(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写体の移動方向の上流側から下流側へ並んで配設された複数の像担持体と、各像担持体上に画像調整用のパターンを形成するパターン形成手段と、前記像担持体から前記転写体に転写された前記パターンを転写体上で検知するパターン検知手段とを備える画像形成装置において、
前記複数の像担持体上に形成される各パターンを、前記転写体上のその移動方向と直交する方向に異なる位置にある２以上かつ前記像担持体の個数よりも少ない本数の転写ライン上に分けて転写すると共に、同じ転写ライン上に転写されるパターン同士を、互いに隣り合わない像担持体上に形成されるパターン同士とし、
さらに、少なくとも同じ前記転写ライン上に転写される各パターンの転写開始タイミングを、同じタイミングとなるように設定し、
前記転写ラインの本数をＰ本とし、
前記転写体に前記像担持体上のパターンを転写する転写部間の間隔をＴとしたとき、
同じ前記転写ライン上で隣り合って転写される上流側のパターンと下流側のパターンにおいて、当該下流側のパターンを、前記上流側のパターンの下流端からＰ×Ｔの範囲内に転写するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の像担持体が前記転写体の移動方向の上流側から下流側へ異なる間隔で並んで配設された画像形成装置であって、
前記転写ラインの本数をＰ本とし、
前記転写体に前記像担持体上のパターンを転写する転写部間の間隔のうち、最も短い間隔をＴminとしたとき、
同じ前記転写ライン上で隣り合って転写される上流側のパターンと下流側のパターンにおいて、当該下流側のパターンを、前記上流側のパターンの下流端からＰ×Ｔminの範囲内に転写するように構成した請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写体の移動方向における前記パターンの長さをＬとしたとき、
当該パターンの長さＬと、前記転写ラインの本数Ｐと、前記転写部間の最も短い間隔Ｔminとの関係が、（Ｐ−１）×Ｔmin＜Ｌ≦Ｐ×Ｔminを満たすように構成した請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写ラインの本数をＰ本とし、
前記像担持体の個数をＮ個とし、
１本の前記転写ライン上に転写されるパターンの個数をＭ個としたとき、
当該１本の転写ライン上に転写されるパターンの個数Ｍと、前記転写ラインの本数Ｍと、前記像担持体の個数Ｎとの関係が、Ｍ≦（Ｎ＋１）／Ｐを満たすように構成した請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記転写ライン上の最上流のパターンの上流端、又は最下流のパターンの下流端を、各転写ラインにおいて前記転写体の移動方向の同じ位置に揃えるように構成した請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記パターン検知手段が最下流のパターンから最上流のパターンまで検知する間に、パターン検知手段が前記転写体上の非パターン転写領域を検知し、その検知結果に基づきパターン検知手段の感度補正を行うように構成した請求項１から５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、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体や現像剤の経時劣化、あるいは装置の置かれている環境条件の変化などにより、画像の濃度や位置が変動してしまう。そこで、従来より、画像形成条件を最適に保つために、フィードバック制御が行われている。
【０００３】
このフィードバック制御は、所定のトナーパターンを中間転写ベルトや転写搬送ベルト等の転写体上に転写し、転写体上でトナーパターンを検知して、その検知結果から得られる情報に基づき現像バイアスや光書込み強度などの画像形成条件を調整する。また、トナーパターンを用紙等の記録媒体上に転写し、この記録媒体上でトナーパターンを検知する方法も提案されている。トナーパターンを検知するパターン検知手段としては、反射型の光学式センサを用いるのが一般的である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、図８に示すように、中間転写ベルト８上に複数の感光体２ａ〜２ｄを配置した、所謂タンデム型の画像形成装置において、各感光体２ａ〜２ｄ上に形成されるトナーパターンを中間転写ベルト８上に転写する構成が提案されている。ここでは、図９に示すように、各感光体上に形成される各色のトナーパターン１００ａ〜１００ｄを、中間転写ベルト８の表面の移動方向Ａに一列に転写し、その移動方向Ａの下流側に配設されているパターン検知手段５０によって各色のトナーパターン１００ａ〜１００ｄを順次検知するようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、上記特許文献１に記載の画像形成装置では、印刷サイクルを短くするために、中間転写ベルトへの各色のトナーパターンの転写を同時に行うようにしている。この場合、中間転写ベルト８上に転写される各トナーパターン１００ａ〜１００ｄの先端から先端まで（下流端から下流端まで）の間隔は、各感光体２ａ〜２ｄが中間転写ベルト８と接触する各転写部間の間隔Ｔと同一となる（図８、図９参照）。このため、各色のトナーパターン１００ａ〜１００ｄが重なり合わないようにするには、中間転写ベルト８の移動方向Ａにおける各トナーパターン１００ａ〜１００ｄの長さＬ（図９参照）を、転写部間の間隔Ｔよりも短く設定する必要がある。なお、転写部間の間隔が互いに異なる場合は、各トナーパターン１００ａ〜１００ｄの長さＬを、最も短い間隔Ｔminよりも短く設定しなければならない。
