(57)【要約】【課題】簡単にパターン画像の小型化を図ることが可能で、トナー付着量検出に要するトナー消費量を低減できるようにする。【解決手段】トナー画像は、中間転写ベルト１０４上に形成される第１のパターン６０１と、中間転写ベルトの搬送方向ＤＦについて第１のパターン６０１の上流側に順次形成されるとともに、前記第１のパターン６０１と同じ濃度であって、かつ中間転写ベルトの搬送方向ＤＦ及び搬送方向ＤＦに直交する方向ＤＬに傾斜角を有する方向に延びた状態で形成される第２のパターン６０２と、中間転写ベルトの搬送方向ＤＦについて第２のパターン６０２の上流側に順次形成されるとともに、前記第１のパターン６０１と異なる濃度であって、かつ搬送方向ＤＦに直交する方向ＤＬの幅Ｄ３が第１のパターン６０１の幅Ｄ１よりも狭い第３のパターン６０３とを備えた。【選択図】図４
2008233327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上にトナーを供給してトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記トナー画像を検出して検出信号を出力する検出手段と、
前記検出信号に基づいて前記トナー画像に付着したトナー量あるいはトナー濃度を演算する演算手段と、
前記トナー量あるいは前記トナー濃度に基づいて前記画像形成手段の画像形成条件を設定する条件設定手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記トナー画像は、前記像担持体上に形成される第１のパターンと、
前記像担持体の搬送方向について第１のパターンの上流側に順次形成されるとともに、前記第１のパターンと同じ濃度であって、かつ前記像担持体の搬送方向（以下、副走査対応方向と称す）及び前記像担持体の搬送方向に直交する方向（以下、主走査対応方向と称す）に傾斜角を有する方向に延びた状態で形成される第２のパターンと、
前記像担持体の搬送方向について第２のパターンの上流側に順次形成されるとともに、前記第１のパターンと異なる濃度であって、かつ前記主走査対応方向の幅が前記第１のパターンのそれよりも狭い第３のパターンと、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第３のパターンの上流に形成されるパターンは、主走査対応方向幅が前記第３のパターンの主走査対応方向幅と同一で、濃度が前記第１のパターンの濃度と、前記第３のパターンの濃度とは異なる濃度に設定されてい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１のパターンの主走査対応方向幅は、前記検出手段の検知領域が１つ以上含まれる幅に設定されていることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１のパターンの副走査対応方向幅は、前記検出手段の検知領域が１つ以上含まれる幅に設定されていることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２のパターンの長手方向に直交する幅は、前記第１のパターンの主走査対応方向幅より狭い幅に設定されていることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２のパターンの長手方向に直交する幅は、前記濃度検出手段の検知領域が１つ以上含まれる幅に設定されていることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２のパターンは、前記検出手段の検知領域が１つ以上含まれる領域が、主走査対応方向と副走査対応方向に傾斜角度を持つ方向に連なることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第３のパターンの副走査対応方向幅は、前記第１のパターンの副走査対応方向幅よりも狭い幅に設定されていることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第３のパターンの副走査対応方向幅は、前記検出手段の検知領域が１つ以上含まれる幅に設定されていることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第３のパターンの主走査対応方向幅は、前記検出手段の検知領域が１つ以上含まれる領域を有する幅に設定されていることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像形成手段が形成する前記パターン間の時間間隔は、前記条件設定手段の条件切替えに有する時間より長い間隔に設定されていることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記検出手段にて検出された前記第１のパターンの濃度値と、前記第２のパターンの濃度値とが等しくなる位置を、前記第３のパターンの主走査対応方向におけるパターン形成中心位置とすることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記検出手段にて検出された前記第１のパターンの濃度値と、前記第２のパターンの濃度値とが等しくなる位置を、前記第３のパターンの上流に形成される前記パターンの主走査対応方向におけるパターン形成中心位置とすることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記第１のパターン、前記第２のパターン、前記第３のパターン、及び前記第３のパターンの上流に形成される前記パターンは、前記検出手段から最も近い位置にある作像色から順に形成されることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記第２のパターンの長手方向傾斜角度は、前記像担持体の搬送方向に対して±４５°であることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記画像形成手段によって決定される前記第１のパターンの濃度は、前記演算手段にて用いられる全パターンの濃度値の中心値に設定されていることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記検知手段は、前記像担持体上に形成される前記各パターンの位置に光を照射する発光部と、前記各パターンからの反射光を受光する受光部とを備えた光学センサであることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記像担持体は、中間転写ベルトあることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記検出結果により主走査対応方向における各色の位置ずれを補正することを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２０】
印字対象となる画像データ内において、前記第３のパターンの領域及び、前記第３のパターンの上流に形成される前記パターンの領域を検知したとき、前記検知手段を用いて濃度検知を行うことを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記各パターンを連続的に形成できない場所では、前記第３のパターン及び前記第３のパターンの上流に形成される前記パターンを形成することを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記各パターンを連続的に形成できない場所が紙間であることを特徴とする請求項２１記載の画像形成装置。
【請求項２３】
像担持体上にトナーを供給してトナー画像を形成する工程と、
前記トナー画像を検出して検出信号を出力する検出する工程と、
前記検出信号に基づいて前記トナー画像に付着したトナー量あるいはトナー濃度を演算する工程と、
前記トナー量あるいは前記トナー濃度に基づいて前記画像形成手段の画像形成条件を設定する工程と、
を備えるパターン画像形成方法であって、
前記トナー画像を形成する工程で、
前記像担持体上に第１のパターンを、
前記像担持体の搬送方向について前記第１のパターンの上流側に順次形成されるとともに、前記第１のパターンと同じ濃度であって、かつ前記像担持体の副走査対応方向及び前記像担持体の主走査対応方向に傾斜角を有する方向に延びる第２のパターンを、
前記像担持体の搬送方向について前記第２のパターンの上流側に順次形成されるとともに、前記第１のパターンと異なる濃度であって、かつ前記主走査対応方向の幅が前記第１のパターンのそれよりも狭くなるように第３のパターンを、
それぞれ形成することを特徴とするパターン画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式の画像形成装置、特に現像ユニットへのトナーの供給又は印刷条件の変更を行う画像形成装置、及び当該画像形成装置で実行されるパターン画像形成方法に係り、特にパターンの形状に特徴のある画像形成装置、及びパターン画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像形成装置では、各色の位置ずれを補正するために各色毎にトナーパターンを形成し、このトナーパターンを光学的読み取りセンサ（例えば、パターン濃度検知センサ）によって読み取って位置ずれ補正を行っていた。図１０はこのときのトナーパターンと読み取りセンサのセンサスポット径（検出領域）との関係を示す説明図である。ところで、前記トナーパターンが形成されてからこのトナーパターンが読み取りセンサの読み取り位置に到達するまで所定の時間がかかり、読み取りセンサの取付位置、感光ドラムの取付位置、中間転写ベルトの周速、読み取りセンサの発光素子から発せられる照射光の照射位置等の各誤差を勘案して読み取りセンサのセンサスポット径よりも数倍の主走査対応方向の幅を持つパターンとしている。
