の下の図は、磁気穂のトナーとキャリアとの関係が明確にするために模式化したものを、それぞれ示している。
【００３４】
感光ドラム１と現像スリーブ２０とは、図示のように各々矢印の方向に回転している、所謂ウィズ現像方式を採用している。ウィズ現像方式の方がカウンター現像方式に対して磁気穂と感光ドラム１の摺擦力が小さくより高画質な画像を得られるためである。現像装置１６より感光ドラム１にトナーを現像する際、現像剤担持体である現像スリーブ２０に内包されたマグネットローラによる磁束線に沿って、現像スリーブ２０上に磁気穂が形成される。この磁気穂はトナーとキャリアから形成され、感光ドラム１上の静電潜像が形成された位置にトナーが現像される構成になっている。また、現像性を高めるため、感光ドラム１の線速度Ｖｄｒに対して現像スリーブ２０の線速度Ｖｓｌｖを速くしている。これは、感光ドラム１上の静電潜像（潜像パターン）に対して、より多くのトナーに現像機会を与えるためである。
【００３５】
また、現像スリーブ２０上に形成された磁気穂は、例えば１ｍｍ程度の長さであり、感光ドラム１と現像スリーブ２０の最近接部間隔は数１００μｍが一般的である。このため、最近接部上流では磁気穂が感光ドラム１に衝突して、磁気穂が折れる現象が発生する。したがって、最近接部上流での感光ドラム１近傍の磁気穂の移動速度は、現像スリーブ２０の線速度Ｖｓｌｖよりも遅くなり、感光ドラム１の線速度Ｖｄｒに倣った速度で最近接部に流れていく。
【００３６】
最近接部に突入した磁気穂は、最近接部で長さが整えられ、最近接部下流では現像スリーブ２０の線速度Ｖｓｌｖとほぼ同じ速度で流れていく。このとき、トナーが現像される潜像パターンの副走査方向後端では、磁気穂が、感光ドラム１上にトナーが現像されない潜像パターンが存在している領域を通過して、トナーが現像される潜像パターンが存在する領域上を通過することになる。例えば、現像スリーブ２０に担持された磁気穂が、感光ドラム１上の露光されていない暗部電位の領域を通過した後に、潜像パターンの副走査方向後端を通過する。
【００３７】
トナーが現像されない潜像パターンが存在する領域上ではトナーが現像スリーブ２０側に移動する力が働いているため、磁気穂先端はキャリアのみがプラス電荷を持って存在する。このプラス電荷はトナーが現像される潜像パターン上の一度現像されたトナーを引き剥がすことがある。この結果、潜像パターン上に現像されたトナー画像（色ずれ補正パターン）の副走査方向後端でトナー量が低くなり、後端の濃度が薄くなったり、後端にトナーが存在しなくなったりする現象が発生する。
【００３８】
この磁気穂が感光ドラム１上のトナーを引き剥がす量は、感光ドラム１と現像スリーブ２０の最近接部から下流で感光ドラム１に磁気穂が接触している距離ｄの範囲で、感光ドラム１上に形成されたトナーを磁気穂が追い越していく距離で決定する。また、感光ドラム１上のトナーが引き剥がされる距離は、現像された感光ドラム１上のトナー濃度が高ければ短くなり、トナー濃度が低い場合には長くなる。特に画像形成部周囲の湿度が高い場合、現像されたトナー帯電量が小さいため、感光ドラム１への付着力が低下し、上述のようにトナーが磁気穂に戻されやすくなるため、後端部のトナー量低下が顕著となる。
【００３９】
図８は、中間転写ベルト５上の色ずれ補正パターン９Ａの後端の濃度が低下した時のセンサ出力信号と、その信号を２値化した信号を示す図である。なお、色ずれ補正パターン９Ａの図の斜線部は濃度低下が生じていない領域を、梨地部は濃度低下が生じた領域を示す。また、図のセンサ出力及び２値化したデジタル出力の実線が濃度低下の影響を受けた出力を、同じく鎖線が濃度低下を受けなかったと仮定した場合の出力を、それぞれ示す。
【００４０】