【０００６】
しかしながら、このような構成では、画像形成装置を小型化すると、それに伴って感光体同士の間隔も短くなるため、トナーパターンの長さＬも短くせざるを得なくなる。その結果、１つのトナーパターンから得られる情報が少なくなり、最適な画像形成条件を保つことが困難になる問題がある。
【０００７】
この問題を解決する方法としては、例えば、図１０に示すように、各色のトナーパターン１００ａ〜１００ｄを中間転写ベルト８の移動方向Ａと直交する方向にずれた異なる転写ラインＸ1〜Ｘ4上に分けて転写する方法がある。このようにトナーパターンを転写すれば、転写部間の間隔Ｔ以上の長さＬのトナーパターン１００ａ〜１００ｄを、重なり合うことなく同時に転写することが可能である。しかし、この場合は、トナーパターンごとにパターン検知手段５０ａ〜５０ｄを設置しなければならないため、パターン検知手段の個数が増え、高コストとなる問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、画像調整用のパターンから得られる情報量を十分に確保しつつ、低コストでパターンを検知することが可能な画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、転写体の移動方向の上流側から下流側へ並んで配設された複数の像担持体と、各像担持体上に画像調整用のパターンを形成するパターン形成手段と、前記像担持体から前記転写体に転写された前記パターンを転写体上で検知するパターン検知手段とを備える画像形成装置において、前記複数の像担持体上に形成される各パターンを、前記転写体上のその移動方向と直交する方向に異なる位置にある２以上かつ前記像担持体の個数よりも少ない本数の転写ライン上に分けて転写すると共に、同じ転写ライン上に転写されるパターン同士を、互いに隣り合わない像担持体上に形成されるパターン同士とし、さらに、少なくとも同じ前記転写ライン上に転写される各パターンの転写開始タイミングを、同じタイミングとなるように設定し、前記転写ラインの本数をＰ本とし、前記転写体に前記像担持体上のパターンを転写する転写部間の間隔をＴとしたとき、同じ前記転写ライン上で隣り合って転写される上流側のパターンと下流側のパターンにおいて、当該下流側のパターンを、前記上流側のパターンの下流端からＰ×Ｔの範囲内に転写するように構成したものである。
【００１０】
上記のように、各パターンを複数の転写ライン上に分けて転写すると共に、同じ転写ライン上に転写されるパターン同士を、互いに隣り合わない像担持体上に形成されるパターン同士とすることで、転写体上のパターン転写領域の移動方向の全長（以下、単に「転写領域の全長」という）が長くなるのを抑えつつ、各パターンの長さを転写部間の間隔以上に設定することができる。また、このようにパターンを転写することで、パターンごとにパターン検知手段を設ける必要がなくなる。
また、下流側のパターンを、上流側のパターンの下流端からＰ×Ｔの範囲内に転写することで、パターン同士が重なり合わないようにすることができる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記複数の像担持体が前記転写体の移動方向の上流側から下流側へ異なる間隔で並んで配設された画像形成装置であって、前記転写ラインの本数をＰ本とし、前記転写体に前記像担持体上のパターンを転写する転写部間の間隔のうち、最も短い間隔をＴminとしたとき、同じ前記転写ライン上で隣り合って転写される上流側のパターンと下流側のパターンにおいて、当該下流側のパターンを、前記上流側のパターンの下流端からＰ×Ｔminの範囲内に転写するように構成したものである。
【００１２】
このように下流側のパターンを転写することで、転写体上のパターン転写領域の全長が長くなるのを抑制することができる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記転写体の移動方向における前記パターンの長さをＬとしたとき、当該パターンの長さＬと、前記転写ラインの本数Ｐと、前記転写部間の最も短い間隔Ｔminとの関係が、（Ｐ−１）×Ｔmin＜Ｌ≦Ｐ×Ｔminを満たすように構成したものである。
【００１４】
このように構成することで、パターンの長さを効率良く長く確保できるようになる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記転写ラインの本数をＰ本とし、前記像担持体の個数をＮ個とし、１本の前記転写ライン上に転写されるパターンの個数をＭ個としたとき、当該１本の転写ライン上に転写されるパターンの個数Ｍと、前記転写ラインの本数Ｍと、前記像担持体の個数Ｎとの関係が、Ｍ≦（Ｎ＋１）／Ｐを満たすように構成したものである。
【００１６】
このように構成することで、各転写ライン上に転写されるパターンの個数が均等あるいはそれに近い状態になるので、転写体上のパターン転写領域の全長を短くすることができ、パターン検知手段によるパターンの検知時間を短縮することができる。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記転写ライン上の最上流のパターンの上流端、又は最下流のパターンの下流端を、各転写ラインにおいて前記転写体の移動方向の同じ位置に揃えるように構成したものである。
【００１８】
この場合も、転写体上のパターン転写領域の全長を短くすることができ、パターン検知手段によるパターンの検知時間を短縮することができる。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記パターン検知手段が最下流のパターンから最上流のパターンまで検知する間に、パターン検知手段が前記転写体上の非パターン転写領域を検知し、その検知結果に基づきパターン検知手段の感度補正を行うように構成したものである。