【０００３】
図１０は従来例に係るトナーパターンとスポット径との関係を示す図、図１１は濃度設定値とトナー付着量との関係を示す特性図である。図１０に示すように読み取りセンサや感光ドラム２などの取付位置の誤差を見込んでトナーパターン２０１のサイズを大きくし、確実にトナーパターン２０１の上を走査し、トナーパターン２０１の読み取りを担保していた。そして、このようにして読み取った濃度の出力値に基づいてトナー付着量を演算していた。図１１は読み取った濃度の出力値に基づいて演算された付着量を示す特性図である。
【０００４】
しかし、このようにトナーパターン２０１のサイズを大きくすると、トナーを消費するばかりでなく、トナーパターンの形成位置が制限される。そこで、例えば特許文献１に開示された発明は、濃度制御によるトナーの消費量を低減し、更に、濃度の検知精度の向上を図ることができるようにすることを目的とし、検知センサで検知したレジスト位置検知情報から得られるレジスト制御用パッチの検知タイミングと予め算出されているレジスト制御用パッチの検知タイミングとの時間的な差である補正値を制御装置で求め、この補正値に基づいて転写材搬送ベルト上に形成される濃度制御用パッチの形成位置を補正するようにしている。これにより、最小限の大きさの濃度制御用パッチを使用することが可能となるので、濃度制御によるトナーの消費量が低減され、更に、濃度の検知精度の向上を図っている。
【特許文献１】特開２００１−２０９２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１の発明では、検知センサで検知したレジスト位置検知情報から得られるレジスト制御用パッチの検知タイミングと予め算出されているレジスト制御用パッチの検知タイミングとの時間的な差である補正値を制御装置で求め、この補正値に基づいて転写材搬送ベルト上に形成される濃度制御用パッチの形成位置を補正するようになっているが、前記補正値は実際に画像形成装置を１台々々駆動して求める必要があり、カラー画像形成装置では４色あり、そのそれぞれに同様の作業を繰り返さなければならず、効率が悪かった。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、簡単にパターン画像の小型化を図ることが可能で、トナー付着量検出に要するトナー消費量を低減できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、第１の手段は、像担持体上にトナーを供給してトナー画像を形成する画像形成手段と、前記トナー画像を検出して検出信号を出力する検出手段と、前記検出信号に基づいて前記トナー画像に付着したトナー量あるいはトナー濃度を演算する演算手段と、前記トナー量あるいは前記トナー濃度に基づいて前記画像形成手段の画像形成条件を設定する条件設定手段と、を備える画像形成装置であって、前記トナー画像は、前記像担持体上に形成される第１のパターンと、前記像担持体の搬送方向について第１のパターンの上流側に順次形成されるとともに、前記第１のパターンと同じ濃度であって、かつ前記像担持体の搬送方向（以下、副走査対応方向と称す）及び前記像担持体の搬送方向に直交する方向（以下、主走査対応方向と称す）に傾斜角を有する方向に延びた状態で形成される第２のパターンと、前記像担持体の搬送方向について第２のパターンの上流側に順次形成されるとともに、前記第１のパターンと異なる濃度であって、かつ前記主走査対応方向の幅が前記第１のパターンのそれよりも狭い第３のパターンと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
第２の手段は、第１の手段において、前記第３のパターンの上流に形成されるパターンが、主走査対応方向幅が前記第３のパターンの主走査対応方向幅と同一で、濃度が前記第１のパターンの濃度と、前記第３のパターンの濃度と異なることを特徴とする。
【０００９】
第３の手段は、第１又は第２の手段において、前記第１のパターンの主走査対応方向幅が、前記検出手段の検知領域を１つ以上含む幅に設定されていることを特徴とする。
【００１０】
第４の手段は、第１又は第２の手段において、前記第１のパターンの副走査対応方向幅が、前記検出手段の検知領域を１つ以上含む幅に設定されていることを特徴とする。