色ずれ補正パターン９Ａをパターン検知センサ７により検知してその位置を算出する場合、センサ出力を２値化したデジタル出力の立ち上がり信号と立ち下がり信号の中点を算出し、その点をパターンの中心位置としている。鎖線で示すように、色ずれ補正パターン９Ａの後端まで濃度が一定の場合、パターン中心位置は、図８のバツ印で示す位置となる。一方、実線で示すように、色ずれ補正パターン９Ａの後端の濃度が低下すると、２値化した際のパターンの中心位置は、図８の丸印で示す位置となる。このように、色ずれ補正パターン９Ａの後端濃度が低下した場合、パターンの中心位置が、濃度低下が生じなかった場合に比べてずれてしまい、色ずれ補正パターン９Ａの正確な位置を検出できなくなる。この結果、色ずれ補正をより正確に行うことが難しくなる。
【００４１】
［本実施形態の色ずれ補正パターン］
本実施形態では、潜像パターン上に現像された色ずれ補正パターンの副走査方向後端でトナー量が低くなり、後端の濃度が薄くなったり、後端にトナーが存在しなくなったりする現象を抑制すべく、色ずれ補正パターン９を以下のように形成している。即ち、図９（ａ）に示すように、色ずれ補正パターン９は第１トナー画像としての本パターン９１と第２トナー画像としての補助パターン９２とで形成されている。本パターン９１は、色ずれ補正を行うために各色パターンの中心位置を検出するために形成される。補助パターン９２は、本パターン９１の副走査方向後端のトナー量の低下を抑制するために、本パターン９１の中間転写ベルト５の走行方向の下流に連結して形成される。
【００４２】
このために制御部２００は、露光装置１５により、色ずれ補正パターン９を形成するための静電潜像を形成させるモードを実行可能である。この静電潜像は、図９（ｂ）に示すように、第１潜像パターン３０１と、第２潜像パターン３０２とにより形成している。第２潜像パターン３０２は、第１潜像パターン３０１よりも静電潜像の移動方向（中間転写ベルト５の走行方向、副走査方向）下流に形成される。
【００４３】
また、第２潜像パターン３０２は、上記モードの実行時に形成される第１潜像パターン３０１を現像した際のトナー画像Ａが、第１潜像パターンと同一の潜像パターンを単独で形成して現像した際のトナー画像Ｂに対して、次のように形成している。即ち、トナー画像Ａがトナー画像Ｂに対して、トナー画像が形成される領域が大きくなる、又は、トナー画像の移動方向下流端部の画像濃度が高くなるように形成される。
【００４４】
本実施形態では、第２潜像パターン３０２は、第１潜像パターン３０１と連続し、且つ、現像した際のトナー画像の濃度が第１潜像パターン３０２を現像した際のトナー画像の濃度よりも低くなるように形成されている。具体的には、露光装置１５により１画素あたりの書き込みパルス幅を変えることで、図９（ｂ）に示すように、第２潜像パターン３０２の平均の潜像電位Ａｖを、第１潜像パターン３０１の平均の潜像電位Ｔｖよりも小さく設定している。ここでの潜像電位Ｔｖ、Ａｖは、感光ドラム１上の非潜像形成領域の電位（暗部電位）Ｖｄを基準に設定している。なお、図９（ｂ）は感光ドラム１上の第１潜像パターン３０１と第２潜像パターン３０２とを単独で電位測定した際の模式図である。
【００４５】
このように第１潜像パターン３０１及び第２潜像パターン３０２を形成することで、現像装置１６によりこれら潜像パターンを現像した際に、図９（ａ）に示すような色ずれ補正パターン９が形成される。したがって、色ずれ補正パターン９は、第１潜像パターン３０１を現像した第１トナー像である本パターン９１と、第２潜像パターン３０２を現像した第２トナー像である補助パターン９２とで形成される。また、補助パターン９２のトナー量は、図９（ａ）に模式的に示すように、本パターン９１のトナー量よりも低くなる。このように本パターン９１と補助パターン９２との間でトナー濃度差をつけることにより、後述するセンサ出力による本パターン９１の中心位置のみを検出できる。