【００２２】
このように構成することで、パターンの検知時間中に感度補正も行うことができるので、感度補正のための時間を別途確保する必要がなくなり、調整時間の短縮化を図れる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、転写体上のパターン転写領域の全長が長くなるのを抑えつつ、各パターンの長さを転写部間の間隔以上に設定することができる。これにより、１つのパターンから得られる情報量が多くなり、装置を小型化した場合であっても、十分な情報量を確保することができ、最適な画像形成条件を保つことが可能となる。また、本発明によれば、パターンごとにパターン検知手段を設けなくてもよいので、パターン検知手段の個数を減らすことができ、低コストでパターンの検知を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を適用する画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るトナーパターンのレイアウトを示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るトナーパターンのレイアウトを示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るトナーパターンのレイアウトを示す図である。
【図５】６色のトナーを用いたカラー画像形成装置の構成の一部を示す図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係るトナーパターンのレイアウトを示す図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係るトナーパターンのレイアウトを示す図である。
【図８】タンデム型の画像形成装置の構成の一部を示す図である。
【図９】各色のトナーパターンを一列に転写したレイアウトを示す図である。
【図１０】各色のトナーパターンを異なる転写ライン上に分けて転写したレイアウトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００２６】
まず、図１を参照して、本発明を適用する画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
図１に示す画像形成装置はカラー画像形成装置であり、その装置本体１には、画像形成ユニットとしての４つのプロセスユニット５ａ〜５ｄが着脱可能に搭載されている。本実施形態では、図１の左から順にブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像を形成するプロセスユニット５ａ〜５ｄが配設されている。
【００２７】
各プロセスユニット５ａ〜５ｄは、それぞれ、異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。具体的には、各プロセスユニット５ａ〜５ｄは、像担持体としての感光体２ａ〜２ｄと、感光体２ａ〜２ｄの表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３ａ〜３ｄと、感光体２ａ〜２ｄの表面に形成される静電潜像を現像（顕像）する現像手段としての現像装置４ａ〜４ｄと、感光体２ａ〜２ｄの表面をクリーニングする図示しないクリーニング手段等を有する。
【００２８】
ここで、感光体２ａ〜２ｄは、円筒状に形成された感光体ドラムであり、所定の線速で回転駆動するように構成されている。帯電ローラ３ａ〜３ｄは、それぞれ、感光体２ａ〜２ｄに当接しており、感光体２ａ〜２ｄの回転に伴って従動回転する。また、帯電ローラ３ａ〜３ｄは、図示しない高圧電源によりＤＣ又はＤＣにＡＣが重畳されたバイアスが印加されることで、感光体２ａ〜２ｄの表面を一様にほぼ均一な電位に帯電するように構成されている。現像装置４ａ〜４ｄは、内部にトナーが収容されており、図示しない高圧電源からの所定の現像バイアスによって、感光体２ａ〜２ｄの静電潜像をトナー画像として顕像化する。ここでは、現像装置４ａ〜４ｄとして、１成分現像器を用いているが、２成分現像器を用いてもよい。図示しないクリーニング手段には、公知のクリーニング手段を採用することが可能である。また、クリーニング手段を設けずに、現像手段などによって感光体２ａ〜２ｄ上の残留トナー等を除去する構成としてもよい。
【００２９】
図１において、各プロセスユニット５ａ〜５ｄの上方には、感光体２ａ〜２ｄの表面を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置６が配設されている。露光装置６は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナやＬＥＤなどを有し、画像データに基づいて各感光体２ａ〜２ｄの表面へレーザー光を照射するようになっている。
【００３０】
また、各プロセスユニット５ａ〜５ｄの下方には、転写装置７が配設されている。転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから構成される中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、支持部材としての駆動ローラ９とテンションローラ１０に張架されており、駆動ローラ９が図の時計回りに回転することによって、中間転写ベルト８は図の矢印Ａに示す方向に回転して表面移動するように構成されている。また、中間転写ベルト８は、テンションローラ１０の両端部にそれぞれ設けられた図示しないバネの加圧によって所定のテンションが付与されている。