【００１１】
第５の手段は、第１又は第２の手段において、前記第２のパターンの長手方向に直交する幅が、前記第１のパターンの主走査対応方向幅より狭い幅に設定されていることを特徴とする。
【００１２】
第６の手段は、第１又は第２の手段において、前記第２のパターンの長手方向に直交する幅が、前記濃度検出手段の検知領域を１つ以上含む幅に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
第７の手段は、第１又は第２の手段において、前記第２のパターンは、前記検出手段の検知領域を１つ以上含む領域が、主走査対応方向と副走査対応方向に傾斜角度を持つ方向に連なって形成されていることを特徴とする。
【００１４】
第８の手段は、第１又は第２の手段において、前記第３のパターンの副走査対応方向幅が、前記第１のパターンの副走査対応方向幅よりも狭い幅に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
第９の手段は、第１又は第２の手段において、前記第３のパターンの副走査対応方向幅が、前記検出手段の検知領域を１つ以上含む幅に設定されていることを特徴とする。
【００１６】
第１０の手段は、第１又は第２の手段において、前記第３のパターンの主走査対応方向幅が、前記検出手段の検知領域を１つ以上含む領域を有する幅に設定されていることを特徴とする。
【００１７】
第１１の手段は、第１又は第２の手段において、前記画像形成手段が形成する前記パターン間の時間間隔が、前記条件設定手段の条件切替えに有する時間より長いことを特徴とする。
【００１８】
第１２の手段は、第１又は第２の手段において、前記検出手段にて検出された前記第１のパターンの濃度値と、前記第２のパターンの濃度値とが等しくなる位置を、前記第３のパターンの主走査対応方向におけるパターン形成中心位置とすることを特徴とする。
【００１９】
第１３の手段は、第１又は第２の手段において、前記検出手段にて検出された前記第１のパターンの濃度値と、前記第２のパターンの濃度値とが等しくなる位置を、前記第３のパターンの上流に形成される前記パターンの主走査対応方向におけるパターン形成中心位置とすることを特徴とする。
【００２０】
第１４の手段は、第１又は第２の手段において、前記第１のパターン、前記第２のパターン、前記第３のパターン、及び前記第３のパターンの上流に形成される前記パターンは、前記検出手段から最も近い位置にある作像色から順に形成されることを特徴とする。
【００２１】
第１５の手段は、第１又は第２の手段において、前記第２のパターンの長手方向傾斜角度が前記像担持体の搬送方向に対して±４５°であることを特徴とする。
【００２２】
第１６の手段は、第１又は第２の手段において、前記画像形成手段によって決定される前記第１のパターンの濃度は、前記演算手段にて用いられる全パターンの濃度値の中心値とすることを特徴とする。
【００２３】
第１７の手段は、第１又は第２の手段において、前記検知手段が、前記像担持体上に形成される前記各パターンの位置に光を照射する発光部と、前記各パターンからの反射光を受光する受光部とを備えた光学センサからなることを特徴とする。
【００２４】
第１８の手段は、第１又は第２の手段において、前記像担持体が中間転写ベルトあることを特徴とする。
【００２５】
第１９の手段は、第１又は第２の手段において、前記検出結果により主走査対応方向における各色の位置ずれを補正することを特徴とする。
【００２６】
第２０の手段は、第１又は第２の手段において、印字対象となる画像データ内において、前記第３のパターンの領域及び、前記第３のパターンの上流に形成される前記パターンの領域を検知したとき、前記検知手段を用いて濃度検知を行うことを特徴とする。
【００２７】
第２１の手段は、第１又は第２の手段において、前記各パターンを連続的に形成できない場所では、前記第３のパターン及び前記第３のパターンの上流に形成される前記パターンを形成することを特徴とする。
【００２８】
第２２の手段は、第２１の手段において、前記各パターンを連続的に形成できない場所が紙間であることを特徴とする。
【００２９】
第２３の手段は、像担持体上にトナーを供給してトナー画像を形成する工程と、前記トナー画像を検出して検出信号を出力する検出する工程と、前記検出信号に基づいて前記トナー画像に付着したトナー量あるいはトナー濃度を演算する工程と、前記トナー量あるいは前記トナー濃度に基づいて前記画像形成手段の画像形成条件を設定する工程と、を備えるパターン画像形成方法であって、前記トナー画像を形成する工程で、前記像担持体上に第１のパターンを、前記像担持体の搬送方向について前記第１のパターンの上流側に順次形成されるとともに、前記第１のパターンと同じ濃度であって、かつ前記像担持体の副走査対応方向及び前記像担持体の主走査対応方向に傾斜角を有する方向に延びる第２のパターンを、前記像担持体の搬送方向について前記第２のパターンの上流側に順次形成されるとともに、前記第１のパターンと異なる濃度であって、かつ前記主走査対応方向の幅が前記第１のパターンのそれよりも狭くなるように第３のパターンを、それぞれ形成するパターン画像形成方法を特徴とする。
