(57)【要約】【課題】色ずれの少ない良質な画像形成を安定して行うことが可能な画像形成装置、および画像形成装置の色ずれ補正方法を提供する。【解決手段】基準となる感光体ドラム３に形成された基準パッチ画像を転写ベルト７に転写し、補正する感光体ドラム３に形成された補正パッチ画像を、上記基準パッチ画像上に重ねて転写する。レジストレーション検出センサ２１を用いて、上記基準パッチ画像および補正パッチ画像の濃度平均値を検出する。検出した濃度平均値に基づいて補正する感光体ドラム３の回転位相を制御する補正値を求め、この補正値に基づいて回転位相制御を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づき画像が形成される複数の像担持体と、
副走査方向に移動することにより、上記各像担持体に形成された互いに異なる色成分の画像が順に重ね合わされる転写担持体と、
上記互いに異なる色成分の画像を重ね合わせた画像を組画像として、上記互いに異なる色成分の画像をそれぞれ異なる位置で重ね合わせて形成された複数の組画像について、各組画像の各濃度平均値を組画像毎に検出する濃度検出手段と、
上記濃度検出手段が検出した各濃度平均値に基づいて、各像担持体の回転位相を同じにするための補正値を求める補正値算出手段と、
上記補正値に基づいて各像担持体の回転位相を制御する回転位相制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記画像は、主走査方向に伸びるライン画像が副走査方向に所定数、所定間隔で複数形成されたパターン画像であり、上記互いに異なる色成分の各画像は、同一の画像データを用いて形成された同一のパターン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】
上記組画像は、基準となる像担持体に形成された画像を転写担持体に転写し、該転写した画像上に、回転位相を制御する像担持体に形成された画像を重ね合わせて転写したものであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記濃度検出手段は、所定領域内の上記組画像および転写担持体にて反射した反射光を受光し、該反射光の光量の変化を検出することにより濃度平均値を検出するようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記組画像の異なる色成分の重なりを制御する色重ね制御手段をさらに備えているとともに、
上記回転位相制御と色重ね制御とを一連の動作で行うか、または各々独立した動作で行うかを調整する調整手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記回転位相制御を行うために形成される画像の画像データと、上記色重ね制御を行うために形成される画像の画像データとが、同一の画像データであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
上記濃度検出手段は、画像の画質を良好に維持させるためのプロセス制御と、上記回転位相制御と、色重ね制御とに用いられることを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
上記画像の副走査方向への形成範囲は、上記像担持体の周長の１／２以上の範囲であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像データに基づき複数の像担持体に画像を形成する画像形成工程と、
副走査方向に移動する転写担持体上に、上記各像担持体に形成された互いに異なる色成分の画像を順に重ね合わせる画像重ね工程と、
上記互いに異なる色成分の画像を重ね合わせた画像を組画像として、上記互いに異なる色成分の画像をそれぞれ異なる位置で重ね合わせて形成された複数の組画像について、各組画像の各濃度平均値を組画像毎に濃度検出手段で検出する濃度検出工程と、
上記濃度検出手段が検出した各濃度平均値に基づいて、各像担持体の回転位相を同じにするための補正値を求める補正値算出工程と、
上記補正値算出手段が求めた補正値に基づいて、各像担持体の回転位相を制御する回転位相制御工程とを有していることを特徴とする画像形成装置の色ずれ補正方法。
【請求項１０】
上記画像は、主走査方向に伸びるライン画像が副走査方向に所定数、所定間隔で複数形成されたパターン画像であり、上記互いに異なる色成分の各画像は、同一の画像データを用いて形成された同一のパターン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の色ずれ補正方法。
【請求項１１】
上記濃度検出手段は、所定領域内の上記組画像および転写担持体にて反射した反射光を受光し、該反射光の光量の変化を検出することにより濃度平均値を検出することを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成装置の色ずれ補正方法。
【請求項１２】
上記画像形成工程と濃度検出工程とを行った後に、回転位相を制御する像担持体の回転位相を所定角度ずらして再度画像形成工程と濃度検出工程とを行い、
上記回転位相のずらし角度が３６０度になるまで繰り返し画像形成工程と濃度検出工程とを行った後に、
上記各濃度検出工程にて検出された各濃度平均値毎に最高濃度値と最低濃度値との差を求め、該差が最も小さい濃度平均値における回転位相のずらし角度に基づいて補正値を求めることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の画像形成装置の色ずれ補正方法。
【請求項１３】
上記濃度検出工程にて検出された濃度平均値の最高濃度値と最低濃度値との差を求め、
上記差があらかじめ設定された値以下となるまで、回転位相を制御する像担持体の回転位相を所定角度ずらして再度画像形成工程と濃度検出工程とを行い、
上記差があらかじめ設定された値以下である濃度平均値における回転位相のずらし角度に基づいて補正値を求めることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の画像形成装置の色ずれ補正方法。
【請求項１４】
上記組画像の互いに異なる色成分の重なりを制御する色重ね制御工程をさらに有し、上記回転位相制御工程と色重ね制御工程とを一連の動作で行う、または各々独立した動作で行うことを特徴とする請求項９ないし１３のいずれか１項に記載の画像形成装置の色ずれ補正方法。
【請求項１５】
上記回転位相制御工程を行った後に、色重ね制御工程を行うことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置の色ずれ補正方法。
【請求項１６】
上記回転位相制御工程にて形成される画像の画像データと、上記色重ね制御工程にて形成される画像の画像データとは、同一の画像データであることを特徴とする請求項１４または１５に記載の画像形成装置の色ずれ補正方法。
【請求項１７】
画像の画質を良好に維持させるためのプロセス制御工程をさらに有し、
上記濃度検出手段は、上記回転位相制御工程と、色重ね制御工程と、プロセス工程とにおいて用いられることを特徴とする請求項１４ないし１６のいずれか１項に記載の画像形成装置の色ずれ補正方法。
【請求項１８】
上記画像の副走査方向への形成範囲は、上記像担持体の周長の１／２以上の範囲であることを特徴とする請求項９ないし１７のいずれか１項に記載の画像形成装置の色ずれ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式による画像形成装置、および、画像形成装置における色ずれ補正方法に関する。より詳しくは、像担持体や転写担持体上に形成された色成分画像を重ね合わせて多色画像を形成する際に生じる、多色画像の色ずれの原因となる像担持体の回転ムラの回転位相を自動的に調整する画像形成装置、および、前記多色画像の色ずれを自動的に補正するための画像形成装置における色ずれ補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、デジタルカラー複写機等の画像形成装置では、入力された画像データを各色成分に分解して画像処理を施し、その後、各色成分毎の画像を重ね合わせて多色画像を形成している。しかしながら、上記画像形成装置においては、各色成分の画像が正確に重ね合わされない場合、形成される多色画像に色ずれが発生する。このため、画質の低下を招くことがある。
【０００３】
また、従来より、多色画像の形成速度を向上するために各色成分毎に画像形成部を設けたタンデム型の画像形成装置が知られている。このタンデム型の画像形成装置においては、各画像形成部にて各色成分の画像が形成され、前記各色成分の画像が順次重ね合わせられることによって多色画像が形成される。このような画像形成装置では、画像形成部における像担持体（感光体ドラム）の回転挙動がそれぞれ異なるため、各色成分の画像の転写位置にずれが生じやすい。
【０００４】
上記タンデム型の画像形成装置では、記録媒体上に重ね合わせられる各色成分の画像は、各色に対応したそれぞれ異なる書込み装置が、各色に対応したそれぞれ異なる像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像を基に現像することにより形成される。このため、それぞれの像担持体の回転軸（芯）がずれることにより、像担持体の表面速度が一定とならない、すなわち回転ムラが生じた場合に、回転ムラに起因する色ずれが発生しやすくなる。したがって、上記タンデム型の画像形成装置においては、多色画像の色ずれが大きな問題となっている。
【０００５】
そこで、画像形成装置においては、各像担持体の回転位相を合わせる調整を行い、各像担持体の回転ムラをなくすことによって、色ずれの少ない良好な多色画像を形成している。上記回転位相を合わせる調整は、各画像形成ステーションにて色ずれ補正用の画像を形成して出力し、出力した画像形成物を目視でチェックすることにより行われる。目視によるチェックに基づいて、最も色ずれが少なくなるように像担持体の回転位相を合わせるための補正値を求め、求めた補正値を操作部に入力することにより調整している。また、この調整は、画像形成装置を製造した後の調整時や、画像形成装置内の製造や部品交換等のメンテナンスを行った後や、画像形成動作が長時間にわたって停止状態であった場合の多色画像を形成する前等に行われる。
【０００６】
また、上記多色画像の色ずれを防止するために、パターン画像を形成した後にその濃度を検出して、像担持体の回転の制御を行なっている画像形成装置や、記録開始信号のタイミングの制御を行っている画像形成装置等が開示されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００７】