【００３１】
４つの感光体２ａ〜２ｄに対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄが配設されている。各一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄはそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体２ａ〜２ｄとが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。各一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄは、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄに印加されるようになっている。また、各一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄは、図示しない接離機構により、任意のタイミングで中間転写ベルト８から離間可能となっている。
【００３２】
テンションローラ１０に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ１２は、一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄと同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ１２に印加されるようになっている。
【００３３】
また、中間転写ベルト８の周囲には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング手段１３と、中間転写ベルト８上に転写されるトナーパターンを検知するパターン検知手段５０とが配設されている。パターン検知手段５０は、トナーパターンの画像濃度を検知する濃度センサであり、正反射型センサと拡散反射型センサで構成される光学センサである。この濃度センサで検知したトナーパターンの画像濃度をフィードバックして、画像形成条件を決定する。また、転写装置７の図の下方には、ベルトクリーニング手段１３によって除去された残留トナー等を収容するための廃トナー収容部１４が配設されている。
【００３４】
画像形成装置本体１の下部には、紙やＯＨＰ用シート等の記録媒体Ｓが収容されている給紙トレイ１５と、この給紙トレイ１５から記録媒体Ｓを送り出す給紙ローラ１６とが配設されている。一方、画像形成装置本体１の上部には、記録媒体を外部へ排出するための図示しない一対の排紙ローラや、排出された記録媒体をストックするための図示しない排紙トレイが配設されている。また、画像形成装置本体１内には、記録媒体Ｓを給紙トレイ１５から二次転写ニップを通って上方の排紙トレイへ搬送するための搬送路Ｒが配設されている。この搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ１２の位置よりも記録媒体搬送方向上流側には、記録媒体Ｓの搬送タイミングを調整する一対のレジストローラ１７が配設されている。また、二次転写ローラ１２の位置よりも記録媒体搬送方向下流側には、記録媒体Ｓにトナー画像を定着する定着装置１８が配設してある。定着装置１８は、加熱源によって加熱される定着ローラ１８１と、その定着ローラ１８１に当接して定着ニップを形成する加圧ローラ１８２等から構成されている。
【００３５】
以下、図１を参照して上記画像形成装置の作像動作について説明する。
作像動作が開始されると、各プロセスユニット５ａ〜５ｄの感光体２ａ〜２ｄが図の反時計回りに回転駆動され、帯電ローラ３ａ〜３ｄによって各感光体２ａ〜２ｄの表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置６から各感光体２ａ〜２ｄの帯電面にレーザー光が照射されて、各感光体２ａ〜２ｄの表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２ａ〜２ｄに露光する画像情報は所望のフルカラー画像をブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２ａ〜２ｄ上に形成された静電潜像に、各現像装置４ａ〜４ｄによってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００３６】
中間転写ベルト８を張架する駆動ローラ９が回転駆動し、中間転写ベルト８を図の矢印Ａの方向に回転させる。また、各一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄに、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄと各感光体２ａ〜２ｄとの間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体２ａ〜２ｄ上の各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト８はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。一方、中間転写ベルト８に転写しきれなかった各感光体２ａ〜２ｄ上のトナーは、図示しないクリーニング手段によって除去される。
【００３７】