【００４６】
ここで、色ずれ補正パターン９の補助パターン９２の後端からトナーが引き剥がされる距離Ｄは、
Ｄ＝ｄ×｛（Ｖｓｌｖ−Ｖｄｒ）／Ｖｓｌｖ｝×｛（Ｔｖ−Ａｖ）／Ｔｖ｝
となる。
【００４７】
なお、上記式のｄは、感光ドラム１と現像スリーブ２０の最近接部から感光ドラム１の回転方向下流で、現像スリーブ２０に担持された現像剤（磁気穂）が感光ドラム１に接触している回転方向の長さ（距離）である。また、Ｖｓｌｖは現像スリーブ２０の線速度、Ｖｄｒは感光ドラム１の線速度、Ｔｖは第１潜像パターン３０１の潜像電位、Ａｖは第２潜像パターン３０２の潜像電位である。
【００４８】
上述のように、本パターン９１のトナー濃度は補助パターン９２のトナー濃度よりも高いため、Ｔｖ＞Ａｖ＞０
の関係が成り立っている。また、｛（Ｖｓｌｖ−Ｖｄｒ）／Ｖｓｌｖ｝は、現像スリーブ２０が感光ドラム１を追い越していく相対速度比を表している。したがって、ｄ×｛（Ｖｓｌｖ−Ｖｄｒ）／Ｖｓｌｖ｝は、距離ｄの範囲内で現像スリーブ２０上の磁気穂が感光ドラム１を追い越していく距離を表している。例えば、ｄ＝１ｍｍ、Ｖｓｌｖ＝４００ｍｍ／ｓ、Ｖｄｒ＝３００ｍｍ／ｓの場合には、０．２５ｍｍだけ磁気穂が追い越していく。このため、現像スリーブ２０上の磁気穂が感光ドラム１上にトナーが現像されない潜像パターンが存在している領域を通過して、補助パターン９２を０．２５ｍｍだけ通過し、補助パターン９２の後端から徐々にトナーを引き剥がすことがある。
【００４９】
但し、補助パターン９２のトナー濃度が高い場合には、追い越していく磁気穂への補助パターン９２の後端からのトナーの供給量が多くなるため、後端からトナーが引き剥がされる距離Ｄは短くなる。一方、補助パターン９２のトナー濃度が低い場合には、補助パターン９２の後端からのトナー供給量が少なくなるため、後端からトナーが引き剥がされる距離Ｄが長くなる。したがって、補助パターン９２を形成するための第２潜像パターンの潜像電位Ａｖが大きい場合は補助パターン９２のトナー濃度が高くなるので、｛（Ｔｖ−Ａｖ）／Ｔｖ｝が小さくなり、距離Ｄが短くなる。一方、潜像電位Ａｖ小さい場合には補助パターン９２のトナー濃度が低くなるので、｛（Ｔｖ−Ａｖ）／Ｔｖ｝が大きくなり、距離Ｄが長くなる。
【００５０】
何れにしても、第２潜像パターン３０２の移動方向（副走査方向）の長さＤＡとした場合に、次式を満たすように第２潜像パターン３０２を形成する。
【００５１】
ＤＡ＞ｄ×｛（Ｖｓｌｖ−Ｖｄｒ）／Ｖｓｌｖ｝×｛（Ｔｖ−Ａｖ）／Ｔｖ｝
即ち、ＤＡを、上述の距離Ｄよりも大きくする。これにより、磁気穂によりトナーが引き剥がされる領域が、第２潜像パターン３０２により形成される補助パターン９２内に収めることができる。この結果、本パターン９１の代わりに補助パターン９２内で後端の濃度低下が収まるため、本パターン９１で後端の濃度低下が防止できる。
【００５２】
次に、上述のように形成した各色の色ずれ補正パターン９を中間転写ベルト５上に転写して、パターン検知センサ７により検知する場合について、図１０及び図１１により説明する。なお、各色の色ずれ補正パターンの符号は、Ｙが９ａ、Ｍが９ｂ、Ｃが９ｃ、Ｋが９ｄとする。また、各色の本パターンの符号は、ＹがＹｔ、ＭがＭｔ、ＣがＣｔ、ＫがＫｔとし、各色の補助パターンの符号は、ＹがＹａ、ＭがＭａ、ＣがＣａ、ＫがＫａとする。
【００５３】