【００３０】
なお、後述の実施形態では、画像形成手段は現像ユニット１０５に、検出手段はパターン濃度検知センサ１０７に、演算手段及び条件設定手段は制御手段１１３に、像担持体は中間転写ベルト１０４に、第１のパターンは符号６０１に、第２のパターンは符号６０２に、第３のパターンは符号６０３に、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、斜めのパターンを１個追加するだけで、パターン画像の小型化が可能となり、トナー消費量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３３】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置１００は、給紙カセット１０１、給紙ローラ１０２、搬送路１０３、中間転写ベルト１０４、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ各色毎に設けられた現像ユニット１０５Ｋ、１０５Ｃ、１０５Ｍ、１０５Ｙ、感光体１０６Ｋ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ、パターン濃度検知センサ１０７、テンションローラ１０８、駆動ローラ１０９、クリーニング装置１１０、２次転写ローラ１１１、及び定着ユニット１１２から基本的に構成されている。
【００３４】
給紙カセット１０１は、印刷する前の用紙を積載する。給紙ローラ１０２は、給紙カセット１０１に積載された用紙を最も上にあるものから順に搬送路１０３へ給紙する。１枚ずつ分離されて給紙された用紙は、中間転写ベルト１０４上の画像が転写されるタイミングに合わせて２次転写ローラ１１１に搬送される。中間転写ベルト１０４は、駆動ローラ１０９と、テンションローラ１０８とに巻回されたベルトであり、駆動ローラ１０９によって駆動され、テンションローラ１０８によって所定の張力が付与されている。
【００３５】
図１における画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０４に沿って補色関係にある各色の現像ユニット１０５Ｋ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｙが並べられた構成を備える、いわゆる、タンデムタイプといわれるものである。Ｋはブラック、Ｍはマゼンダ、Ｃはシアン、Ｙはイエローを示し、各現像ユニット１０５Ｋ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５ＹにはそれぞれＫＭＣＹ色のトナーによるトナー画像を担持可能な感光体１０６Ｋ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙを備えている。
【００３６】
図１において、中間転写ベルト１０４は反時計回りに回転し、回転方向の上流側から順に、複数の現像ユニット１０５Ｋ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｙが配列されている。これら複数の現像ユニット１０５Ｋ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。以下の説明では、全ての現像ユニット、又は、全ての感光体に共通する内容の場合には現像ユニット１０５、又は、感光体１０６と表す。
【００３７】
画像形成に際し、感光体１０６の外周面は、暗中にて一様に帯電される。その後、それぞれの色の画像に対応したレーザ光を照射して一様に帯電した感光体１０６の外周面を露光する。これによって静電潜像が形成される。この静電潜像を可視像化することによって感光体１０６上にそれぞれの色のトナー画像が形成される。このトナー画像は、感光体１０６と中間転写ベルト１０４とが接する位置（１次転写位置）で、図示しない１次転写ローラにより中間転写ベルト１０４上に転写される。この転写により、中間転写ベルト１０４上にトナーによる画像が形成される。
【００３８】