また、作像動作が開始されると、給紙ローラ１６が回転して、給紙トレイ１５から記録媒体Ｓが搬出される。搬出された記録媒体Ｓは、レジストローラ１７によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が記録媒体Ｓ上に一括して転写される。また、中間転写ベルト８上に残留するトナー等は、ベルトクリーニング手段１３によって除去された後、廃トナー収容部１４に収容される。その後、記録媒体Ｓは定着装置１８に送り込まれ、定着ローラ１８１と加圧ローラ１８２との間を記録媒体Ｓが通過することにより、トナー画像が記録媒体Ｓ上に定着される。そして、記録媒体Ｓは図示しない排紙ローラによって機外に排出され、排紙トレイ上にストックされる。
【００３８】
以上の説明は、記録媒体にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット５ａ〜５ｄのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００３９】
次に、トナーパターンを用いて画像形成条件を調整する方法について説明する。
まず、予め設定されたタイミングで、各感光体２ａ〜２ｄ上に各色のトナーパターンが形成される。トナーパターンの形成方法は基本的に上述の作像動作と同様である。すなわち、パターン形成手段として、上記帯電ローラ３ａ〜３ｄ、露光装置６、現像装置４ａ〜４ｄを用い、上述の帯電工程、潜像形成工程（露光工程）、現像工程を経て、各感光体２ａ〜２ｄ上に所定のトナーパターンが形成される。各感光体２ａ〜２ｄ上に形成されたトナーパターンは、感光体２ａ〜２ｄが中間転写ベルト８に接触する転写部（一次転写ニップ）において、回転する中間転写ベルト８上に互いに重なり合わないように転写される。
【００４０】
そして、中間転写ベルト８の表面移動に伴って、中間転写ベルト８上のトナーパターンがパターン検知手段５０としての濃度センサと対向する位置に搬送されたとき、濃度センサの発光部から発せられた光がトナーパターンに照射される。トナーパターンに照射された光は反射して、正反射光を受光する正反射光受光部と、拡散反射光を受光する拡散反射光受光部とに受光され、これらの出力の割合からトナーパターンの画像濃度が検出される。
【００４１】
詳しくは、中間転写ベルト８のトナーが付着していない地肌部は滑らかに形成されているため、地肌部における反射光成分は正反射光成分が大きい。一方、トナーパターンのトナー付着部は表面が粗いため、トナー付着部における反射光成分は拡散反射光成分が大きくなる。この反射光中の正反射光成分と拡散反射光成分との割合を測定することによって、トナーパターンのトナー付着量、すなわち画像濃度を検出することができる。
【００４２】
そして、検出されたトナーパターンの画像濃度に基づき、現像装置の現像バイアス、帯電ローラの帯電バイアス、露光装置のレーザパワー等の各種画像形成条件が最適となるように制御される。また、検知後、中間転写ベルト８上のトナーパターンはさらに下流側へ搬送され、図１に示すベルトクリーニング手段１３によって除去される。
【００４３】
なお、反射光中の正反射光成分と拡散反射光成分との割合は、地肌部における正反射光成分を基準として測定している。そのため、地肌部からの正反射光を受光したときの正反射光受光部の出力電圧値（出力値）は、予め設定した規定電圧値（規定値）となるようにしている。しかし、中間転写ベルト８の表面（地肌部）の劣化などにより、同じ発光量の光を照射しても基準となる地肌部に対する出力電圧値が変化することがある。このため、濃度センサによるトナーパターンの検出の前に、地肌部に対する濃度センサの出力電圧値が所定の値になるように、発光量の感度補正（キャリブレーション）を行うようにしている。
【００４４】
また、パターン検知手段５０が最下流のトナーパターンから最上流のトナーパターンまで検知する間に、中間転写ベルト８上の非パターン転写領域（地肌部）をパターン検知手段５０によって検知して感度補正を行うようにしてもよい。この場合、トナーパターンの検知時間中に感度補正も行うことができるので、感度補正のための時間を別途確保する必要がなくなり、調整時間の短縮化を図れる。
【００４５】
以下、本発明の特徴部分であるトナーパターンのレイアウトについて説明する。
図２は、第１実施形態に係るトナーパターンのレイアウトを示す図である。
図２に示す中間転写ベルト８上に転写されている各トナーパターン１００ａ〜１００ｄは、それぞれ、カラー画像の色分解成分に対応するブラック、イエロー、マゼンタ、シアンのいずれかの色の分割パターン９９ａ〜９９ｄを所定の間隔を介して複数並べたものである。また、トナーパターンを示す符号１００ａ〜１００ｄの数字の後ろに付くアルファベット（ａ〜ｄ）は、図１で感光体を示す符号２ａ〜２ｄの数字の後に付くアルファベット（ａ〜ｄ）と対応している。すなわち、トナーパターン１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄは、中間転写ベルト８の移動方向Ａの上流側から順に１番目の感光体２ａ、２番目の感光体２ｂ、３番目の感光体２ｃ、４番目の感光体２ｄにそれぞれ形成され転写されたものである。
【００４６】
図２に示すように、本実施形態では、４つのトナーパターン１００ａ〜１００ｄを、中間転写ベルト８上の移動方向Ａと直交する方向に異なる位置にある２つの転写ラインＸ1，Ｘ2上に分けて転写している。言い換えれば、図２に示すトナーパターンのレイアウトは、上述の図１０に示す４つの転写ラインＸ1〜Ｘ4上に転写されたトナーパターン１００ａ〜１００ｄのうち、下側２つの転写ラインＸ3，Ｘ4上に転写されているトナーパターン１００ｃ，１００ｄを、上側２つの転写ラインＸ1，Ｘ2上に移動させて２列にまとめたものである。
【００４７】