図１０に示すように、パターン検知センサ７の受光素子７ｂでは、中間転写ベルト５へ照射した光の反射光の乱反射成分は少ないためセンサ出力は低くなる。一方、中間転写ベルト５上にパターン画像等のイエロー、マゼンタ、シアンのトナー像（カラーパターン）がある場合は、乱反射成分が多くなるためセンサ出力は高くなる。また、ブラックのトナー画像（ブラックパターン）の検知には、図１０に示すように、中間転写ベルト５の表面にカラーのトナー画像（例えばマゼンタのトナー画像Ｍｔ）を形成して、その上にブラックのトナー画像を形成する。即ち、マゼンタパターンＭｔを下地にしてブラックの色ずれ補正パターン９ｄを形成する。これにより、ブラックパターンは、乱反射成分が少ないためセンサ出力は低くなり、カラーパターンは乱反射成分が多くなるためセンサ出力は高くなるため、図示するようなセンサ出力波形となり、ブラックパターンの検出をすることが可能となる。
【００５４】
図１０（ｂ）は、実際に中間転写ベルト５上に形成される各色の色ずれ補正パターンを示す図である。各色の色ずれ補正パターンは、中間転写ベルト５の走行方向に対して傾斜して形成される。これにより、主走査方向及び副走査方向それぞれの色ずれを同時に検知することができる。
【００５５】
図１１は、パターン検知センサ７で（ａ）カラーパターン９ａ、９ｂ、９ｃと、（ｂ）ブラックパターン９ｄを検知した時のセンサ出力信号と、この出力信号を所定の閾値で２値化した信号を示す図である。なお、図１１（ａ）では、カラーパターンとしてイエローパターン９ａについて示したが、マゼンタパターン９ｂ、シアンパターン９ｃについても同様である。また、図のパターン後端の白抜き部分は、トナー画像の濃度が低下した部分（濃度低下部）を示している。
【００５６】
図１１に示すように、本実施形態では、所定の閾値を、本パターンＹｔ、Ｋｔをパターン検知センサ７により検知した出力値（センサ出力）と、補助パターンＹａ、Ｋａをパターン検知センサ７により検知した出力値との間に設定している。このため、所定の閾値は、イエローパターン９ａの補助パターンＹａのセンサ出力よりも大きく、ブラックパターン９ｄの補助パターンＫａよりも小さい。このように設定された閾値により、本パターンＹｔ、Ｋｔの出力値を２値化した信号（デジタル出力）とする。そして、この２値化した信号の閾値の本パターンＹｔ、Ｋｔの出力値側の範囲の色ずれ補助パターンの移動方向（中間転写ベルト５の走行方向）の中心位置を求めることで、複数の画像形成部により形成するトナー画像の位置を補正する。
【００５７】
即ち、イエローパターン９ａでは、２値化した際、２値化出力（デジタル出力）の立ち上がり信号と立ち下がり信号の中点を算出し、その点をイエローパターンの中心位置としている。また、ブラックパターン９ｄでは、２値化した際、中間転写ベルト５の走行方向に対して前方に存在するマゼンタパターンＭｔの立ち下がり信号と、その後の立ち上がり信号の中点を算出し、その点をブラックパターン９ｄの中心位置としている。カラーパターン９ａ、９ｂ、９ｃ、ブラックパターン９ｄ共に、上述の図７、８で説明したようなメカニズムにより補助パターンの後端の濃度が低くなるが、本パターンの後端の濃度低下が抑制されるため、本パターンの中心位置はずれない。このため、本パターンの正確な位置を検出でき、色ずれ補正を高精度に行うことができる。
【００５８】
本実施形態では、例えば、次のように設定する。即ち、感光ドラム１上の非潜像形成領域の電位（暗部電位）Ｖｄ＝−６００Ｖ、現像スリーブ２０に印加される電位の中心値Ｖｄｃ＝−４００Ｖ、本パターン９１の潜像電位Ｔｖ＝４４０Ｖ、補助パターン９２の潜像電位Ａｖ＝２６０Ｖに設定する。この場合、カラーパターンにおいては、パターン検知センサ７で検知した非潜像領域のセンサ出力値は０．５Ｖであり、本パターンのセンサ出力値が４．０Ｖとなる。また、補助パターンが現像工程でトナー引き剥がされずに残る場合には０．９Ｖ程度の補助パターンのセンサ出力信号が予想される。一方、補助パターンのトナーが全て引き剥がされてしまう場合には０．５Ｖのセンサ出力値を示す。