特許文献１に開示されている画像形成装置では、複数の像担持体上に所定の線分を等しい時間間隔で複数配置して、画像パターンを形成し、光学センサユニットを用いて画像パターンのトナー濃度を検出し、検出した結果に基づいて、複数の像担持体に生じている回転ムラをそれぞれ検出する。検出された回転ムラに基づき、複数の像担持体にそれぞれ生じている回転ムラの位相が等しくなるように、それぞれの像担持体の回転を制御することにより、色ずれの発生を防止している。
【０００８】
また、特許文献２に開示されている画像形成装置では、あらかじめ各感光体ドラムにおける駆動ムラの位相をずらしており、位相をずらすことにより、各画像形成ステーションに対応した転写位置間の距離を、感光体ドラムの周囲長より縮めても、各感光体ドラム間の駆動ムラを、転写位置を通過する転写材に対して同一とすることにより、駆動ムラの影響による色ずれを防止している。
【０００９】
また、特許文献３に開示されている画像形成装置では、基準となる色成分の画像形成部の感光体ドラム上に形成され、転写搬送ベルトに転写されたパターン画像と、調整しようとする色成分の画像形成部により形成、転写されたパターン画像との重なり部分の画像濃度を測定し、この測定値がパターン画像がピッタリ重なった理想状態の濃度値の許容範囲内に入るように、調整しようとする色成分のレーザービームスキャナの記録開始信号を遅らすかまたは早めることにより色ずれを補正している。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−２２１７４９号公報（２０００年８月１１日公開）
【００１１】
【特許文献２】
特開２０００−１３７４２４号公報（２０００年５月１６日公開）
【００１２】
【特許文献３】
特開２０００−８１７４４号公報（２０００年３月２１日公開）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載の画像形成装置では、各作像ユニット毎にそれぞれの像担持体の回転ムラを求め、色毎に設けられた基準パターンと得られた回転ムラ情報とからそれぞれの像担持体の回転位相を制御している。このため、回転ムラの位相が像担持体毎に得られることとなり、演算等を行う手段が必要になるという問題点を有している。
【００１４】
また、作像ユニット毎の各像担持体単独で回転ムラを求めるために形成されたパターン画像の濃度差を求める場合には、回転ムラから生じるパターン画像の粗密が非常に小さいために濃度差を検出することが困難である。さらに、各作像ユニット毎にパターン画像を形成する必要があるため、各色（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）に対応する４ヶ所にパターン画像を形成しなければならないという問題点を有している。
【００１５】
また、上記特許文献２に記載の画像形成装置は、あらかじめ感光体ドラムにおける駆動ムラの位相を約６０度ずつずらしているものであって、各色成分毎にパターン等を形成して、その濃度を検出することにより感光体ドラムの駆動ムラを検出するものではない。このため、高精度に回転位相を制御することが困難であるという問題点を有している。
【００１６】
また、上記特許文献３に記載の画像形成装置は、基準の像担持体にて形成された基準画像に対して、補正対象となる他の像担持体に形成するパターンの形成タイミングを変えながらパターンを重ねて形成しているものであり、位相ずれを考慮したものではない。このため、各像担持体の回転動作に位相ずれが生じている場合には、好ましい色ずれ調整ができなかったり、調整時にエラーが発生し調整時間が長くなってしまったりするという問題点を有している。
【００１７】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、基準となる像担持体で形成されたパターンと、他の像担持体で形成されたパターンとを重ね合わせた状態でパターン濃度を測定し、該測定結果に基づいて感光体ドラムの回転位相を制御することにより、色ずれの少ない良質な画像形成を安定して行うことが可能な画像形成装置、および画像形成装置の色ずれ補正方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、上記課題を解決するために、画像データに基づき画像が形成される複数の像担持体と、副走査方向に移動することにより、上記各像担持体に形成された互いに異なる色成分の画像が順に重ね合わされる転写担持体と、上記互いに異なる色成分の画像を重ね合わせた画像を組画像として、上記互いに異なる色成分の画像をそれぞれ異なる位置で重ね合わせて形成された複数の組画像について、各組画像の各濃度平均値を組画像毎に検出する濃度検出手段と、上記濃度検出手段が検出した各濃度平均値に基づいて、各像担持体の回転位相を同じにするための補正値を求める補正値算出手段と、上記補正値に基づいて各像担持体の回転位相を制御する回転位相制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の画像形成装置の色ずれ補正方法は、上記課題を解決するために、画像データに基づき複数の像担持体に画像を形成する画像形成工程と、副走査方向に移動する転写担持体上に、上記各像担持体に形成された互いに異なる色成分の画像を順に重ね合わせる画像重ね工程と、上記互いに異なる色成分の画像を重ね合わせた画像を組画像として、上記互いに異なる色成分の画像をそれぞれ異なる位置で重ね合わせて形成された複数の組画像について、各組画像の各濃度平均値を組画像毎に濃度検出手段で検出する濃度検出工程と、上記濃度検出手段が検出した各濃度平均値に基づいて、各像担持体の回転位相を同じにするための補正値を求める補正値算出工程と、上記補正値算出手段が求めた補正値に基づいて、各像担持体の回転位相を制御する回転位相制御工程とを有していることを特徴としている。
【００２０】
上記構成によれば、互いに異なる色成分の画像を重ね合わせた組画像の濃度平均値を検出し、この濃度平均値に基づいて像担持体の回転位相を同じにするための補正値を求めている。この補正値に基づいて各像担持体の回転位相を制御することにより、各像担持体の回転ムラの回転位相を合わせることが可能となり、色ずれの少ない良質の画像形成を安定して行うことができる。
【００２１】
また、補正値の算出を画像形成装置自体が判断して求めるため、出力された画像形成物を人間が目視にて判断する場合と比較して、ばらつきの少ない補正値を求めることができるとともに、作業工程を減じることができるため、即座に正しい補正値を求めることができる。
【００２２】
本発明の画像形成装置は、上記構成に加え、上記画像は、主走査方向に伸びるライン画像が副走査方向に所定数、所定間隔で複数形成されたパターン画像であり、上記互いに異なる色成分の各画像は、同一の画像データを用いて形成された同一のパターンであることを特徴としている。また、本発明の画像形成装置の色ずれ補正方法は、上記構成に加え、上記画像は、主走査方向に伸びるライン画像が副走査方向に所定数、所定間隔で複数形成されたパターン画像であり、上記互いに異なる色成分の各画像は、同一の画像データを用いて形成された同一のパターンであることを特徴としている。
【００２３】
上記構成によれば、互いに異なる各色成分の各画像は、同一の画像データを用いて形成された同一のパターンであるため、互いに異なる色成分のパターンを重ねて形成することにより、像担持体の回転ムラにより発生する、各像担持体の回転位相のずれを容易に見つけることができる。
【００２４】
本発明の画像形成装置は、上記構成に加え、上記組画像は、基準となる像担持体に形成された画像を転写担持体に転写し、該転写した画像上に、回転位相を制御する像担持体に形成された画像を重ね合わせて転写したものであることを特徴としている。
【００２５】
上記構成によれば、基準となる像担持体に形成された画像上に、回転位相を制御する像担持体で形成された画像を重ね合わせた組画像の濃度を測定するため、組画像の粗密が大きく現れ、組画像の濃度差を検出しやすくなり安定した回転位相制御を行うことができる。また、基準となる像担持体と回転位相を制御する像担持体との回転ムラの回転位相の関係を、演算等を行わなくても組画像を測定した測定値より得ることができる。さらに、２色の画像を重ねて形成するので、例えば、ＫＣＭＹの４色の画像形成装置では、組画像はＫＣ、ＫＭ、ＫＹの３種類形成すればよい。
【００２６】
本発明の画像形成装置は、上記構成に加え、上記濃度検出手段は、所定領域内の上記組画像および転写担持体にて反射した反射光を受光し、該反射光の光量の変化を検出することにより濃度平均値を検出するようになっていることを特徴としている。また、本発明の画像形成装置の色ずれ補正方法は、上記構成に加え、上記濃度検出手段は、所定領域内の上記組画像および転写担持体にて反射した反射光を受光し、該反射光の光量の変化を検出することにより濃度平均値を検出することを特徴としている。
【００２７】
上記構成によれば、所定領域内（濃度検出手段の測定可能な領域内）の組画像や転写担持体からの反射光を受光し、その光量の変化を検出する濃度検出手段を用いるため、広い領域での濃度検出が可能である。したがって、濃度検出手段として、細いラインの位置等を検出する分解能の高い高価なものを用いる必要はなく、安価な検出器を用いることができる。
【００２８】
本発明の画像形成装置の色ずれ補正方法は、上記構成に加え、上記画像形成工程と濃度検出工程とを行った後に、回転位相を制御する像担持体の回転位相を所定角度ずらして再度画像形成工程と濃度検出工程とを行い、上記回転位相のずらし角度が３６０度になるまで繰り返し画像形成工程と濃度検出工程とを行った後に、上記各濃度検出工程にて検出された各濃度平均値毎に最高濃度値と最低濃度値との差を求め、該差が最も小さい濃度平均値における回転位相のずらし角度に基づいて補正値を求めることを特徴としている。
【００２９】
上記構成によれば、３６０度つまり像担持体の１回転分まで回転位相をずらしながら画像を形成し、濃度検出手段を用いて濃度平均値の検出を行う。すなわち、画像形成のタイミングは変えずに、像担持体の回転位相を変えて画像を形成する。これにより、通常、１回転の周期で変動する、像担持体の回転動作や芯ずれが原因で発生する回転ムラの回転位相が合致している条件を確実に検出することができる。
【００３０】
本発明の画像形成装置の色ずれ補正方法は、上記構成に加え、上記濃度検出工程にて検出された濃度平均値の最高濃度値と最低濃度値との差を求め、上記差があらかじめ設定された値以下となるまで、回転位相を制御する像担持体の回転位相を所定角度ずらして再度画像形成工程と濃度検出工程とを行い、上記差があらかじめ設定された値以下である濃度平均値における回転位相のずらし角度に基づいて補正値を求めることを特徴としている。