以上のようにして現像ユニット１０５Ｋでブラックのトナー画像を転写された中間転写ベルト１０４は、カラー印刷要求がされた場合、次の現像ユニット１０５Ｍに搬送される。現像ユニット１０５Ｍでは、現像ユニット１０５Ｋでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体１０６Ｍ上にマゼンダのトナー画像が形成され、そのトナー画像が中間転写ベルト１０４上に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。中間転写ベルト１０４は、更に次の現像ユニット１０５Ｃ、１０５Ｙに搬送され、同様の動作により、感光体１０６Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体１０６Ｙ上に形成されたイエローのトナー画像とが、中間転写ベルト１０４上に重畳されて転写される。こうして、中間転写ベルト１０４上にフルカラーの画像が形成される。
【００３９】
このフルカラーの重ね画像が形成された中間転写ベルト１０４は、２次転写ローラ１１１の位置まで搬送され、中間転写ベルト１０４上のフルカラーの画像が前記２次転写ローラ１１１の作用により給紙カセット１０１から搬送されてきた用紙に転写される。
【００４０】
図２は図１のパターン濃度検知センサ部分を拡大して示す図で、パターン濃度検知センサ１０７は、中間転写ベルト１０４上のパターン画像２０１の濃度を読み取る。また、パターン濃度検知センサ１０７は、発光素子２０２、受光素子２０３を備えた光反射式のセンサであり、１個設けられる。また、中間転写ベルト１０４の表面は、トナー画像の転写が終了した後、用紙に転写されずに残留した不要なトナーがクリーニング装置１１０により取り除かれ、次の画像形成のために待機する。
【００４１】
定着ユニット１１２は、用紙に転写されたトナー画像を熱融着し、トナー画像を用紙に固着する。定着ユニット１１２は、図示しない他の駆動源によってしきい値以上の温度に上げられた場合に、動作する。そして、定着ユニット１１２によってトナー画像を固着された用紙を印刷結果として画像形成装置１００の外部に排出する。なお画像形成に際して、ブラックのみの印刷（モノクロ印刷）の場合は感光体１０６Ｍ、感光体１０６Ｃ、感光体１０６Ｙは、中間転写ベルト１０４から離間された位置に退避し、前述の画像形成プロセスをブラックの場合のみ実行する。
【００４２】
図３は前記トナー付着量検出回路の回路構成を示すブロック図である。検出回路は、前記パターン濃度検知センサ１０７と制御手段（ＣＰＵを含む制御回路）１１３とからなる。制御手段１１３は発光素子２０２から照明光を出射し、像担持体（ここでは、中間転写ベルト１０４）又はトナーのパターン画像２０１のからの反射光を受光素子２０３で受光し、制御手段１１３によって受光素子２０３から入力された検出信号の信号レベルに基づいて、中間転写ベルト１０４上に形成されたｎ個のパターン画像２０１のトナー付着量を演算する。なお、ｎ個のパターン画像２０１は画像パターン形成手段としての現像ユニット１０５Ｋ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｙによって中間転写ベルト１０４に形成される。パターン画像の形成制御も前記制御手段１１３によって行われる。この制御手段１１３は、パターン濃度検知センサ１０７がパターン画像２０１からの反射光を検出して得られた検出信号に基づいてトナー画像に付着したトナー量あるいはトナー濃度を演算する演算手段として機能し、また、前記トナー量あるいは前記トナー濃度に基づいて前記画像形成プロセスで形成される画像の画像形成条件を設定する条件設定手段としても機能する。
【００４３】
図４及び図５は本実施形態に係るトナー画像（パターン画像）形成の状態を示す説明図である。  
図４及び図５に示すように前記トナー画像は、中間転写ベルト（像担持体）１０４上に形成される第１のパターン６０１と、中間転写ベルト１０４の搬送方向（以下、副走査対応方向とも称す）ＤＦについて第１のパターン６０１の上流側に順次形成されるとともに、前記第１のパターン６０１と同じ濃度であって、かつ中間転写ベルト１０４の副走査対応方向ＤＦ及び前記中間転写ベルト１０４の搬送方向ＤＦに直交する方向（以下、主走査対応方向とも称す）ＤＬに傾斜角を有する方向に延びた状態で形成される第２のパターン６０２と、前記中間転写ベルト１０４の搬送方向ＤＦについて第２のパターン６０２の上流側に順次形成されるとともに、第１のパターン６０１とは異なる濃度であって、かつ前記主走査対応方向ＤＬの幅Ｄ３が前記第１のパターンの幅Ｄ１よりも狭い第３のパターン６０３と、を備える。これらのパターンは、第１のパターン６０１を形成した後、第２のパターン６０２を形成する。次いで、第１のパターン６０１におけるトナー量あるいはトナー濃度を制御回路１１３で演算した結果と、第２のパターン６０２におけるトナー量あるいはトナー濃度を制御回路１１３で演算手段にて演算した結果と比較する。比較結果よりパターン濃度検知センサ１０７の主走査対応方向ＤＬの位置を算出する。第３のパターン６０３以降は、算出したパターン濃度検知センサ１０７の主走査対応方向位置に基づいてセンサスポットＳＰのセンサスポット径ＤＳに合わせた幅Ｄ３の第３のパターン６０３を形成する。