【００５９】
またブラックパターンの本パターンのセンサ出力値は０．３Ｖとなり、補助パターンはトナーの引き剥がしの可能性を考慮すると３．６Ｖから４．０Ｖの間のセンサ出力値が予想される。従って、本パターンの中心位置を検出するための閾値は、カラーの補助パターンのセンサ出力値とブラックの補助パターンのセンサ出力値の間に設ければ良いので、この場合は、閾値を２．５Ｖに設定する。
【００６０】
また、感光ドラム１の線速度Ｖｄｒ＝３００ｍｍ／ｓ、現像スリーブ２０の線速度Ｖｓｌｖ＝４２０ｍｍ／ｓとすると、感光ドラム１と現像スリーブ２０の最近接から下流で感光ドラムに磁気穂が接触している距離ｄ＝１．５ｍｍである。補助パッチの副走査方向後端からトナーが引き剥がされる距離Ｄは上記設定値と上記式から約２７０μｍとなる。したがって、補助パッチの副走査方向の長さＤＡを距離Ｄよりも大きい、５００μｍに設定する。
【００６１】
上述のように本実施形態の場合、補正用のトナー画像である色ずれ補正パターン９を形成するための静電潜像を、第１潜像パターン３０１と、第１潜像パターン３０１よりも下流の第２潜像パターン３０２とにより形成している。そして、第１潜像パターン３０１を現像した際のトナー画像が、これと同一の潜像パターンを単独で形成して現像した際のトナー画像に対して、トナー画像が形成される領域が大きくなるか、移動方向下流端部（後端）の画像濃度が高くなるようにしている。
【００６２】
即ち、第１潜像パターン３０１と同一の潜像パターンを単独で形成して現像した際のトナー画像の後端でトナーがなくなるような場合でも、第２潜像パターン３０２を形成することで、本パターン９１の後端にはトナーが存在することになる。また、第１潜像パターン３０１と同一の潜像パターンを単独で形成して現像した際のトナー画像の後端でトナーの濃度が低くなるような場合でも、第２潜像パターン３０２を形成することで、本パターン９１の後端のトナー濃度の低下を抑えられる。そして、このトナー濃度を上述の場合よりも高くできる。
【００６３】
更に言えば、本実施形態の場合、第１潜像パターン３０１を現像した本パターン９１の下流に、第２潜像パターン３０２を現像した補助パターン９２が存在することで、本パターン９１の後端のトナーが磁気穂に引き剥がされることを防止できる。言い換えれば、補助パターン９２のトナーが、本パターン９１の後端のトナーの代わりに磁気穂に引き剥がされることで、本パターン９１の後端のトナー濃度の低下、或いは、トナーがなくなることを抑制できる。
【００６４】
このため、第１潜像パターン３０１を現像した際の本パターン９１をパターン検知センサ７により正確に検知できる。即ち、パターン検知センサ７で検知する本パターン９１の中心位置がずれることを抑制できる。この結果、２成分現像剤を用いた構造で、画像形成部１１０により形成するトナー画像の位置の補正を精度良く行える。
【００６５】
なお、本実施形態では、図４に示したように受光素子７ｂにより検出された光量における信号波形を、ある閾値に基づいてコンパレートすることでパルス信号を発生させ、パルスの重心位置（中心位置）を算出してオートレジを行うようにしている。但し、前述の信号波形のピークの中心位置を検知してパルス信号を発生させてオートレジを行っても良い。例えば、信号波形を微分することで信号の立ち上がり位置と立ち下がり位置とが分かるため、これらの位置から中心位置を求められる。