【００３１】
上記構成によれば、基準となる像担持体の回転位相と、回転位相を制御する像担持体の回転位相とが合致する条件を求め、この回転位相の条件に基づいて回転位相制御を行う。すなわち、像担持体の回転位相が合致している状態の濃度平均値から、許容できる最高濃度値と最低濃度値との差を定めて、これをあらかじめ設定しておき、回転位相制御を行う際に求めた最高濃度値と最低濃度値との差と比較する。比較した結果、許容範囲内にある場合には、像担持体の回転位相が合致していることがわかるため、それ以降は、回転位相をずらして画像形成および濃度検出を行う必要はなく、その時の回転位相の条件を基に回転位相制御を行う。これにより、時間と現像剤とを節約することができる。
【００３２】
本発明の画像形成装置は、上記構成に加え、上記組画像の異なる色成分の重なりを制御する色重ね制御手段をさらに備えているとともに、上記回転位相制御と色重ね制御とを一連の動作で行うか、または各々独立した動作で行うかを調整する調整手段を備えていることを特徴としている。また、本発明の画像形成装置の色ずれ補正方法は、上記構成に加え、上記組画像の互いに異なる色成分の重なりを制御する色重ね制御工程をさらに有し、上記回転位相制御工程と色重ね制御工程とを一連の動作で行う、または各々独立した動作で行うことを特徴としている。さらに、本発明の画像形成装置の色ずれ補正方法は、上記回転位相制御工程を行った後に、色重ね制御工程を行うことを特徴としている。
【００３３】
上記構成によれば、回転位相制御と色重ね制御とを一連の動作としてセットで行うか、または各々独立した動作として別々に行うかを調整する調整手段を備えていることにより、必要に応じて必要な制御を行うことができ、制御時間の短縮や、高精度で安定した制御を行うことができる。
【００３４】
さらに、上記回転位相制御と色重ね制御とを一連の動作としてセットで行う場合に、回転位相制御を先に行っておけば、各々の像担持体の回転ムラの位相が合致した状態で安定した画像形成が行えるため、後に行う色重ね制御を精度よく行うことができる。また、色重ね制御を先に行っておけば、重ねて形成された画像のずれが低減した状態で回転位相制御を行うことができる。
【００３５】
本発明の画像形成装置は、上記構成に加え、上記回転位相制御を行うために形成される画像の画像データと、上記色重ね制御を行うために形成される画像の画像データとが、同一の画像データであることを特徴としている。また、本発明の画像形成装置の色ずれ補正方法は、上記構成に加え、上記回転位相制御工程にて形成される画像の画像データと、上記色重ね制御工程にて形成される画像の画像データとは、同一の画像データであることを特徴としている。
【００３６】
上記構成によれば、回転位相制御を行うために形成される画像の画像データと、色重ね制御を行うために形成される画像の画像データとを同一の画像データとすることにより、各々の制御用に別々の画像データを記憶しておく必要がなく、画像データを記憶する部の記憶容量を少なくすることができる。また、同時に両方の制御を行うことも可能となる。
【００３７】
本発明の画像形成装置は、上記構成に加え、上記濃度検出手段は、画像の画質を良好に維持させるためのプロセス制御と、上記回転位相制御と、色重ね制御とに用いられることを特徴としている。また、本発明の画像形成装置の色ずれ補正方法は、上記構成に加え、画像の画質を良好に維持させるためのプロセス制御工程をさらに有し、上記濃度検出手段は、上記回転位相制御工程と、色重ね制御工程と、プロセス工程とにおいて用いられることを特徴としている。
【００３８】
上記構成によれば、プロセス制御、回転位相制御、および色重ね制御に用いる濃度検出手段として、一つの濃度検出手段を兼用して用いることができ、各々の濃度検出手段を独立して設ける必要がない。また、組画像や転写担持体を含めた比較的広い領域の濃度を測定する方式の濃度検出手段を用いることができるため、高分解能の濃度検出手段を用いる必要はなく、低価格の濃度検出手段を用いることができ、画像形成装置を安価にすることができる。
【００３９】
本発明の画像形成装置、および、画像形成装置の色ずれ補正方法は、上記構成に加え、上記画像の副走査方向への形成範囲は、上記像担持体の周長の１／２以上の範囲であることを特徴としている。
【００４０】
像担持体の回転ムラに起因して発生する色ずれの大きさは、像担持体の１／２回転の周期を持つ。このため、補正値を求めるために形成する画像の副走査方向の形成範囲は像担持体の周長の少なくとも１／２以上有ればよく、また確実性を増すためには１回転の長さに形成すればよい。
【００４１】
したがって、上記構成によれば、画像形成装置の色ずれを補正することができるのみならず、画像を形成する範囲によって画像を形成するための現像剤の使用量が変わるため、画像を形成する範囲を像担持体の１／２回転以上分とすれば、画像を形成する範囲を狭くすることができ現像剤の使用量を節約できる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１ないし図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４３】
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示した断面図である。
【００４４】
本実施の形態の画像形成装置１００は、外部から入力された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対し、多色および単色の画像を形成するものである。また、画像形成装置１００は、多色画像の色ずれを補正するための像担持体の回転位相制御に係る構成の他、図１に示すように、給紙トレイ１０、排紙トレイ（１５・３３）、および、定着ユニット１２を備えている。なお、上記多色画像の色ずれを補正する像担持体の回転位相制御に係る構成については後述する。
【００４５】
上記給紙トレイ１０は、画像を記録する記録用紙を蓄積するトレイである。上記排紙トレイ（１５・３３）は、画像が記録された記録用紙を載置するためのトレイである。排紙トレイ１５は画像形成装置１００の上部に設けられており、この排紙トレイ１５上に印刷済みの記録用紙がフェイスダウンで載置される。排紙トレイ３３は画像形成装置１００の側部に設けられており、この排紙トレイ３３上に印刷済みの記録用紙がフェイスアップで載置される。
【００４６】
上記定着ユニット１２は、ヒートローラ３１および加圧ローラ３２を有している。上記ヒートローラ３１は、図示しない温度検出器によって検出された温度に基づいて、所定の温度になるように設定されている。また、ヒートローラ３１および加圧ローラ３２は、トナー像が転写された記録用紙を挟んで回転する。そのため、ヒートローラ３１の熱により、トナー像が記録用紙に熱圧着する。
【００４７】
次に、上記画像形成装置１００における、多色画像の色ずれを補正するための像担持体の回転位相制御に係る構成について説明する。
【００４８】
画像形成装置１００は、像担持体の回転位相制御に係る構成として、画像形成ステーションと、転写搬送ベルトユニット８と、レジストレーション検出センサ（濃度検出手段）２１と、温湿度センサ２２と、制御部（補正値算出手段、回転位相制御手段、色重ね制御手段、調整手段）２３とを備えている。
【００４９】
上記画像形成ステーションは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、および、イエロー（Ｙ）の各色を用いて多色画像を形成するものである。また、上記画像形成ステーションは、上記各色に応じた４種類の潜像を形成するように、各色に対応した、露光ユニット（１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄ）、現像器（２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄ）、感光体ドラム（３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄ）、クリーナユニット（４ａ・４ｂ・４ｃ・４ｄ）、および、帯電器（５ａ・５ｂ・５ｃ・５ｄ）を備えている。なお、上記ａ・ｂ・ｃ、および、ｄは、それぞれ、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、および、イエロー（Ｙ）に対応するものである。
【００５０】
なお、以下では、各色に応じて設けられている上記４つの部材のうち、特定の色に対応する部材を指定する場合を除いて、各色に対して設けられている部材をまとめて、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５と称する。
【００５１】
上記露光ユニット１は、発光素子をアレイ状に並べたＥＬやＬＥＤ等の書込みヘッド、または、レーザ照射部と反射ミラーとを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。なお、本実施の形態においては、図１に示すとおり、ＬＳＵを用いている。また、上記露光ユニット１は、入力される画像データに応じて感光体ドラム３を露光することにより、この感光体ドラム３上に画像データに応じた静電潜像を形成するようになっている。
【００５２】
上記現像器２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を上記各色のトナーによって顕像化するものである。
【００５３】
上記感光体ドラム３（像担持体）は、画像形成装置１００の中心部に配置されている。また、感光体ドラム３の表面には、入力される画像データに応じた静電潜像やトナー像が形成される。
【００５４】
上記クリーナユニット４は、感光体ドラム３上の表面に形成された静電潜像が現像され、さらに顕像化された像が記録用紙等に転写された後に、感光体ドラム３上に残留したトナーを除去および回収するものである。
【００５５】
上記帯電器５は、感光体ドラム３の表面を、所定の電位に均一に帯電させる。この帯電器５としては、感光体ドラム３に接触するローラ型やブラシ型の帯電器が用いられる。また、この他に、上記帯電器５としては、感光体ドラム３に接触しないチャージャ型等の帯電器が用いられる。なお、本実施の形態においては、チャージャ型の帯電器を用いている。
【００５６】