【００４４】
第３のパターン６０３の上流に形成されるパターン６０４は、主走査対応方向幅Ｄ４が前記第３のパターン６０１の主走査対応方向幅Ｄ３と同一で、濃度が前記第１のパターンの濃度及び前記第３のパターンの濃度とは異なるように設定されている。
【００４５】
第１のパターン６０１の主走査対応方向幅Ｄ１は、パターン濃度検知センサ１０７の検知領域が１つ以上含まれる幅に設定されている。前記第１のパターン６０１の副走査対応方向幅Ｆ１も、主走査対応方向幅Ｄ１と同様にパターン濃度検知センサ１０７の検知領域（センサスポット径ＤＳに等しい）が１つ以上含まれる幅に設定されている。
【００４６】
また、第２のパターン６０２の長手方向に直交する幅Ｄ２は、前記第１のパターン６０１の主走査対応方向幅Ｄ１より狭い幅に設定され、かつ、パターン濃度検知センサ１０７の検知領域が１つ以上含まれる幅となっている。この場合、第２のパターン６０２は、前記パターン濃度検知センサ１０７の検知領域ＤＳが１つ以上含まれる領域ＡＲ２が、主走査対応方向ＤＬと副走査対応方向ＤＦに傾斜角度を持つ方向に連なるように設定する。
【００４７】
更に、第３のパターン６０３の副走査対応方向幅Ｆ３は、前記第１のパターン６０１の副走査対応方向幅Ｆ１よりも狭く、パターン濃度検知センサ１０７の検知領域ＤＳが１つ以上含まれる幅とする。また、第３のパターン６０３の主走査対応方向幅Ｄ３も副走査対応方向幅Ｆ３と同様に、パターン濃度検知センサ１０７の検知領域ＤＳが１つ以上含まれる幅とする。
【００４８】
中間転写ベルト１０４上に形成される各パターン間の時間間隔は、前記制御手段１１３によって設定されるが、当該制御手段１１３によって設定される画像形成条件の切替えに有する時間より長い間隔に設定される。
【００４９】
第３のパターン６０３の主走査対応方向におけるパターン形成中心位置は、パターン濃度検知センサ１０７によって検出された前記第１のパターン６０１の濃度値と、前記第２のパターン６０２の濃度値とが等しくなる位置を、前記第３のパターン６０３の主走査対応方向ＤＬにおけるパターン形成中心位置としている。これにより、主走査対応方向ＤＬに位置ずれが生じていても、その位置ずれを第２のパターン６０２を読み取った際に検知し、第３のパターン６０３はそのずれた位置に形成されるので、確実に第１ないし第３のパターン６０１，６０２，６０３から濃度情報を得ることができる。
【００５０】
また、第３のパターン６０３の上流に形成されるパターン６０４の主走査対応方向ＤＬにおけるパターン形成中心位置も第３のパターン６０３と同様に、パターン濃度検知センサ１０７によって検出された第１のパターン６０１の濃度値と、前記第２のパターン６０２の濃度値とが等しくなる位置を、前記第３のパターンの上流に形成される前記パターン６０４の主走査対応方向におけるパターン形成中心位置としている。これにより、主走査対応方向に位置ずれが生じていても、その位置ずれを第２のパターン６０２を読み取った際に検知し、第３のパターン６０３より上流側のパターン６０４もそのずれた位置に形成されるので、確実に第１ないし第３のパターン６０１，６０２，６０３及びそれよりも上流側に形成されるパターンの濃度情報を得ることができる。
【００５１】
第１のパターン６０１、第２のパターン６０２、第３のパターン６０３、及び第３のパターン６０３の上流に形成される前記パターン６０４は、パターン濃度検知センサ１０７から最も近い位置にある作像色から形成する。
【００５２】
なお、第２のパターン６０２の長手方向傾斜角度は、中間転写ベルト１０４の搬送方向（副走査方向）に対して±４５°としている。これにより、パターン濃度検知センサ１０７の主走査対応方向ＤＬのずれ量の計算も容易となる。
【００５３】
また、前記第１のパターン６０１の濃度は、前記演算手段にて用いられる全パターンの濃度値の中心値としている。これにより、第１のパターン６０１の濃度を基準として濃度の評価が可能となる。
【００５４】
図４に示したパターンと図５に示したパターンでは第３のパターン６０３と第３のパターン６０３の上流に形成されるパターン６０４の副走査対応方向ＤＦの長さが異なっている。図４のように第３のパターン６０３以降の副走査対応方向ＤＦの長さが長い場合には、その分、パターン画像から得る情報は多くなるが、消費するトナー量も多くなる。一方、図５のように長さが短い場合には、パターン画像から得る情報は少なくなるが、消費するトナー量は少なく、経済的になる。従って、これらの点を考慮して副走査対応方向ＤＦの長さが決定される。