【００６６】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図１２を用いて説明する。本実施形態では、パターン検知センサ７により検知した信号を２値化するための閾値を複数設定している。その他の構成及び作用については、上述の第１の実施形態と同様であるため、重複する説明を省略または簡略にし、以下、同様の構成については同一の符号を付して、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６７】
本実施形態の場合、色ずれ補正パターン９のセンサ出力に対して複数の閾値を設けることで、より簡易にブラックパターン９ｄの形成が可能としている。本実施形態の場合、パターン検知センサ７は、発光素子７ａにより赤外線を照射して、その反射光を受光素子７ｂにより検出している。ここで、ブラックパターン９ｄは、赤外線を吸収してしまうため、中間転写ベルト５の表面形状がブラックパターン９ｄよりも滑らかであるにも拘らず、ブラックパターン９ｄのセンサ出力は中間転写ベルト５のセンサ出力よりも低い値となる。
【００６８】
そこで、本実施形態では、カラーパターン９ａ、９ｂ、９ｃ用の閾値とは別に、ブラックパターン９ｄ用の閾値を設定している。即ち、カラーパターン用の閾値は、中間転写ベルト５のセンサ出力値よりも大きく設定し、ブラックパターン９ｄ用の閾値は、中間転写ベルト５のセンサ出力値よりも小さく設定する。なお、それぞれの閾値は、第１の実施形態と同様に、本パターンと補助パターンとのセンサ出力値の間に設定される。これにより、第１の実施形態のように、ブラックパターン９ｄの下にカラーパターンを形成せずに、ブラックパターン９ｄをブラックトナー単独で形成しても、ブラックの色ずれ補正パターンの中心位置を検知できる。
【００６９】
本実施形態では、例えば、中間転写ベルト５での乱反射光のセンサ出力は１．２Ｖであり、カラーパターンの本パターンのセンサ出力値４Ｖ、補助パターンのセンサ出力値１．５Ｖとし、閾値を２．６Ｖに設定している。また、ブラックパターンの本パターンのセンサ出力値０．５Ｖ、補助パターンのセンサ出力値１．４Ｖであるので、ブラックパターンの閾値を０．８Ｖに設定している。
【００７０】
また、感光ドラム１の線速度Ｖｄｒ＝２５０ｍｍ／ｓ、現像スリーブ２０の線速度Ｖｓｌｖ＝４５０ｍｍ／ｓとしており、感光ドラムと現像スリーブの最近接から下流で感光ドラムに磁気穂が接触している距離ｄ＝１．５ｍｍである。補助パターンの副走査方向後端からトナーが引き剥がされる距離Ｄは上記設定値と上記式から約１．１ｍｍとなる。したがって、補助パターンの副走査方向の長さＤＡを距離Ｄよりも大きい、１．５ｍｍに設定する。
【００７１】
以上により、色ずれ補正パターン９のセンサ出力の閾値を複数設定できる場合には、ブラックパターンでも本パターンと補助パターンの簡易な構成のみで後端の濃度の低下を防止し、精度の良いパターン検知を行うことができる。
【００７２】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について、図１３を用いて説明する。本実施形態では、色ずれ補正パターン９Ｂを形成するための第２潜像パターン３０２を、第１潜像パターン３０１と離間して形成している。したがって、本パターン９１と補助パターン９２とも離間して形成される。その他の構成及び作用については、上述の第１又は第２の実施形態と同様であるため、重複する説明を省略または簡略にし、以下、同様の構成については同一の符号を付して、第１、第２の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００７３】