ここで、図１０に示す例から図２に示す例の状態にトナーパターンを移動させるに当たって注意すべき点は、図１０の上から３番目の転写ラインＸ3上のトナーパターン１００ｃの移動先を、移動元の転写ラインＸ3と隣り合う転写ラインＸ2上にしないことである。仮に、転写タイミングを変えずに、上から３番目の転写ラインＸ3上のトナーパターン１００ｃを隣り合う転写ラインＸ2上に転写すると、トナーパターン１００ｃと１００ｄが重なり合ってしまうからである。そのため、図１０において、上から３番目の転写ラインＸ3上のトナーパターン１００ｃは、上から１番目の転写ラインＸ1上に移動させ、上から４番目の転写ラインＸ4上のトナーパターン１００ｄは、上から２番目の転写ラインＸ2上に移動させている。すなわち、図２に示すように、トナーパターン同士が重なり合うことなくタイミングを変えずに転写するには、同じ転写ラインＸ1（又はＸ2）上に転写されるトナーパターン同士を、互いに隣り合わない感光体上に形成されるトナーパターン同士１００ａと１００ｃ（又は１００ｂと１００ｄ）となるようにすればよい。
【００４８】
このようにトナーパターンのレイアウトを構成した図２に示す実施形態では、各感光体２ａ〜２ｄの転写部間の間隔をＴとした場合、移動方向Ａにおけるトナーパターンの長さＬ（以下、単に「トナーパターンの長さＬ」という）を、最大で２Ｔまで確保することができる。詳しくは、図２に示す実施形態では、図８に示す例と同様に、各感光体２ａ〜２ｄの転写部間の間隔は全て同じ間隔Ｔであり、各トナーパターン１００ａ〜１００ｄの転写タイミングも同時であるので、各トナーパターン１００ａ〜１００ｄにおける移動方向Ａの下流端１０１ａ〜１０１ｄは、全て転写部間と同じ間隔Ｔで転写される。従って、同一の転写ラインＸ1（又はＸ2）上に転写される上流側のトナーパターン１００ａ（又は１００ｂ）と下流側のトナーパターン１００ｃ（又は１００ｄ）とのそれぞれの下流端１０１ａ，１０１ｃ（又は１０１ｂ，１０１ｄ）の間隔は、上記転写部間の間隔Ｔの２倍（２Ｔ）となる。よって、本実施形態では、トナーパターンの長さＬを、転写部間の間隔Ｔよりも長く、最大で転写部間の間隔Ｔの２倍まで（Ｌ≦２Ｔ）確保することが可能である。
【００４９】
なお、転写部間の間隔が互いに異なっている場合は、トナーパターンの長さＬを、異なる転写部間の間隔のうち、最も短い間隔Ｔminの２倍以下（Ｌ≦２Ｔmin）となるように設定することで、トナーパターンが重なり合わないようにすることができる。
【００５０】
また、図２に示す実施形態では、トナーパターン１００ａ〜１００ｄを２つの転写ラインＸ1，Ｘ2上に並べているので、各転写ラインＸ1，Ｘ2上に設けた２つの濃度センサ５０ａ，５０ｂによって、各転写ラインＸ1，Ｘ2上のトナーパターンの画像濃度を検出することができる。すなわち、本実施形態の構成によれば、各色のトナーパターン１００ａ〜１００ｄごとに濃度センサを設置しなくてもよい。
【００５１】
図３は、第２実施形態に係るトナーパターンのレイアウトを示す図である。
図３では、図２に示す上記実施形態と異なり、図の上側の転写ラインＸ1と、図の下側の転写ラインＸ2とで、それぞれの下流側に配設されるトナーパターン１００ｃ，１００ｄの下流端１０１ｃ，１０１ｄが移動方向Ａの同じ位置に揃うように転写している。詳しくは、図の下側の転写ラインＸ2に転写されるトナーパターン１００ｂ，１００ｄの転写タイミングを、図の上側の転写ラインＸ1に転写されるトナーパターン１００ａ，１００ｃの転写タイミングよりも所定時間遅くしている。ただし、同一の転写ラインＸ1（又はＸ2）上において転写される各トナーパターン１００ａと１００ｃ（又は１００ｂと１００ｄ）同士は同じタイミングで転写している。それ以外は、図２に示す実施形態と同様の構成である。
【００５２】
このように各トナーパターン１００ａ〜１００ｄを転写することで、図３に示す実施形態では、図２に示す実施形態に比べて、中間転写ベルト８上のパターン転写領域の移動方向Ａの全長（以下、単に「パターン転写領域の全長」という）を短くすることができる。具体的に、図２に示す実施形態では、パターン転写領域の全長Ｚ１はＬ＋３Ｔとなるのに対し、図３に示す実施形態では、パターン転写領域の全長Ｚ２はＬ＋２Ｔとなる。
【００５３】
なお、移動方向Ａの同じ位置に揃えるのは、各転写ライン上の最下流に転写されるトナーパターンの下流端以外に、各転写ライン上の最上流に転写されるトナーパターンの上流端であってもよい。いずれの場合であっても、同様にパターン転写領域の全長を短くすることが可能である。
【００５４】
このように、図３に示すレイアウトを採用した場合は、パターン形成領域の全長を短くすることができるので、トナーパターン１００ａ〜１００ｄの検知に要する時間を短縮することが可能である。また、トナーパターンを記録媒体上に転写する場合に、必要な記録媒体の長さを短く抑えることができる点で有利となる。
【００５５】
図４は、第３実施形態に係るトナーパターンのレイアウトを示す図である。
図４では、図３に示す上記実施形態よりも、さらに、パターン転写領域の全長Ｚ３を短くしている。この場合、同じ転写ライン上に配設されるトナーパターンを互いに接触又は接近させて配設し、パターン転写領域の全長Ｚ３を２Ｌとなるようにしている。図３に示す実施形態では、同じ転写ラインＸ1（又はＸ2）上に転写されるトナーパターン１００ａ，１００ｃ（又は１００ｂ，１００ｄ）は、それぞれ同じタイミングで転写しているが、図４に示す実施形態では、下流側のトナーパターン１００ｃ（又は１００ｄ）の転写タイミングを、上流側のトナーパターン１００ａ（又は１００ｂ）の転写タイミングよりも遅くしている。これにより、下流側のトナーパターン１００ｃ（又は１００ｄ）を上流側のトナーパターン１００ａ（又は１００ｂ）に接触又は接近させて配設することが可能となる。それ以外は、図３に示す実施形態と同様である。
【００５６】
このように、図４に示す実施形態では、図３に示す実施形態に比べて、さらにパターン形成領域の全長を短くすることができるので、トナーパターン１００ａ〜１００ｄの検知に要する時間をより短縮することができると共に、トナーパターンを記録媒体上に転写する場合に、必要な記録媒体の長さを一層短くすることができる。