【００５５】
主走査対応方向のずれ量は、図４あるいは図５に示した第３のパターン６０３以降のパターンを形成したときに第２のパターン６０２の検出位置から検出することができることは前述の通りである。図６及び図７はこの検出結果を示す図である。すなわち、各色毎にパターンを見ると各色のパターン毎に副走査対応方向にずれが生じる。そこで、同図から分かるように黒の画像パターンの形成位置を基準にしたときに、黒の主走査対応方向における中心位置を基準としてイエロー、シアン、マゼンダの各色における主走査対応方向における位置情報と比較し、基準位置からのずれ距離を算出し、算出結果に基づいて主走査対応方向における位置ずれ補正を行うことができる。この補正は制御手段１１３内のＣＰＵによって実行される。
【００５６】
また、図８に示すように印字データ（印字対象となる画像データＤ）内において、第３のパターン６０３の領域及び、前記第３のパターン６０３の上流に形成される前記パターン６０４の領域を前記制御手段１１３内に設定されたパターン領域制御部が検知したときに、前記トナー濃度検知センサ１０７によって前記パターン６０３，６０４の濃度検知を行い、データの補正を行うこともできる。この場合、トナー濃度検知センサ１０７で走査するスポット径の直径の範囲が新しいパターン（パッチ）の作像領域ＡＲとなる。
【００５７】
これにより、パターン画像の小型化、トナー付着量検出に要する作業時間の短縮化、及びトナー消費量の低減化を図ることができると共に印字品質を維持することが可能となる。
【００５８】
このようにパターン画像の小型化が可能であることから、紙間のようにパターンを連続的に生成できないような場合においても、図９に示すように紙間前記第３のパターン６０３及び前記第３のパターン６０３の上流に形成される前記パターン６０４を形成し、同様の検出及び補正が可能となる。これにより、従来のパターンでは難しかった紙間などの狭い領域であってもパターン形成とパターン検知が可能となり、紙間の短い高速機にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態におけるパターン濃度検知センサの概略構成を示す図である。
【図３】パターン濃度検知センサを使用してトナーの付着量を検出する際の処理構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態における中間転写ベルト上に形成されたパターン画像とセンサスポット径との関係を示す図である。
【図５】本実施形態の他の例における中間転写ベルト上に形成されたパターン画像とセンサスポット径との関係を示す図である。
【図６】本実施形態において得られるパターン画像から主走査対応方向における各色間の位置ずれを補正する制御の説明図である。
【図７】本実施形態の他の例において得られるパターン画像から主走査対応方向における各色間の位置ずれを補正する制御の説明図である。
【図８】印刷対象の画像データ内で、本実施形態により得られるパターン画像を検知する状態を示す説明図である。
【図９】本実施形態で得られるパターン画像を用いて、紙間で濃度制御を行う状態を示す説明図である。
【図１０】従来例における中間転写ベルト上に形成されたパターン画像とセンサスポット径との関係を示す図である。
【図１１】パターン濃度検知センサにおけるトナー濃度設定値とトナーの付着量との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１００  画像形成装置
１０１  給紙カセット
１０２  給紙ローラ
１０３  搬送路
１０４  中間転写ベルト
１０５  現像ユニット（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）
１０６  感光体（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）
１０７  パターン濃度検知センサ
１０８  テンションローラ
１０９  駆動ローラ
１１０  クリーニング装置
１１１  ２次転写ローラ
１１２  定着ユニット
１１３  制御部
２０１  トナー
２０２  発光素子
２０３  受光素子
６０１  第１のパターン
６０２  第２のパターン
６０３  第３のパターン
ＤＳ  センサスポット径
ＳＰ  センサスポット
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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