上記転写搬送ベルトユニット８は、感光体ドラム３の下方に配置されている。また、上記転写搬送ベルトユニット８は、転写ベルト７（転写担持体）、転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ベルト従動ローラ（７２・７４）、転写ローラ（６ａ・６ｂ・６ｃ・６ｄ）、および、転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。なお、以下では、各色に対応した４つの転写ローラ（６ａ・６ｂ・６ｃ・６ｄ）をまとめて転写ローラ６と称する。
【００５７】
上記転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ローラ６、および、転写ベルト従動ローラ（７２・７４）等は、上記転写ベルト７を張架し、この転写ベルト７を矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。
【００５８】
上記転写ローラ６は、転写ベルトユニット８のハウジングに回転可能に支持されている。また、転写ローラ６は、直径８〜１０ｍｍの金属軸をベースとし、その表面は、ＥＰＤＭや発泡ウレタン等の導電性の弾性材によって覆われている。また、上記導電性の弾性材を用いることにより、記録用紙に対して、トナーの帯電極性とは逆極性の高電圧を均一に印加することができる。これにより、感光体ドラム３に形成されたトナー像が、転写ベルト７、あるいは、転写ベルト７上に吸着されて搬送される記録用紙に転写される。
【００５９】
上記転写ベルト７は、ポリカーボネイト、ポリイミド、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン重合体、または、エチレンテトラフルオロエチレン重合体等で形成されている。また、この転写ベルト７は、感光体ドラム３に接触するように設けられている。そして、上記転写ベルト７上あるいは転写ベルト７上に吸着されて搬送される記録用紙上に、感光体ドラム３にて形成された各色のトナー像を順次転写することによって、多色トナー像が形成される。また、上記転写ベルト７は、厚さが１００μｍ〜１５０μｍ程度であり、フィルムを用いることにより無端状に形成されている。また、上記転写ベルト７は、非透明であって、ブラック色を有している。
【００６０】
上記転写ベルトクリーニングユニット９は、転写ベルト７に直接転写することにより付着した、回転位相制御用のトナーおよびプロセス制御用のトナーを除去および回収する。また、転写ベルトクリーニングユニット９は、感光体ドラム３との接触によって転写ベルト７に付着したトナーを除去および回収する。
【００６１】
上記レジストレーション検出センサ２１は、上記画像形成ステーションによって転写ベルト７上に形成されたパッチ画像の濃度を検出するものである。このため、レジストレーション検出センサ２１は、転写ベルト７が画像形成ステーションを通過し終えた位置であって、かつ、転写ベルトクリーニングユニット９に至る前の位置に設けられている。
【００６２】
上記温湿度センサ２２は、画像形成装置１００内の温度および湿度を検出するものである。また、この温湿度センサ２２は、急激な温度変化や湿度変化のないプロセス部近傍に配置されている。
【００６３】
制御部２３は、上記レジストレーション検出センサ２１によって検出されたパッチ画像の濃度や、上記温湿度センサ２２によって検出された温度および湿度に基づいて、画質を常に良好に維持するためのプロセス制御や、感光体ドラム３の回転位相制御するためのものである。また、制御部２３は、画像形成に係る各構成の一連の動作をも制御している。
【００６４】
また、上記転写ベルト７は、転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ベルト従動ローラ（７２・７４）、および、転写ローラ６によって回転駆動している。それゆえ、各色成分のトナー像が、転写ベルト７上あるいは転写ベルト７上に吸着されて搬送される記録用紙上に、順次重ねて転写され、多色トナー像が形成される。なお、転写ベルト７上に多色トナー像が形成された場合は、さらにこの多色トナー像が記録用紙上に転写される。
【００６５】
また、図２は、上記画像形成装置１００における、多色画像の色ずれを補正する感光体ドラム３の回転位相制御に係る構成のうち、制御部２３に関わる各構成部の概略構成を示すブロック図である。
【００６６】
上記回転位相制御に係る構成部は、制御部２３と、この制御部２３に接続される、書込部４０、転写部４１、現像部４２、帯電部４３、駆動モータ４４、感光体ドラム位置検出センサ４５、レジストレーション検出センサ２１、温湿度センサ２２、カウンタ４６、タイマー４７、操作部４８、補正値記憶部４９、および、パターンデータ記憶部５０とを有している。
【００６７】
上記制御部２３は、データ処理を行い、上記各部等に制御信号を出す部である。また、上記書込部４０は、主として露光ユニット１を指しており、感光体ドラム３に静電潜像を形成する部である。上記転写部４１とは、主として転写ローラ６を指しており、転写ベルト７あるいは記録用紙に、トナー像を転写する部である。上記現像部４２は、主として現像器２を指しており、感光体ドラム３に形成された静電潜像をトナー像化する部である。上記帯電部４３は、主として帯電器５を指しており、感光体ドラム３を帯電させる部である。上記駆動モータ４４は、感光体ドラム３を回転させるための駆動源や伝達機構である。感光体ドラム位置検出センサ４５は、感光体ドラム３の基準マークの通過タイミングを検出し、感光体ドラム位置検出センサ４５に対して感光体ドラム３がどの位置（角度）にあるかを検出するものである。カウンタ４６は、感光体ドラム３の回転数および／または画像形成の実行回数をカウントする部である。タイマー４７は、感光体ドラム３の回転位相を制御する間の時間をカウントする部であり、画像形成装置１００の電源をＯＮした後の、感光体ドラム３の回転位相制御実行時にスタートして、以降の回転位相制御を実行する毎にリセットされるようになっている。操作部４８は、どのような制御を実施するかを設定するための部である。補正値記憶部４９は、レジストレーション検出センサ２１および温湿度センサ２２にて検出した値に基づいて算出した、感光体ドラム３の回転位相を制御するための補正値を記憶するための部である。パターンデータ記憶部５０は、転写ベルト７上に後述する基準パッチ画像と補正パッチ画像とを形成する際の、形成パターンを記憶する部である。
【００６８】
本実施の形態に係る画像形成装置１００にて感光体ドラム３の回転位相制御を行う際には、上記画像形成ステーションにて形成される各色成分のトナー像を転写ベルト７上に転写する。このとき、各色成分のトナー像のうち、いずれか一つの色成分のトナー像を基準トナー像とした場合、まず、この基準トナー像（基準画像）を転写ベルト７上に転写する。次いで、上記基準画像の上に、回転位相制御の対象となる他の色成分のトナー像（補正画像）を転写して組画像を形成する。ただし、基準トナー像を形成する感光体ドラムが回転位相制御の対象となる他の感光体ドラムよりも副走査方向下流側に位置している場合はその逆で、回転位相制御の対象となる他の色成分のトナー像（補正画像）の上に基準トナー像（基準画像）が形成されることになる。なお、以下では、上記基準画像を基準パッチ画像と、上記補正画像を補正パッチ画像と称する。
【００６９】
ここで、上記画像形成装置１００における、一連の画像形成の動作について説明する。
【００７０】
上記画像形成装置１００に画像データが入力されると、入力される画像データに応じて、露光ユニット１が感光体ドラム３の表面を露光し、この感光体ドラム３上に静電潜像が形成される。
【００７１】
上記静電潜像は、現像器２によってトナー像に現像される。一方、給紙トレイ１０に蓄積された記録用紙は、ピックアップローラ１６によって、一枚ずつに分離され、用紙搬送経路Ｓに搬送され、レジストローラ１４にて一旦保持される。レジストローラ１４は、図示しないレジスト前検知スイッチの検知信号に基づいて、感光体ドラム３上のトナー像の先端を、記録用紙の画像形成領域の先端に合わせるように搬送のタイミングを制御し、記録用紙を感光体ドラム３の回転にあわせて転写ベルト７へ搬送する。記録用紙は、転写ベルト７上に吸着されて搬送される。
【００７２】
感光体ドラム３から記録用紙へのトナー像の転写は、転写ベルト７を介して感光体ドラム３に対向して設けられている転写ローラ６によって行われる。転写ローラ６には、トナーとは逆極性を有する高電圧が印加されており、これによって、記録用紙にトナー像が形成される。転写ベルト７によって搬送される記録用紙には、各色に応じた４種類のトナー像が順次重ねられる。
【００７３】
その後、記録用紙は定着ユニット１２に搬送され、熱圧着によって記録用紙上にトナー像が定着される。そして、搬送切換えガイド３４によって、搬送路の切換えが行われ、排紙トレイ３３、あるいは、用紙搬送経路Ｓ’を経て排紙トレイ１５へ搬送される。
【００７４】
記録用紙への転写が終了すると、クリーナユニット４によって、感光体ドラム３に残留したトナーの回収・除去が行われる。また、転写ベルトクリーニングユニット９は、転写ベルト７に付着したトナーの回収・除去を行って、一連の画像形成動作を終了する。
【００７５】
なお、本実施の形態の画像形成装置１００は、転写ベルト７上に記録用紙を担持し、各感光体ドラムに形成されたトナー像を記録用紙上で重ね合わせる直接転写方式の画像形成装置であるが、これに限定されるものではない。図３に示すような、転写ベルト７上に各感光体ドラム３に形成されたトナー像を重ね転写し、その後記録用紙に一括して再度転写して多色画像を形成する中間転写方式の画像形成装置２００としてもよい。
【００７６】
図４は、ブラック（Ｋ）の色成分のトナー像を基準パッチ画像とし、この基準パッチ画像上に、補正パッチ画像となる、例えばシアン（Ｃ）の色成分のトナー像を転写した場合における、転写ベルト７上に形成されたトナー像を示す説明図である。
【００７７】
上記転写ベルト７は、上述したとおり、転写搬送ベルトユニット８に備えられた転写ベルト駆動ローラ７１等によって回転駆動している。そのため、図４に示すように、転写ベルト７上に形成された基準パッチ画像および補正パッチ画像が、レジストレーション検出センサ２１位置に達すると、レジストレーション検出センサ２１によって、転写ベルト７上の基準パッチ画像および補正パッチ画像の濃度の平均値（以下、濃度平均値と称する）が検出される。
【００７８】
より詳しくは、上記レジストレーション検出センサ２１は、転写ベルト７に光を照射し、この転写ベルト７上にて反射された反射光を検出する。これにより、基準パッチ画像および補正パッチ画像の濃度平均値を検出する。そして、この検出結果に基づいて、露光ユニット１が露光するタイミングを補正し、感光体ドラム３上への書込みのタイミングを補正する。すなわち、制御部２３が画像形成に係る各構成部を制御することによって、濃度に関わる画質を常に良好に維持することができるようにしている（この制御を「プロセス制御」と称する）。