【００５７】
図５は、６色のトナーを用いたカラー画像形成装置の構成の一部を示す図である。
この画像形成装置では、中間転写ベルト８上に各色の画像を担持する６個の感光体２ａ〜２ｆが並んで配設されている。また、各感光体２ａ〜２ｆの周囲には、それぞれ、図示しない帯電手段、現像手段、クリーニング手段等が配設されている。それ以外は、基本的に図１に示す画像形成装置の構成と同様となっている。また、中間転写ベルト８の移動方向Ａにおいて、最下流の感光体２ｆよりもさらに下流側には、トナーパターンを検知するパターン検知手段５０が配設されている。また、図５に示す例では、各感光体２ａ〜２ｆの転写部間の間隔は全て同じ間隔Ｔである。ただし、転写部間の間隔は互いに異なる場合であってもよい。
【００５８】
図６は、上記６色のトナーを用いたカラー画像形成装置におけるトナーパターンのレイアウトの一例であって、本発明の第４実施形態に係るトナーパターンのレイアウトを示す図である。
図６に示すように、本実施形態では、全部で６つのトナーパターン１００ａ〜１００ｆが、中間転写ベルト８の移動方向Ａと直交する方向に異なる位置にある３つの転写ラインＸ1，Ｘ2，Ｘ3上に２つずつ転写されている。ここで、トナーパターンを示す符号１００ａ〜１００ｆの数字の後ろに付くアルファベット（ａ〜ｆ）は、図５で感光体を示す符号２ａ〜２ｆの数字の後に付くアルファベット（ａ〜ｆ）と対応している。
【００５９】
３つの転写ラインＸ1，Ｘ2，Ｘ3のうち、図６で上側の転写ラインＸ1上に転写されるトナーパターン１００ａと１００ｄは、互いに隣り合わない感光体２ａと２ｄ上に形成されるトナーパターンである。同様に、図６の中央の転写ラインＸ2及び下側の転写ラインＸ3においても、同一の転写ライン上に転写されるトナーパターンは、互いに隣り合わない感光体上に形成されるもの同士としている。なお、ここでは、各トナーパターン１００ａ〜１００ｆの中間転写ベルト８への転写タイミングは同じタイミングとしている。
【００６０】
このように、６色のトナーを用いた画像形成装置においても、上記４色のトナーを用いた画像形成装置の場合と同様に、トナーパターンを複数の転写ライン上に分けて転写すると共に、同じ転写ライン上に転写されるトナーパターン同士を、互いに隣り合わない感光体上に形成されるパターン同士としていることで、トナーパターンの長さＬを転写部間の間隔Ｔよりも長く確保することができる。また、この場合、トナーパターンの長さＬは、最大で転写部間の間隔Ｔの３倍まで（Ｌ≦３Ｔ）確保することができる。
【００６１】
なお、転写部間の間隔が異なっている場合は、トナーパターンの長さＬを、転写部間の間隔のうち、最も短い間隔Ｔminの３倍以下（Ｌ≦３Ｔmin）となるように設定することで、トナーパターンが重なり合わないようにすることができる。
【００６２】
また、本実施形態では、各転写ラインＸ1，Ｘ2，Ｘ3上に配設されている３つの濃度センサ５０ａ，５０ｂ，５０ｃによってトナーパターン１００ａ〜１００ｆを検知することができ、この場合も、各色のトナーパターン１００ａ〜１００ｆごとに濃度センサを設置しなくてもよい。
【００６３】
図７は、上記６色のトナーを用いたカラー画像形成装置におけるトナーパターンの他のレイアウトであって、本発明の第５実施形態に係るトナーパターンのレイアウトを示す図である。
図７に示す実施形態では、図６に示す上記実施形態と異なり、６つのトナーパターン１００ａ〜１００ｆを２つの転写ラインＸ1，Ｘ2上に分けて転写している。従って、１つの転写ライン上には、トナーパターンが３つずつ並んで転写されている。なお、ここでも、トナーパターンを示す符号１００ａ〜１００ｆの数字の後ろに付くアルファベット（ａ〜ｆ）は、図５で感光体を示す符号２ａ〜２ｆの数字の後に付くアルファベット（ａ〜ｆ）と対応している。また、各トナーパターン１００ａ〜１００ｆの中間転写ベルト８への転写タイミングは全て同じである。
【００６４】
図７に示す実施形態においても、上記各実施形態と同様に、同じ転写ライン上に転写されるトナーパターン同士を、互いに隣り合わない感光体上に形成されるパターン同士としている。これにより、トナーパターンの長さＬを転写部間の間隔Ｔよりも長く確保することが可能である。ただし、この場合、図６に示す実施形態とは異なり、確保できるトナーパターンの長さＬは、最大で転写部間の間隔Ｔの２倍まで（Ｌ≦２Ｔ）となる。すなわち、図７に示す実施形態の場合は、図６に示す上記実施形態に比べて、確保できるトナーパターンの最大の長さＬが短くなる。一方、図７に示す実施形態の場合、設置する濃度センサの個数は２個だけでよいので、図６に示す実施形態に比べて少なくて済む。従って、図６に示す実施形態と図７に示す実施形態のいずれのレイアウトを選択するかは、必要なトナーパターンの長さと、設置する濃度センサの個数とを考慮して決定すればよい。
【００６５】
また、図示省略するが、図６と図７に示す実施形態において、図３に示す実施形態のように、各転写ライン上の最上流に配設されるトナーパターンの上流端、又は最下流に配設されるトナーパターンの下流端を揃えたり、図４に示す実施形態のように、同一の転写ライン上で、下流側のトナーパターンを上流側のトナーパターンに接触又は接近させて配設したりすることも可能である。
【００６６】
以上のように、本発明によれば、各トナーパターンを複数の転写ライン上に分けて転写すると共に、同じ転写ライン上に転写されるトナーパターン同士を、互いに隣り合わない感光体上に形成されるトナーパターン同士とすることで、転写体上のパターン転写領域の全長が長くなるのを抑えつつ、各トナーパターンの長さを転写部間の間隔以上に設定することができる。その結果、本発明では、上述の図９に示す例に比べて、１つのトナーパターンから得られる情報量が多くなるため、装置を小型化した場合であっても、十分な情報量を確保することができ、最適な画像形成条件を保つことが可能となる。また、本発明によれば、トナーパターンごとにパターン検知手段を設けなくてもよいので、図１０に示す例に比べて、パターン検知手段の個数を減らすことができ、低コストでトナーパターンの検知を行うことが可能となる。