本実施形態の場合、第１潜像パターン３０１と第２潜像パターン３０２とを分離して形成しているが、この間隔は、次の条件を満たすようにしている。即ち、第１潜像パターン３０１を現像した際のトナー画像が、これと同一の潜像パターンを単独で形成して現像した際のトナー画像に対して、トナー画像が形成される領域が大きくなるか、移動方向下流端部（後端）の画像濃度が高くなるようにする。言い換えれば、この条件を満たせば、上述の第１、第２の実施形態のように第１潜像パターン３０１と第２潜像パターン３０２とを連続して形成することなく、分離させても良い。
【００７４】
以下、詳しく説明する。本パターン９１単独で色ずれ補正パターンの潜像電位（第１潜像パターン）を形成した場合、後端の濃度低下の発生により、形成された潜像電位領域に対してトナー画像が小さくなる。しかし、本パターン９１の中間転写ベルト５の移動方向下流側に分離する補助パターン９２を配置しても、本パターン９１の潜像電位形成領域に対するトナー画像が本パターン単独の場合よりも大きくなることがある。つまり、本パターン９１の後端の濃度が低下しない範囲で、本パターン９１から分離した潜像電位で補助パターン９２を形成した場合でも、色ずれ補正の精度を向上することできる。
【００７５】
本パターン９１の後端の濃度低下を防止するために、中間転写ベルト５の移動方向下流に本パターン９１から距離Ｇだけトナー画像を形成しない領域を設け、その後に補助パターン９２を形成する。補助パターン９２の後端は、本パターン９１の後端から距離ＤＡ’に位置している。即ち、補助パターン９２と距離Ｇを合わせた長さがＤＡ’となる。
【００７６】
上述の図７で示した通り、現像性を高めるため、感光ドラム１の線速度Ｖｄｒに対して現像スリーブ２０の線速度Ｖｓｌｖを速くしている。線速度Ｖｓｌｖは、通常、線速度Ｖｄｒに対する速度比が２００％以内で設定される。このような場合に距離Ｇだけ第１潜像パターン３０１から分離して第２潜像パターン３０２を設定することで、第２潜像パターン３０２で磁気穂先端へトナーが集中する。このため、非潜像領域である距離Ｇの領域を通過しても、プラス電荷をもった磁気穂先端キャリアが第１潜像パターン３０１に突入する機会は減少する。
【００７７】
例えば、感光ドラム１に対する現像スリーブ２０の速度比が１８０％で、第２潜像パターン３０２の潜像電位が第１潜像パターン３０１と同じベタ画像に相当する４５０Ｖの場合、Ｇが３００μｍ以下で本パターン９１の後端の濃度低下を防止できた。但し、距離Ｇが長くなった場合、磁気穂が非潜像領域に存在する時間が増加してしまうので、先端にプラス電荷を持った磁気穂が第１潜像パターン３０１に突入する機会が増えてしまう。このため、できるだけ距離Ｇは短い方が望ましい。また、第２潜像パターン３０２の潜像電位が小さくなりトナー濃度が低くなると、磁気穂先端へのトナーの集中が減少してしまうため、第２潜像パターン３０２の潜像電位はできるだけ大きい値が望ましい。
【００７８】
また、第２潜像パターン３０２と距離Ｇを合わせた副走査方向の長さＤＡ’は、前述したＤよりも長い方が磁気穂先端へのトナーの集中する機会が増えるので望ましい。本実施形態においては、距離Ｇを２００μｍ、長さＤＡ’を５００μｍとした。また、本パターン９１のセンサ出力ＴＳは４Ｖ、補助パターン９２のセンサ出力ＡＳ’は３Ｖであった。これにより、色ずれ補正用の位置を検知するための本パターン９１の後端の濃度低下を防止し、精度の高い色ずれ補正が可能となった。
【００７９】
なお、本実施形態の場合、第１潜像パターン３０１と第２潜像パターン３０２とを離間して配置するため、互いの潜像電位を同じとしても両潜像パターンにより現像されたトナー画像を区別できる。例えば、補助パターン９２の後端でトナー濃度が低下し、先端のトナー濃度が本パターン９１と同じであっても、距離が離れているため、出力信号から両パターンを区別できる。
【００８０】
＜他の実施形態＞