【００７９】
プロセス制御は、具体的には、上記濃度平均値や、環境条件（温度・湿度）に基づいて、帯電器５のグリッドバイアス電圧、現像器２の現像バイアス電圧、転写ベルトユニット８の転写バイアス電圧、露光ユニット１の出力、および画像処理部の中間調テーブル等の制御であり、これにより、良好な画像形成が行えるようになっている。
【００８０】
なお、上記レジストレーション検出センサ２１は、図４に示すように、照射光の出射位置および反射光の検出位置が、転写ベルト７の搬送方向に対して、平行となるように配置しているが、これに限定されるものではない。例えば、ミラー等を用いることにより、照射光の出射位置および反射光の検出位置が、転写ベルト７の搬送方向に対して垂直となるように配置してもよい。
【００８１】
また、上記レジストレーション検出センサ２１は、上記プロセス制御のための濃度平均値の検出のみならず、後述する本発明の感光体ドラム３の回転位相制御のための濃度平均値の検出にも用いられる。
【００８２】
また、本実施の形態では、画像形成を行うプロセス速度が１００ｍｍ／ｓｅｃに設定されており、上記レジストレーション検出センサ２１による検出は、２ｍｓｅｃのサンプリング周期にて行われている。
【００８３】
次に、上記構成の画像形成装置１００による感光体ドラム３の回転位相を制御する方法について詳細に説明する。
【００８４】
画像形成の際には、感光体ドラム３が回転し、静電潜像を転写ベルト７上に形成するようになっているが、感光体ドラム３の回転速度は一定ではなくいわゆる回転ムラを有していることが多い。この回転ムラは、主として、感光体ドラム３の偏心により生じている。また、上記回転ムラは、感光体ドラム３の一回転毎の周期を有しており、かつ、この感光体ドラム３の周速度はサインカーブに示されるような速度変化を示す。これは、全ての感光体ドラム３ａ〜３ｄについて言えることである。本発明の感光体ドラム３の回転位相制御とは、各感光体ドラム３ａ〜３ｄにおいて、各回転ムラの周期を合わせるための制御をいう。
【００８５】
本実施の形態では、基準パッチ画像としてブラック（Ｋ）のトナー像を用い、補正パッチ画像としてシアン（Ｃ）のトナー像を用いて説明する。ただし、基準パッチ画像および補正パッチ画像として用いるトナー画像の色は、これに限定されるものではなく、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のいずれの色を用いてもよい。
【００８６】
本実施の形態の感光体ドラム３の回転位相制御は、転写ベルト７の搬送方向（以下、副走査方向と称する）に対して垂直な方向（以下、主走査方向と称する）に伸び、かつ、副走査方向に並んだ複数のラインからなる基準パッチ画像および補正パッチ画像を、転写ベルト７上に形成することにより行う。以下、基準パッチ画像を構成する各ラインを基準ラインと、補正パッチ画像を構成する各ラインを補正ラインと称する。
【００８７】
図５は、基準パッチ画像（Ｋ）および補正パッチ画像（Ｃ、Ｍ、Ｙ）を示す図である。図５に示すように、基準パッチ画像および補正パッチ画像は、ともに同じライン幅のラインが同じピッチで形成された組パターン（パターン画像）となっている。具体的には、同じライン幅ｎからなる基準ラインおよび補正ラインが、ライン間隔ｍにて副走査方向に複数形成されるように設定されている。すなわち、基準パッチ画像と補正パッチ画像とは、同一の組パターンからなっており、各色の感光体ドラム３の回転位相が合っている場合には、基準パッチ画像と補正パッチ画像とを重ねて形成した際に、完全に重なり合うように設定されている。
【００８８】
感光体ドラム３の回転位相を制御するためには、まず、上記基準パッチ画像を転写ベルト７に形成した後に、この基準パッチ画像上に、補正パッチ画像を形成する。図６は、基準パッチ画像上に補正パッチ画像が形成されたパターンを示す図である。感光体ドラム３の回転には回転ムラがあるため、同じライン幅のラインを同じピッチで形成したとしても、形成されたパッチ画像のライン間隔にはムラが生じる。したがって、基準パッチ画像を形成する感光体ドラムと、補正パッチ画像を形成する感光体ドラムとの回転位相が異なる場合には、同一の組パターンを重ねて形成した場合であっても、ライン毎で重なる割合が異なる。すなわち、ライン間隔のムラを考慮すると各パッチ画像の位置が完全に同一とならず、重ねて形成した場合には、重なって合成されたライン毎の太さが異なってしまう。例えば、図６に示すように、ブラック（Ｋ）に対応する感光体ドラム３ａの回転位相と、シアン（Ｃ）に対応する感光体ドラム３ｂの回転位相とが１８０度ずれている場合（図６（ａ））や、９０度ずれている場合（図６（ｂ））には、形成されたパターンは、ライン毎での重なる割合が異なり、ライン毎の太さが異なる。一方、ブラック（Ｋ）に対応する感光体ドラム３ａの回転位相と、シアン（Ｃ）に対応する感光体ドラム３ｂの回転位相とが合っている場合には、基準ラインと補正ラインとは完全に重なり合うか（図６（ｃ））、または、同一形状の組パターンがずれた状態で重なり合っている（図６（ｄ））。すなわち、基準ラインと補正ラインとで形成されるラインを１本のラインとして見れば、各感光体ドラムの回転位相がずれている場合には、形成されたラインの太さがライン毎に異なるのに対して、各感光体ドラムの回転位相が合っている場合には、形成されたラインの太さは全て同一となる。なお、各感光体ドラムの回転位相が合っている場合であって、基準ラインと補正ラインとが完全に重なり合わず、ずれた状態でラインが形成されている場合とは、色ずれしている場合である。この場合には、後述する色レジストレーション補正を行うことにより、完全に重なり合った状態とすることができる。
【００８９】
次に、転写ベルト７上に形成された基準ラインおよび補正ラインを含んだ領域における濃度平均値を、レジストレーション検出センサ２１によって検出する。レジストレーション検出センサ２１は、レジストレーション検出センサ２１の読み取り範囲内にて、転写ベルト７上に形成された基準ラインおよび補正ラインを含んだ領域から反射した反射光のうち、転写ベルト７から反射された反射光の光量と、基準ラインおよび補正ラインから反射された反射光の光量との差を用いて濃度平均値を検出する。本実施の形態のレジストレーション検出センサ２１の読み取り範囲は、直径が約１０ｍｍの円領域であり、微小な振動等による色ずれによる検出誤差を平均化できるようになっている。
【００９０】
例えば、ライン幅ｎが４ドットからなる基準ライン、および補正ラインの間隔ｍが７ドットにて副走査方向に複数形成されるように設定されている場合には、画像形成の解像度が６００ｄｐｉの場合、ラインピッチが約０．０４２３ｍｍで組パターンのピッチが１１ライン分つまり０．４６５ｍｍとなるので、レジストレーション検出センサ２１で約２１組の組パターンを同時に読み取ることになり、得られる読み取り信号は自然に平均化された濃度値となり平均化のための演算処理を行わなくても済む。
【００９１】
ここで、レジストレーション検出センサ２１による検出の対象となる上記基準ラインおよび補正ラインを含んだ領域における濃度平均値は、転写ベルト７上での基準ラインと補正ラインとの重なり合いの状態によって異なることになる。つまり、基準ラインと補正ラインとの重なり合った状態の程度に応じて、レジストレーション検出センサ２１が検出する反射光の検出値が変化することになる。すなわち、レジストレーション検出センサ２１の検出結果は、転写ベルト７の表面に形成される基準ラインと補正ラインとを合わせた面積によって変化する。上記面積が最小の場合、つまり基準ラインと補正ラインとが完全に重なっている場合には、レジストレーション検出センサ２１から発光される光のうち、基準ラインと補正ラインとによって吸収される光の光量は最小となる。つまり、転写ベルト７からの反射光の光量が最大となる。したがって、レジストレーション検出センサ２１での検出値である濃度平均値が高くなる。なお、上記転写ベルト７の代わりに、透明な転写ベルトを用いる場合には、反射型のレジストレーション検出センサ２１ではなく、透過型のレジストレーション検出センサを用いることにより同様な検出が可能となる。
【００９２】
図７（ａ）は、レジストレーション検出センサ２１により、上記濃度平均値を検出する方法の概略を示す図である。図７（ａ）に示すように、レジストレーション検出センサ２１は、発光部５１と受光部５２とを有している。発光部５１から出射された光が転写ベルト７上に形成された基準ラインおよび補正ラインを含んだ領域にて反射され、この反射光を受光部５２にて受光するようになっている。そして、受光した光の光量に基づいて濃度平均値を検出するようになっている。受光部５２は、転写ベルト７上に形成された基準ラインおよび補正ラインを含んだ領域にて反射された光のうち、正反射した反射光を受光する正反射光受光部５２ａと、拡散反射した反射光を受光する拡散反射光受光部５２ｂとを有している。また、受光部５２は、異なる角度にて反射した光を、各々個別に受光するようになっており、正反射した直接光を受光する位置に正反射光受光部５２ａが設置され、直接光が入らない位置に拡散反射光受光部５２ｂが設置されている。つまり、それぞれ正反射光と拡散反射光とを受光することができるように異なる角度で設置されている。これは、プロセス制御を行う場合に、上記正反射光受光部５２ａは無彩色（ブラック）用として、拡散反射光受光部５２ｂは有彩色（シアン等）用として機能するようにしているためであり、本実施の形態ではこのレジストレーション検出センサ２１をプロセス制御、色合わせ制御、回転位相制御に用いることができるようにしているためである。ただし、色合わせ制御や本発明の回転位相制御を行う場合にはいずれか一方を用いればよく、本実施の形態では正反射光を受光する方を用いている。図７（ｂ）は、図７（ａ）のように１つのセンサケースの中に正反射光受光部５２ａと拡散反射光受光部５２ｂとを一体的に構成した特殊なセンサではなく、発光部と受光部とをそれぞれ１個ずつセンサケースに備えた汎用のセンサを用い、同一のセンサを基板上に角度を異ならせて取り付け、一方が正反射光用のセンサ５３ａ、他方が拡散反射光用のセンサ５３ｂとなるように構成した例である。
【００９３】