【００６７】
なお、上記本発明の効果を発揮するために、本発明において転写ラインの本数Ｐは、２以上であって感光体の個数Ｎよりも少ない本数とする（２≦Ｐ＜Ｎ）。すなわち、トナーパターンを複数の転写ラインに分けて転写するには、転写ラインが少なくとも２本必要であり、トナーパターンごとにパターン検知手段を設けなくてもよくするには、転写ラインの本数が感光体の個数より少なくする必要があるからである。
【００６８】
また、パターン転写領域の全長を短くしてトナーパターンの検知時間を短縮する観点から、各転写ライン上に転写されるトナーパターンの個数は、均等あるいはそれに近い状態にすることが望ましい。そこで、感光体の個数をＮ個、転写ラインの本数をＰ本、１本の転写ライン上に転写されるトナーパターンの個数をＭ個とした場合、下記（式１）を満たすようにすればよい。
Ｍ≦（Ｎ＋１）／Ｐ・・・（式１）
【００６９】
また、転写ラインの本数がＰ、転写部間の間隔のうち最も短い間隔がＴminである場合、同じ転写ライン上で隣り合って転写される上流側のトナーパターンと下流側のトナーパターンにおいて、下流側のトナーパターンは、上流側のトナーパターンの下流端からＰ×Ｔminの範囲内に転写されることが望ましい。このように下流側のトナーパターンを転写することで、例えば、図２に示す実施形態においては、下流側のトナーパターン１００ｃ，１００ｄを上流側のトナーパターン１００ａ，１００ｂの下流端１０１ａ，１０１ｂから２Ｔの範囲内に転写することができ、パターン転写領域Ｚ１の全長が長くなるのを抑制することができる。
【００７０】
また、トナーパターンの長さＬを効率良く長く確保するには、トナーパターンの長さＬと、転写ラインの本数Ｐ、転写部間の最も短い間隔Ｔminとの関係が、下記（式２）を満たすようにトナーパターンの長さＬを設定することが望ましい。
（Ｐ−１）×Ｔmin＜Ｌ≦Ｐ×Ｔmin・・・（式２）
【００７１】
上記（式２）を用いて、例えば、図６に示す実施形態におけるトナーパターンの長さＬを設定する場合、転写ラインの本数Ｐは３、転写部間の間隔は全てＴであるので、この場合、２Ｔ＜Ｌ≦３Ｔを満たすようにトナーパターンの長さＬを設定する。ここで、トナーパターンの長さＬを３Ｔ以下（Ｌ≦３Ｔ）にするのは、これを超えるとトナーパターン同士が重なってしまうからである。また、トナーパターンの長さＬを２Ｔより長く（２Ｔ＜Ｌ）設定することにより、トナーパターンの長さＬを効率良く長く確保することができる。すなわち、図６に示すレイアウトでは、トナーパターンの長さＬを最大で３Ｔまで確保できるが、この場合にトナーパターンの長さＬを２Ｔ以下に設定するのは非効率である。仮に、トナーパターンの長さＬが２Ｔ以下でよい場合は、図７に示すレイアウトを採用する方が、パターン転写領域の全長が短くなる上、濃度センサの個数も少なくて済むので、効率的である。このように、上記（式２）を用いることで、トナーパターンのレイアウトに適した効率の良いパターンの長さの設定を行うことが可能となる。
【００７２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
上述の実施形態では、４色又は６色のトナーを用いる画像形成装置に本発明を適用した場合を例に説明したが、使用する色の数又は感光体の個数は３つ以上であれば特に限定しない。
【００７３】
また、上述の実施形態では、画像調整用のパターンを、画像濃度を検知するための濃度検知用のトナーパターン（階調パターン）としたが、画像位置のずれを検知するための位置ずれ検知用のトナーパターン（ラインパターン）であっても同様に本発明を適用可能である。また、それらのパターンを転写する転写体は、中間転写ベルトに限らず、記録媒体を担持して搬送する転写搬送ベルトや、その転写搬送ベルト上に担持される記録媒体であってもよい。また、本発明を適用する画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置に限らない。インクジェット方式の画像形成装置、その他の複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等にも本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【００７４】
２ａ〜２ｆ    感光体（像担持体）
８      中間転写ベルト（転写体）
５０，５０ａ〜５０ｄ  パターン検知手段
１００ａ〜１００ｆ    トナーパターン
Ａ      移動方向
Ｌ      トナーパターンの長さ
Ｔ      転写部間の間隔
Ｘ1〜Ｘ4    転写ライン
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７５】
【特許文献１】特開２００２−９１１１４号公報
【図１】
0005812511.tif 000002
【図２】
0005812511.tif 000003
【図３】
0005812511.tif 000004
【図４】
0005812511.tif 000005
【図５】
0005812511.tif 000006
【図６】
0005812511.tif 000007
【図７】
0005812511.tif 000008
【図８】
0005812511.tif 000009
【図９】
0005812511.tif 000010
【図１０】
0005812511.tif 000011