(57)【要約】【課題】レジストレーション補正に用いるトナーパターンの位置検出を確実に行うことを可能にして、レジストレーション補正の精度を向上させた画像形成装置を提供する。【解決手段】タンデム式のカラー画像形成装置１００に、位置測定用のトナーパターンを形成させ、形成されたトナーパターンを検出し、検出したトナーパターンに基づいて各画像形成ユニットから出力される現像剤像の位置合わせを行うレジストレーション補正手段と、同一濃度の入力画像データについて画像形成を行った場合に、レジストレーション補正時の現像剤の層厚が、通常の画像形成時の現像剤の層厚よりも薄くなるように、画像形成ユニットのプロセス条件を調整する厚み調整手段と、を設ける。【選択図】図６
2005215658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成処理を行う複数の画像形成ユニットと、
前記複数の画像形成ユニットのそれぞれに現像剤からなる位置測定用のテストパターン画像を形成させ、形成されたテストパターン画像の位置を検出し、検出したテストパターン画像の位置に基づいて各画像形成ユニットから出力される現像剤像の位置合わせを行うレジストレーション補正手段と、
同一濃度の入力画像データについて画像形成を行った場合に、前記レジストレーション補正手段の動作時の現像剤の層厚が前記レジストレーション補正手段の非動作時の現像剤の層厚よりも薄くなるように、前記画像形成ユニットのプロセス条件を調整する厚み調整手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記厚み調整手段は、前記レジストレーション補正手段の動作時に、単層のテストパターン画像が出力されるように、前記画像形成ユニットのプロセス条件を設定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】
前記厚み調整手段は、前記画像形成ユニットにおける現像バイアス値を調整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４】
前記厚み調整手段は、前記レジストレーション補正手段の動作時の転写強度が前記レジストレーション補正手段の非動作時の転写強度よりも小さくなるように、前記画像形成ユニットのプロセス条件を調整す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５】
前記レジストレーション補正手段の動作時の転写強度は、前記レジストレーション補正手段の非動作時の転写強度の２５％〜７５％であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成ユニットのそれぞれに配設される感光体ドラムに対する露光開始タイミングを制御自在な露光装置を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記レジストレーション補正手段は、前記画像形成ユニットによって形成されたテストパターン画像を検出する光学センサを備えており、
前記光学センサの非パターン画像領域での検出出力値をＰ１とし、パターン画像領域の最高濃度値をＰ２としたときに、
前記テストパターン画像の検出または非検出を決定する２値化のための閾値Ｐ３が、
Ｐ３＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式の画像形成プロセスによって画像形成処理を行う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において、画像形成プロセスが適正に行われているか否かを検査するためにテストパターン画像（トナーパターン）が用いられることが多い。このテストパターン画像の代表例として、濃度測定用のトナー像や位置検査用のトナー像が挙げられる。
【０００３】
この画像形成プロセスの検査は、テストパターン画像を試験的に形成し、形成されたテストパターン画像の濃度や位置を光学センサで検知して、適正な濃度のトナー像が適正な位置に形成されているか否かを検出して行われる。このとき、画像形成プロセスの条件が適正でない場合には、光学センサの検出結果に応じて、画像形成プロセス条件が補正される。そして、定期的にテストパターン画像を用いた検査を行うことで、適正な条件で画像形成処理を行うことが可能になる。
【０００４】
さらに、従来、画像濃度測定用のテストパターン画像に適用する転写バイアスを通常画像の時より小さくしたり、温度や湿度に応じて転写バイアスを制御する技術が用いられることもあった（例えば、特許文献１参照。）。この技術により、濃度測定を的確に行えるようにトナー像を形成できるとともに、トナー像を形成したことにより画像形成不良が生じるといった不都合を解消すること等ができる、とされている。
【特許文献１】特開平８−６９１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、テストパターン画像の濃度測定を的確に行っていても、テストパターン画像の位置測定に誤差があると、画像形成プロセスの条件を適正に補正することができない。例えば、タンデム式のカラー画像形成装置におけるレジストレーション補正では、テストパターン画像の位置測定に誤差があると、レジストレーション補正後においても各画像形成ユニットで形成したトナー像にズレが生じる。
【０００６】
この発明の目的は、レジストレーション補正に用いるテストパターン画像の位置検出を確実に行うことを可能にして、レジストレーション補正の精度を向上させた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は以下の構成を備えている。
【０００８】
（１）電子写真方式の画像形成処理を行う複数の画像形成ユニットと、
前記複数の画像形成ユニットのそれぞれに現像剤からなる位置測定用のテストパターン画像を形成させ、形成されたテストパターン画像の位置を検出し、検出したテストパターン画像の位置に基づいて各画像形成ユニットから出力される現像剤像の位置合わせを行うレジストレーション補正手段と、
同一濃度の入力画像データについて画像形成を行った場合に、前記レジストレーション補正手段の動作時の現像剤の層厚が前記レジストレーション補正手段の非動作時の現像剤の層厚よりも薄くなるように、前記画像形成ユニットのプロセス条件を調整する厚み調整手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成においては、レジストレーション補正手段が各画像形成ユニットの出力画像の位置合わせを行う場合に、各画像形成ユニットから出力されるテストパターン画像の厚みが大きくなり過ぎないように調整手段がプロセス条件を調整する。なお、テストパターン画像の代表例としてトナーパターンまたはトナーパッチが挙げられる。
【００１０】
このため、テストパターン画像の層厚が厚くなり過ぎることがなく、形成されたテストパターン画像のエッジ部の形状が劣化しにくくなる。この結果、テストパターン画像のエッジ部分の輪郭がぼやけることが防止され、テストパターン画像のエッジ部分が光学センサ等によって検出され易くなる。