上述のように、レジストレーション検出センサ２１の発光部５１から出射された光が転写ベルト７上に形成された基準ラインおよび補正ラインを含んだ領域にて反射され、反射光が受光部５２に入射するようになっている。この際、図８（ａ）に示すように、発光部５１から出射された光は転写ベルト７上の一定の範囲に照射される。この一定の範囲は、転写ベルト７上の基準ラインおよび補正ラインを含む領域のことであり、照射範囲Ｄとする。したがって、発光部５１から出射された光は、照射範囲Ｄ内の基準ライン、補正ラインおよび転写ベルト７にて反射される。図８（ａ）においては、基準ライン（ブラック）にて反射された反射光を点線で示し、補正ライン（シアン）にて反射された反射光を一点鎖線で示し、転写ベルト７にて反射された反射光を二点鎖線で示している。また、各反射光の矢印の長さは反射光の強さを示しており、転写ベルト７表面にて反射された反射光が最も強く、次に補正ラインにて反射された反射光が強く、基準ラインにて反射された反射光が最も弱い。上記反射光のうち、基準ラインにて反射された反射光が正反射光受光部５２ａに入射し、補正ラインにて反射された反射光が拡散反射光受光部５２ｂに入射することにより、濃度平均値が検出されるようになっている。
【００９４】
図８（ｂ）は、基準ラインと補正ラインとが完全に重なり合った状態を示している。この場合には、基準ラインからの反射光が無いため、発光部５１から出射された光の反射光は、補正ラインにて反射された反射光（一点鎖線）と、転写ベルト７にて反射された反射光（二点鎖線）となっている。また、基準ラインからの反射光が無いため、転写ベルト７からの反射光の強さは最大となる。
【００９５】
図９は、レジストレーション検出センサ２１を用いて検出された濃度平均値を示すグラフである。図９に示すグラフ中の（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ図６（ａ）〜（ｄ）に対応している。すなわち、基準となる感光体ドラム３ａと補正する感光体ドラム３ｂとの回転位相がずれている場合（（ａ）・（ｂ））には、検出された濃度平均値が周期的に変化している。これは、各感光体ドラム３ａ・３ｂの回転位相がずれているため、基準パッチ画像と補正パッチ画像とが均等に重なり合わず、図６（ａ）・（ｂ）に示すように、基準ラインと補正ラインとの重なりがライン毎に異なることによって、反射光の光量が周期的に変化するためである。
【００９６】
一方、各感光体ドラム３ａ・３ｂの回転位相が合っている場合（（ｃ）・（ｄ））には、検出された濃度平均値は、感光体ドラム３ａ・３ｂが１回転する間でほぼ一定となっている。これは、図６（ｃ）・（ｄ）に示すように、基準ラインと補正ラインとが完全に重なり合っているか、または、同一形状の組パターンがずれた状態で重なり合っているため、各ラインからの反射光の光量がほぼ一定であることによる。すなわち、本発明の感光体ドラムの回転位相制御は、基準パッチ画像と補正パッチ画像とを重なり合わせて形成した後に、レジストレーション検出センサ２１によって濃度を測定した結果が、図９に示す（ｃ）または（ｄ）となるように各感光体ドラム３の回転位相を制御すればよい。なお、図９の（ｃ）および（ｄ）において、濃度平均値の大きさの違いは、完全に重なり合っているか、ずれて重なり合っているかによるものであり、色ずれしている場合には、ライン面積が大きいために反射光の光量が少なく、濃度平均値が小さくなっている。
【００９７】
次に、基準となる（ブラック（Ｋ）に対応する）感光体ドラム３ａの回転位相を変えることなく、補正する（シアンに対応する）感光体ドラム３ｂの回転位相を所定角度ずらした後に、上記基準パッチ画像および補正パッチ画像を形成して濃度平均値の測定を行う。この濃度平均値の測定は、補正する感光体ドラム３ｂの回転位相を所定角度ずつずらしていき、補正する感光体ドラム３ｂが一回転するまで行う。
【００９８】
図１０は、一例として、補正する感光体ドラム３ｂの回転位相を４５度ずつずらして基準パッチ画像および補正パッチ画像を形成している図である。図１０に示すように、補正する感光体ドラム３ｂの回転位相をずらすことにより、形成された基準パッチ画像と補正パッチ画像との重なる状態が異なる。すなわち、補正する感光体ドラム３ｂの回転位相のずれとともに、検出される濃度平均値も変わる。図１０では、補正する感光体ドラム３ｂの回転位相を０度（３６０度）ずらした状態において、基準パッチ画像と補正パッチ画像とが完全に重なり合っている例を示している。
【００９９】
次に、レジストレーション検出センサ２１にて検出した濃度平均値に基づいて回転位相制御のための補正値を求める。補正値とは、基準となる感光体ドラムの回転位相に対して、回転ムラの周期を合わせるために補正する感光体ドラムの回転位相を制御するための補正データである。補正値を求めるために、まず、制御部２３は、上記図１０に示すような感光体ドラムの回転位相を所定角度ずつずらした場合の各濃度平均値を比較して、濃度平均値の振れ幅が最も小さい回転位相を特定する。上記濃度比平均値の振れ幅とは、濃度平均値の最高濃度値と最低濃度値との差の大きさのことである。そして、制御部２３は、この振れ幅が最も小さい補正パッチ画像を形成した条件（回転位相）を基に補正値を算出する。すなわち、各回転位相において検出した濃度平均値のうち、最高濃度値と最低濃度値との差が最も小さい回転位相が、基準パッチ画像と補正パッチ画像とのずれ量の最も小さい回転位相であることから、制御部２３がこの最も回転位相が合っている状態に基づいて補正する感光体ドラム３ｂの回転位相の補正値を算出する。算出した補正値は、補正値記憶部４９にて記憶しておく。再度補正値を算出した際に、より適切な補正値が算出された場合には更新される。そして、上記補正値を算出するための一連の工程は、補正する全ての感光体ドラムに対しても同様に行われる。すなわち、本実施の形態では、マゼンタ（Ｍ）に対応する感光体ドラム３ｃおよびイエロー（Ｙ）に対応する感光体ドラム３ｄに対しても同様に行う。これにより、感光体ドラムの回転ムラによる色ずれを補正することができる。
【０１００】
なお、補正値の算出方法は、上記方法に限定されることはなく、以下の方法により行うこともできる。あらかじめ、感光体ドラムの回転位相を制御するために許容できる濃度平均値の振れ幅（最高濃度値と最低濃度値との差）を設定しておく。制御部２３が、補正する感光体ドラム３ｂの回転位相を所定角度ずらして濃度平均値を測定する毎に、検出された濃度平均値の振れ幅が設定された濃度平均値の振れ幅以下であるか否かについて判別する。判別結果が振れ幅以下である場合には、制御部２３がこの回転位相に基づいて補正する感光体ドラム３ｂの回転位相の補正値を算出する。判別結果が振れ幅より大きい場合には、再度補正する感光体ドラム３ｂの回転位相を所定角度ずらして濃度平均値を測定し、設定された濃度平均値の振れ幅との比較を行う。そして、濃度平均値の振れ幅が設定された濃度平均値の振れ幅以下となる回転位相を検出するまで行う。この補正値を算出するための一連の工程についても、補正する全ての感光体ドラム（すなわち、本実施の形態ではマゼンタ（Ｍ）の感光体ドラム３ｃおよびイエロー（Ｙ）の感光体ドラム３ｄ）に対しても同様に行われる。
【０１０１】
なお、上記補正値を算出するための基準パッチ画像および補正パッチ画像は、各感光体ドラムの１回転分形成することが好ましいが、少なくとも感光体ドラムの１／２回転分形成されていればよい。図９に示すように、基準パッチ画像および補正パッチ画像の濃度平均値は、感光体ドラムが１回転する間に、最高濃度を示すピークと最低濃度を示すピークとを少なくとも２つ有している。すなわち、感光体ドラムを１／２回転以上させることにより、濃度平均値の最高濃度のピークと最低濃度のピークとを少なくとも１つずつ含むことになる。
【０１０２】
上記補正値を算出する際には、濃度平均値の振れ幅を比較するため、最高濃度を示すピークと最低濃度を示すピークとが少なくとも１つずつ検出されていればよい。したがって、感光体ドラムを１／２回転以上させて基準パッチ画像および補正パッチ画像を形成し、濃度平均値を検出することによって上記補正値を算出することが可能となる。
【０１０３】
次に、上記にて算出した補正値を用いて、制御部２３が各感光体ドラム３ａ〜３ｄの回転位相を制御する方法について説明する。
【０１０４】
図１１は、上記補正値を用いて感光体ドラム３ａ〜３ｄの回転位相を制御するための構成を示す概略の構成図である。図１１に示すように、各感光体ドラム３ａ〜３ｄは各々駆動モータ４４ａ〜４４ｄに接続されており、各駆動モータ４４ａ〜４４ｄの駆動によって回転するようになっている。駆動モータ４４ａ〜４４ｄは、例えばステッピングモータからなっている。また、各感光体ドラム３ａ〜３ｄには、感光体ドラム位置検出センサ４５ａ〜４５ｄが設けられている。なお、以下では、各色に対応した４つの駆動モータ（４４ａ・４４ｂ・４４ｃ・４４ｄ）、感光体ドラム位置検出センサ（４５ａ・４５ｂ・４５ｃ・４５ｄ）をまとめて駆動モータ４４、感光体ドラム位置検出センサ４５と称する。
【０１０５】
各感光体ドラム位置検出センサ４５は、各々の感光体ドラム３の転写位置に対して同じ位置に取り付けられている。感光体ドラム位置検出センサ４５は、感光体ドラム３の基準マークの位置を検出することにより、感光体ドラム３の回転位置を検出するものである。感光体ドラム位置検出センサ４５からの出力は、制御部２３に送られ、制御部２３はこの出力に基づいて各駆動モータ４４を制御するようになっている。制御部２３は、感光体ドラム位置検出センサ４５からの検出結果を基に、画像形成終了時には各感光体ドラム３をそれぞれの停止位置に確実に停止させるとともに、画像形成開始時には各感光体ドラム３の回転を同時に開始させるように駆動モータ４４を制御する。
【０１０６】
画像形成を行う際に、各感光体ドラム３は同時に回転を開始し、同時に回転を停止する構成を有している。このため、各感光体ドラム３が停止する際に、各感光体ドラム３の停止位置（回転開始位置）を制御して停止させることにより、画像形成時に、各感光体ドラム３の回転位相が制御された状態（所定角度ずつずれた状態）で、感光体ドラム３を回転させることが可能となる。
【０１０７】
すなわち、各画像形成ステーションの感光体ドラム３の回転位相を合わせ、常に回転位相が合った状態で画像形成を行うためには、画像の形成が完了して各感光体ドラム３を停止させる際に、記憶されている補正値を基に、感光体ドラム位置検出センサ４５を用いて各感光体ドラム３の停止位置を制御する（この制御を「位相合わせ停止制御」と称する）。この場合、各感光体ドラム３は、回転時には回転位相が合ったままで回転するようになった状態で停止している。画像形成を行う際には、この停止状態から各感光体ドラム３の回転を同時に開始させるとともに、各感光体ドラム３の回転立ち上がりから定常の回転数に達するまで回転位相が合った状態を維持するように制御する（この制御を「位相維持制御」と称する）。上記位相合わせ停止制御および位相維持制御は、各感光体ドラム３に対して独立して備えられた駆動モータ４４を用いて行う。駆動モータ４４は、ステッピングモータからなっているため、感光体ドラム３の回転立ち上がり時、回転立ち下がり時、および定常回転時の全てにおいて、各感光体ドラム３を同じ回転パターンで回転させることができるので複雑な機構を用いずとも容易に制御を実現することができる。