上述の説明では、現像スリーブ２０の方が感光ドラム１よりも速い速度で回転させているが、同じ速度であっても本発明を適用できる。即ち、これらの速度が同じであっても、現像スリーブ２０により担持搬送される磁気穂は、マグネットローラの磁束線との関係で、スリーブ表面に沿うように倒れることと立ち上がることとを繰り返す。このため、磁気穂が立ち上がるときに磁気穂の移動速度が感光ドラム１の表面の移動速度を上回るときがある。そして、このときに、上述した場合と同じメカニズムでトナーが磁気穂に引き剥がされる場合がある。したがって、このような構成であっても本発明を適用することで、色ずれ補正パターン９の検知を正確に行える。
【００８１】
また、上述の説明では、現像スリーブ２０に担持される磁気穂（現像剤）が、感光ドラム１に接触するようにしているが、接触しない構成であっても本発明を適用できる。即ち、磁気穂が接触していなくても、トナーが磁気穂に引き剥がされる可能性があるため、本発明を適用することで、色ずれ補正パターン９の検知を正確に行える。
【００８２】
更に上述の説明では、感光ドラム１で形成したトナー画像を中間転写ベルト５に転写してから記録材に転写する構成について説明した。但し、本発明は、感光ドラムから記録材に直接転写する構成にも適用できる。例えば、感光ドラムに沿って記録材を搬送する記録材搬送ベルトに色ずれ補正パターンを転写し、記録材搬送ベルト上の色ずれ補正パターンをパターン検知センサで検知する。或いは、記録材に色ずれ補正パターンを転写して、これをパターン検知センサで検知するようにしても良い。このような直接転写方式の場合、記録材搬送ベルト或いは記録材が転写体に相当する。
【符号の説明】
【００８３】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・感光ドラム（像担持体）／５・・・中間転写ベルト（転写体）／７・・・パターン検知センサ（トナー検知手段）、９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９Ｂ・・・色ずれ補正パターン（補正用のトナー画像）／１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ・・・露光装置（静電潜像形成手段）／１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ・・・現像装置、２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ・・・現像スリーブ（現像剤担持体）／９１、Ｙｔ、Ｍｔ、Ｃｔ、Ｋｔ・・・本パターン（第１トナー画像）／９２、Ｙａ、Ｍａ、Ｃａ、Ｋａ・・・補助パターン（第２トナー画像）／１００・・・画像形成装置／１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ・・・画像形成部／２００・・・制御部（補正手段）／３０１・・・第１潜像パターン／３０２・・・第２潜像パターン
【図１】
2015031761.tif 000003
【図２】
2015031761.tif 000004
【図３】
2015031761.tif 000005
【図４】
2015031761.tif 000006
【図５】
2015031761.tif 000007
【図６】
2015031761.tif 000008
【図７】
2015031761.tif 000009
【図８】
2015031761.tif 000010
【図９】
2015031761.tif 000011
【図１０】
2015031761.tif 000012
【図１１】
2015031761.tif 000013
【図１２】
2015031761.tif 000014
【図１３】
2015031761.tif 000015