【００１１】
なお、テストパターン画像の現像剤の層厚が厚いとエッジ部の形状が劣化し易いのは、テストパターン画像の層厚が厚い状態ではトナーの飛び散りが生じ易いからである。
【００１２】
（２）前記厚み調整手段は、前記レジストレーション補正手段の動作時に、単層のテストパターン画像が出力されるように、前記画像形成ユニットのプロセス条件を設定することを特徴とする。
【００１３】
この構成においては、レジストレーション補正時に形成されるテストパターン画像が単層で構成される。すなわち、テストパターン画像を構成する現像剤が積層されることがない。なお、単層の現像剤像は多層に構成される現像剤像よりもエッジ部の劣化が起こりにくいことは実験によって確認されている。
【００１４】
（３）前記厚み調整手段は、前記画像形成ユニットにおける現像バイアス値を調整することを特徴とする。
【００１５】
この構成においては、現像バイアス値を調整することによって、テストパターン画像の層厚が調整される。ここで、現像バイアスの絶対値が小さい程、形成されるテストパターン画像の層厚は薄くなる。
【００１６】
（４）前記厚み調整手段は、前記レジストレーション補正手段の動作時の転写強度が前記レジストレーション補正手段の非動作時の転写強度よりも小さくなるように、前記画像形成ユニットのプロセス条件を調整することを特徴とする。
【００１７】
この構成においては、転写強度を小さくすることによりテストパターン画像の層厚を薄くしている。ここで、転写強度の代表例としては、転写バイアス（転写電圧）の大きさ、転写電流の大きさ、転写電界の大きさが挙げられる。ただし、これら以外にも、転写後のテストパターン画像の層厚に影響を与える要因を転写強度に含めても良い。
【００１８】
（５）前記レジストレーション補正手段の動作時の転写強度は、前記レジストレーション補正手段の非動作時の転写強度の２５％〜７５％であることを特徴とする。
【００１９】
この構成においては、レジストレーション補正時において、位置測定用のテストパターン画像に適用する転写強度が、通常の転写強度の２５％〜７５％に設定されている。
【００２０】
この転写強度の値は、７５％を越えるとトナーの飛び散り防止の効果が少ないこと、および２５％未満では画像のコントラストが小さすぎて検出精度が悪くなることを考慮したものである。
【００２１】
（６）前記画像形成ユニットのそれぞれに配設される感光体ドラムに対する露光開始タイミングを制御自在な露光装置を備えたことを特徴とする。
【００２２】
この構成においては、露光装置は、それぞれの感光体ドラムに対する露光開始タイミングを独立して制御する。
【００２３】
（７）前記レジストレーション補正手段は、前記画像形成ユニットによって形成されたテストパターン画像を検出する光学センサを備えており、
前記光学センサの非パターン画像領域での検出出力値をＰ１とし、パターン画像領域の最高濃度値をＰ２としたときに、
前記テストパターン画像の検出または非検出を決定する２値化のための閾値Ｐ３が、
Ｐ３＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２であることを特徴とする。
【００２４】
この構成においては、テストパターン画像の検出または非検出を決定する２値化のための閾値Ｐ３が、前記光学センサの非パターン画像領域での検出出力値をＰ１とパターン画像領域の最高濃度値Ｐ２との平均値によって求められる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００２６】
（１）各画像形成ユニットで形成された位置測定用のテストパターン画像の位置を正確に測定して、レジストレーション補正を精度良く行うことが可能になる。
【００２７】
（２）テストパターン画像を位置測定を確実に行い、レジストレーション補正の精度を高めることが可能になる。
【００２８】
（３）現像バイアスを適宜増減させることにより、所望の層厚の現像剤像を形成することができる。このため、レジストレーション補正時におけるテストパターン画像の層厚の調整を容易に行うことが可能になる。
【００２９】
（４）転写時におけるトナーの飛び散りによってテストパターン画像のエッジ部の形状の劣化するという不具合を生じにくくすることが可能である。このため、レジストレーション補正の精度を高めることが可能になる。
【００３０】
（５）テストパターン画像の転写時におけるトナーの飛び散りを防止することができ、かつ、適正なコントラストを有するテストパターン画像を形成することが可能になる。これにより、テストパターン画像の位置測定を確実に行って、レジストレーション補正の精度を高めることが可能になる。
【００３１】
（６）テストパターン画像の検出結果に基づいて、各画像形成ユニットから出力される現像剤像の位置合わせを的確に行うことができる。
【００３２】
（７）センサ感度のバラツキを吸収し、転写量が変動しても安定した位置測定をすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図を用いて本発明の実施形態である画像形成装置１００を説明する。
【００３４】
図１は、画像形成装置１００の構成を示している。画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙（シート材）に対して多色または単色の画像を形成する。画像形成装置１００は、４つの画像形成ユニット、中間転写ベルトユニット８、定着ユニット１２、用紙搬送路Ｓ、給紙トレイ１０および排紙トレイ１５を備えている。そして、４つの画像形成ユニットは、それぞれ露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４を備えている。
【００３５】
本画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、各画像形成ユニットにおいて、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のいずれかの色成分についての画像形成処理が実行される。本実施形態では、感光体ドラム３ａにブラック、感光体ドラム３ｂにシアン、感光体ドラム３ｃにマゼンタ、感光体ドラム３ｄにイエローの色成分に係る静電潜像および現像剤像が形成される。
【００３６】
感光体ドラム３は、画像形成装置１００の上部に配設されている。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ための帯電手段であり、ここではローラ型の帯電器５が用いられる。ただし、帯電器５として、ブラシ型の帯電器や、チャージャー型の帯電器を用いても良い。
【００３７】
露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。ここでは、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）が露光ユニット１として用いられる。ただし、露光ユニット１として、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いても良い。