【０１０８】
なお、感光体ドラム３の回転位相制御は、上述した方法に限定されることはない。例えば、感光体ドラム３が、各々の回転位相が合っていない状態で停止している場合には、各感光体ドラム３の回転を開始した後に、感光体ドラム位置検出センサ４５を用いて各感光体ドラム３の回転位相を検出し、画像形成が開始されるまでに、記憶されている補正値に基づいて、基準の感光体ドラムの回転位相に対して、他の感光体ドラムの回転位相を合わせることにより制御することもできる（この制御を「位相合わせ回転制御」と称する）。この場合においても、各感光体ドラム３の回転位相制御は、各駆動モータ４５を用いて行えばよい。
【０１０９】
以上によれば、画像形成装置１００の各感光体ドラム３の回転位相を制御した状態で画像を形成することが可能となる。しかしながら、この場合においても、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色がずれた状態で画像を形成してしまう場合がある（すなわち、図６（ｄ）に示す、同一形状の組パターンの基準パッチ画像と補正パッチ画像とがずれて重ね合わされた状態）。この場合には、各色のレジストを調整する色レジストレーション補正を行うことにより、完全に各色が重なり合った画像を形成することができる。以下、色レジストレーション補正について説明する。
【０１１０】
色レジストレーション補正は、上記感光体ドラム３の回転位相を制御するために形成した基準パッチ画像および補正パッチ画像と同じパッチ画像を用いて行うことができる。そして、上記基準パッチ画像上に補正パッチ画像を形成するタイミングを所定量ずつずらし、レジストレーション検出センサ２１を用いて各濃度平均値を検出する。色ずれが小さいほど濃度平均値は大きく、色ずれが大きいほど濃度平均値は小さいため、上記各濃度平均値を比較して、濃度平均値が最も大きくなっている補正パッチ画像を形成した条件に基づいて、色ずれを補正する対象の色を形成するタイミングを制御する。そして、色ずれを補正する全ての色について、上記工程を同様に行う。
【０１１１】
上記感光体ドラムの回転位相制御と、色レジストレーション補正とは、各々一連の動作としてセット行ってもよく、各々が独立した動作として単独で行ってもよい。セットで行う場合であって、感光体ドラムの回転位相制御が終了した後に、色レジストレーション補正を行う場合には、各感光体ドラムの回転ムラの周期が合っている状態で色レジストレーション補正を行うことができるため、より良好な画像を形成することが可能となる。また、感光体ドラムの回転位相制御を行う前に、色レジストレーション補正を行う場合には、色ずれが低減した状態で感光体ドラムの回転位相制御を行うことができる。
【０１１２】
図１２は、上記画像形成装置１００で行われる、感光体ドラム３の回転位相制御と色レジストレーション補正とを示したフローチャートである。
【０１１３】
まず、補正値記憶部４９で既に記憶している補正値に基づいて、各感光体ドラム３の回転位相制御を行う（Ｓ１）。次に、基準となる感光体ドラム３ａにて基準パッチ画像を形成して転写ベルト７に転写し（Ｓ２）、補正値を求める感光体ドラム３ｂにて補正パッチ画像を形成して転写ベルト７上の基準パッチ画像の上に転写する（Ｓ３）。そして、基準パッチ画像と補正パッチ画像とが重なり合ったパターンの濃度を、レジストレーション検出センサ２１を用いて測定する（Ｓ４）。次いで、補正値を求める感光体ドラム３ｂの回転位相を所定量ずらす（Ｓ５）。そして、この感光体ドラム３ｂの回転位相を１回転分ずらし終えたかを判別し（Ｓ６）、１回転分ずらし終えていない場合には再度上記Ｓ２〜Ｓ５を行い、ずらし終えた場合にはＳ７に進む。
【０１１４】
Ｓ７では、回転位相を所定量ずらして測定した各濃度を比較して、濃度測定値の振れ幅（最高濃度値と最低濃度値の差）が最も小さい回転位相を求める。そして、この回転位相に基づいて補正値を求め、記憶されている補正値を更新する。次に、補正値を求める対象となる他の感光体ドラム３ｃ・３ｄの補正値を求めたか否かについて判別し（Ｓ８）し、求めていない場合には、補正値を求める次の感光体ドラム３ｃに切換えて（Ｓ９）、Ｓ２〜Ｓ８を行う。Ｓ８にて、全ての感光体ドラム３ｂ〜３ｄの補正値を求めたと判別した場合にはＳ１０に進む。
【０１１５】
Ｓ１０では、色レジストレーション補正を行うか否かについての指示の有無について判別する。その結果、指示がある場合には、色レジストレーション補正を行い（Ｓ１１）、その後Ｓ１２に進む。指示が無い場合には、そのままＳ１２に進む。Ｓ１２では、求めた補正値に基づいて全ての感光体ドラム３を停止させる。
【０１１６】
図１３は、上記画像形成装置１００で行われる、感光体ドラム３の回転位相制御と色レジストレーション補正とを示した、図１２とは異なるフローチャートである。
【０１１７】
まず、補正値記憶部４９で既に記憶している補正値に基づいて、各感光体ドラム３の回転位相制御を行う（Ｓ２１）。次に、基準となる感光体ドラム３ａにて基準パッチ画像を形成して転写ベルト７に転写し（Ｓ２２）、補正値を求める感光体ドラム３ｂにて補正パッチ画像を形成して転写ベルト７上の基準パッチ画像の上に転写する（２Ｓ３）。そして、基準パッチ画像と補正パッチ画像とが重なり合ったパターンの濃度を、レジストレーション検出センサ２１を用いて測定する（Ｓ２４）。次いで、Ｓ２４にて測定した濃度値の振れ幅（最高濃度値と最低濃度値との差）が、あらかじめ設定した値以下であるか否かを判別する（Ｓ２５）。その結果、設定した値以下でない場合には、補正値を求める感光体ドラム３ｂの回転位相を所定量ずらし（Ｓ２６）、Ｓ２２〜Ｓ２５を行う。Ｓ２５での判別結果が、設定した値以下である場合には、Ｓ２７に進む。
【０１１８】
Ｓ２７では、Ｓ２５にて設定した値以下であると判別した回転位相に基づいて補正値を求め、記憶されている補正値を更新し、Ｓ２８に進む。Ｓ２８では、補正値を求める対象となる他の感光体ドラム３ｃ・３ｄの補正値を求めたか否かについて判別し、求めていない場合には、補正値を求める次の感光体ドラム３ｃに切換えて（Ｓ２９）、Ｓ２２〜Ｓ２８を行う。Ｓ２８にて、全ての感光体ドラム３ｂ〜３ｄの補正値を求めたと判別した場合にはＳ３０に進む。
【０１１９】
Ｓ３０では、色レジストレーション補正を行うか否かについての指示の有無について判別する。その結果、指示がある場合には、色レジストレーション補正を行い（Ｓ３１）、その後Ｓ３２に進む。指示が無い場合には、そのままＳ３２に進む。Ｓ３２では、求めた補正値に基づいて全ての感光体ドラム３を停止させる。
【０１２０】
本発明の感光体ドラムの回転位相制御は、画像形成装置の組み立て製造後や、実際に使用する場所に設置した後や、部品の交換後や、メンテナンス後等に行い、補正値を求めて画像形成装置に記憶させておくことが好ましい。
【０１２１】
また、感光体ドラムの回転位相制御は、画像形成装置の電源が投入され、画像形成を実施する前に行ってもよく、所定時間経過毎に行ってもよい。所定時間経過毎に行う場合には、例えば、画像形成装置の電源投入後２時間（所定時間）経過毎に行う等適宜設定すればよい。さらに、所定の画像形成枚数毎に行ってもよく、この場合、画像形成枚数をカウントし、例えば１０００枚に達したごとに行う等適宜設定すればよい。
【０１２２】
また、本発明の感光体ドラムの回転位相制御は、サービスマンや管理者（ユーザ）が感光体ドラムや現像ユニット等のプロセスユニット交換等のメンテナンス後や、形成した画像の色ずれが目立つ場合等に操作部から強制的に行うことができるようにしておくことが好ましい。
【０１２３】
ただし、上記電源投入時の回転位相制御や強制的な回転位相制御以外の場合には、回転位相制御を行う条件に達した際に、すぐに回転位相制御を行ってもよいが、画像を連続して形成している場合等には画像形成を中断することなく、進行中の画像形成ジョブの終了後、または次の画像形成ジョブの開始前に行うよう、回転位相制御のタイミングを延期する制御を行うことが好ましい。
【０１２４】
なお、画像形成装置に備えられた温湿度センサは、画像形成装置内の温度や湿度を検出するものであるため、急激な温度や湿度の変化がないプロセス部近傍に設置することが多い。したがって、温湿度センサが、あらかじめ設定されている温度・湿度を超える温度・湿度を検出した場合や、急激な温度・湿度の変化を検出した場合等に回転位相制御を行ってもよい。
【０１２５】
また、単に、サービスマンや管理者等が必要に応じて、感光体ドラムの回転位相制御を容易に実施することができるようになっているのみでもよく、この場合には、回転位相制御用の画像（補正値を求めるための検出用画像）を形成する回数を減じることができ経済性に優れる。
【０１２６】
なお、上記プロセス制御、感光体ドラムの回転位相制御、および色レジストレーション補正は、各々単独で行ってもよく、セットで行ってもよい。セットで行う場合には、どのような順序にて行ってもよいが、画像形成のためのトナー濃度が、常にあらかじめ設定した濃度となるように制御するプロセス制御を最初に行い、続いて感光体ドラムの回転位相制御を行った後に、最後に色レジストレーション補正を行うことが好ましい。この順序にて行うことにより、精度が高く効率的な画像の調整を行うことができる。
【０１２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の画像形成装置は、画像データに基づき画像が形成される複数の像担持体と、副走査方向に移動することにより、上記各像担持体に形成された互いに異なる色成分の画像が順に重ね合わされる転写担持体と、上記互いに異なる色成分の画像を重ね合わせた画像を組画像として、上記互いに異なる色成分の画像をそれぞれ異なる位置で重ね合わせて形成された複数の組画像について、各組画像の各濃度平均値を組画像毎に検出する濃度検出手段と、上記濃度検出手段が検出した各濃度平均値に基づいて、各像担持体の回転位相を同じにするための補正値を求める補正値算出手段と、上記補正値に基づいて各像担持体の回転位相を制御する回転位相制御手段とを備えている構成である。
【０１２８】
また、以上のように、本発明の画像形成装置の色ずれ補正方法は、画像データに基づき複数の像担持体に画像を形成する画像形成工程と、副走査方向に移動する転写担持体上に、上記各像担持体に形成された互いに異なる色成分の画像を順に重ね合わせる画像重ね工程と、上記互いに異なる色成分の画像を重ね合わせた画像を組画像として、上記互いに異なる色成分の画像をそれぞれ異なる位置で重ね合わせて形成された複数の組画像について、各組画像の各濃度平均値を組画像毎に濃度検出手段で検出する濃度検出工程と、上記濃度検出手段が検出した各濃度平均値に基づいて、各像担持体の回転位相を同じにするための補正値を求める補正値算出工程と、上記補正値算出手段が求めた補正値に基づいて、各像担持体の回転位相を制御する回転位相制御工程とを有している構成である。
【０１２９】
上記構成によれば、補正値に基づいて各像担持体の回転位相を制御することにより、各像担持体の回転ムラの回転位相を合わせることが可能となり、色ずれの少ない良質の画像形成を安定して行うことができる。また、補正値の算出を画像形成装置自体が判断して求めるため、出力された画像形成物を人間が目視にて判断する場合と比較して、ばらつきの少ない補正値を求めることができるとともに、作業工程を減じることができるため、即座に正しい補正値を求めることができるという効果を奏する。
【０１３０】
上記の画像形成装置において、上記画像は、主走査方向に伸びるライン画像が副走査方向に所定数、所定間隔で複数形成されたパターン画像であり、上記互いに異なる色成分の各画像は、同一の画像データを用いて形成された同一のパターンである構成としてもよい。また、上記の画像形成装置の色ずれ補正方法において、上記画像は、主走査方向に伸びるライン画像が副走査方向に所定数、所定間隔で複数形成されたパターン画像であり、上記互いに異なる色成分の各画像は、同一の画像データを用いて形成された同一のパターンである構成としてもよい。上記構成によれば、像担持体の回転ムラにより発生する、各像担持体の回転位相のずれを容易に見つけることができるという効果を奏する。
【０１３１】
上記の画像形成装置において、上記組画像は、基準となる像担持体に形成された画像を転写担持体に転写し、該転写した画像上に、回転位相を制御する像担持体に形成された画像を重ね合わせて転写したものである構成としてもよい。上記構成によれば、組画像の粗密が大きく現れ、組画像の濃度差を検出しやすくなり安定した回転位相制御を行うことができるという効果を奏する。
【０１３２】
上記の画像形成装置において、上記濃度検出手段は、所定領域内の上記組画像および転写担持体にて反射した反射光を受光し、該反射光の光量の変化を検出することにより濃度平均値を検出するようになっている構成としてもよい。また、上記の画像形成装置の色ずれ補正方法において、上記濃度検出手段は、所定領域内の上記組画像および転写担持体にて反射した反射光を受光し、該反射光の光量の変化を検出することにより濃度平均値を検出する構成としてもよい。上記構成によれば、濃度検出手段として、細いラインの位置等を検出する分解能の高い高価なものを用いる必要はなく、安価な検出器を用いることができるという効果を奏する。
【０１３３】
上記の画像形成装置の色ずれ補正方法において、上記画像形成工程と濃度検出工程とを行った後に、回転位相を制御する像担持体の回転位相を所定角度ずらして再度画像形成工程と濃度検出工程とを行い、上記回転位相のずらし角度が３６０度になるまで繰り返し画像形成工程と濃度検出工程とを行った後に、上記各濃度検出工程にて検出された各濃度平均値毎に最高濃度値と最低濃度値との差を求め、該差が最も小さい濃度平均値における回転位相のずらし角度に基づいて補正値を求める構成としてもよい。上記構成によれば、通常、１回転の周期で変動する、像担持体の回転動作や芯ずれが原因で発生する回転ムラの回転位相が合致している条件を確実に検出することができるという効果を奏する。
【０１３４】
上記の画像形成装置の色ずれ補正方法において、上記濃度検出工程にて検出された濃度平均値の最高濃度値と最低濃度値のピークとの差を求め、上記差があらかじめ設定された値以下となるまで、回転位相を制御する像担持体の回転位相を所定角度ずらして再度画像形成工程と濃度検出工程とを行い、上記差があらかじめ設定された値以下である濃度平均値における回転位相のずらし角度に基づいて補正値を求める構成としてもよい。上記構成によれば、時間と現像剤とを節約することができるという効果を奏する。
【０１３５】
上記の画像形成装置において、上記組画像の異なる色成分の重なりを制御する色重ね制御手段をさらに備えているとともに、上記回転位相制御と色重ね制御とを一連の動作で行うか、または各々独立した動作で行うかを調整する調整手段を備えている構成としてもよい。また、上記の画像形成装置の色ずれ補正方法において、上記組画像の互いに異なる色成分の重なりを制御する色重ね制御工程をさらに有し、上記回転位相制御工程と色重ね制御工程とを一連の動作で行う、または独立した動作で行う構成としてもよい。さらに、上記の画像形成装置の色ずれ補正方法において、上記回転位相制御工程を行った後に、色重ね制御工程を行う構成としてもよい。
【０１３６】
上記構成によれば、必要に応じて必要な制御を行うことができ、制御時間の短縮や、高精度で安定した制御を行うことができるという効果を奏する。さらに、回転位相制御を先に行っておけば、後に行う色重ね制御を精度よく行うことができる。また、色重ね制御を先に行っておけば、重ねて形成された画像のずれが低減した状態で回転位相制御を行うことができるという効果を併せて奏する。
【０１３７】
上記の画像形成装置において、上記回転位相制御を行うために形成される画像の画像データと、上記色重ね制御を行うために形成される画像の画像データとが、同一の画像データである構成としてもよい。また、上記の画像形成装置の色ずれ補正方法において、上記回転位相制御工程にて形成される画像の画像データと、上記色重ね制御工程にて形成される画像の画像データとは、同一の画像データである構成としてもよい。上記構成によれば、各々の制御用に別々の画像データを記憶しておく必要がなく、画像データを記憶する部の記憶容量を少なくすることができるという効果を奏する。また、同時に両方の制御を行うことも可能となるという効果を併せて奏する。
【０１３８】
上記の画像形成装置において、上記濃度検出手段は、画像の画質を良好に維持させるためのプロセス制御と、上記回転位相制御と、色重ね制御とに用いられる構成としてもよい。また、上記の画像形成装置の色ずれ補正方法において、画像の画質を良好に維持させるためのプロセス制御工程をさらに有し、上記濃度検出手段は、上記回転位相制御工程と、色重ね制御工程と、プロセス工程とにおいて用いられる構成としてもよい。上記構成によれば、一つの濃度検出手段を兼用して用いることができ、各々の濃度検出手段を独立して設ける必要がない。また、高分解能の濃度検出手段を用いる必要はなく、低価格の濃度検出手段を用いることができ、画像形成装置を安価にすることができるという効果を奏する。
【０１３９】
上記の画像形成装置、および、画像形成装置の色ずれ補正方法において、上記画像の副走査方向への形成範囲は、上記像担持体の周長の１／２以上の範囲である構成としてもよい。上記構成によれば、画像を形成する範囲を狭くすることができ現像剤の使用量を節約できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示した断面図である。
【図２】上記画像形成装置の制御部に関わる各構成部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の他の形態に係る画像形成装置の概略構成を示した断面図である。
【図４】本実施の形態に係る画像形成装置の転写ベルト上に形成されたトナー像を示す断面図である。
【図５】本実施の形態に係る画像形成装置の基準パッチ画像および補正パッチ画像を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態に係る基準パッチ画像上に補正パッチ画像が形成されたパターンを示す図である。
【図７】（ａ）は、本発明の実施の形態に係るレジストレーション検出センサにより、濃度平均値を検出する方法の概略を示す断面図であり、（ｂ）は、レジストレーション検出センサの概略構成を示す斜視図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る転写ベルト上に照射された光と、転写ベルトにて反射された反射光とを示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るレジストレーション検出センサを用いて検出された濃度平均値を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態に係る、補正する感光体ドラムの回転位相を４５度ずつずらして基準パッチ画像および補正パッチ画像が形成されたパターンを示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る感光体ドラムの回転位相を制御するための構成を示す概略の構成図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る感光体ドラムの回転位相制御と色レジストレーション補正とを示したフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態に係る感光体ドラムの回転位相制御と色レジストレーション補正とを示した他のフローチャートである。
【符号の説明】
１    露光ユニット
２    現像器
３    感光体ドラム（像担持体）
５    帯電器
６    転写ローラ
７    転写ベルト（転写担持体）
８    転写搬送ベルトユニット
２１    レジストレーション検出センサ（濃度検出手段）
２２    温湿度センサ
２３    制御部（補正値算出手段、回転位相制御手段、色重ね制御手段、調整手段）
４４    駆動モータ
４５    感光体ドラム位置検出センサ
４９    補正値記憶部
５０    パターンデータ記憶部
５１    発光部
５２    受光部
５２ａ  正反射光受光部
５２ｂ  拡散反射光受光部
１００  画像形成装置
【図１】
2005070117.tif 000003
【図２】
2005070117.tif 000004
【図３】
2005070117.tif 000005
【図４】
2005070117.tif 000006
【図５】
2005070117.tif 000007
【図６】
2005070117.tif 000008
【図７】
2005070117.tif 000009
【図８】
2005070117.tif 000010
【図９】
2005070117.tif 000011
【図１０】
2005070117.tif 000012
【図１１】
2005070117.tif 000013
【図１２】
2005070117.tif 000014
【図１３】
2005070117.tif 000015