【００３８】
現像器２は、それぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を各色（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）のトナーにより顕像化する。クリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを除去・回収する。
【００３９】
感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルトユニット８は、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルトテンション機構７３、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ローラ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）、および中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。
【００４０】
中間転写ベルト７は、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルトテンションローラ７３、中間転写ローラ６、中間転写ベルト従動ローラ７２に張架され、図１の矢印Ｂ方向に回転駆動される。
【００４１】
中間転写ローラ６は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構７３の中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。感光体ドラム３のトナー像を中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスが電源装置から中間転写ローラ６に印加される。
【００４２】
中間転写ベルト７は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されており、それぞれの感光体ドラム３に接触するように設けられる。また、中間転写ベルト７には、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像が順次的に重ねて転写される。中間転写ベルト７は、その表面に多色トナー像を担持する機能を有している。
【００４３】
感光体ドラム３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアスが印加される。本実施形態では、トナーの帯電極性が負極性であるため、正極性の高電圧が転写バイアスとして用いられる。
【００４４】
中間転写ローラ６は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面は、導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材は、中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加するために用いている。また、本実施の形態では、転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなどを用いても良い。
【００４５】
中間転写ベルト７を介して中間転写ベルト駆動ローラ７１に当接するように転写ローラ１１が配設される。各感光体３上で各色相に応じて形成されたトナー像（現像剤像）は中間転写ベルト７で積層される。続いて、積層されたトナー像は中間転写ベルト７の回転によって、用紙と中間転写ベルト７の接触位置に導かれ、転写ローラ１１に印加される転写バイアスによって用紙上に転写される。
【００４６】
さらに、この接触位置の近傍には、中間転写ベルト７に担持されたトナー像を検出する光学センサ５５が配設されている。光学センサ５５は、検出した光量に基づいた量の検出電圧を出力する。
【００４７】
中間転写ベルト７と転写ローラ１１とは、所定の量のニップが形成されるように圧接する。転写ローラ１１にもトナーを用紙に転写させるための転写バイアスが印加される。ここでも、転写バイアスは、トナーの帯電極性とは逆極性の正極性である。さらに、転写ローラ１１は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方には、弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）が用いられる。
【００４８】
また、感光体ドラム３との接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、若しくは、転写ローラ１１によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるため、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去・回収される。
【００４９】
中間転写ベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト７に接触するクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられる。また、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト７は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２で支持されている。
【００５０】
画像形成装置１００の下部に配設される給紙トレイ１０は、画像形成に使用する用紙を蓄積しておくためのトレイであり、本画像形成装置１００の画像形成部および露光ユニット１の下側に設けられている。また、本画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みの用紙をフェイスダウンで載置するためのトレイである。
【００５１】
また、本画像形成装置１００には、給紙トレイ１０の用紙を転写ローラ１１や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に送るための、略垂直方向に延びる用紙搬送路Ｓが形成されている。さらに、この用紙搬送路Ｓに沿って、ピックアップローラ１６１、レジストローラ１４、転写ローラ１１、定着ユニット１２、用紙を搬送する搬送ローラ２５１〜２５８等が配設されている。
【００５２】
これらの搬送ローラ２５１〜２５８は、用紙の搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６１は、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０から用紙を１枚ずつ用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。
【００５３】
また、レジストローラ１４は、用紙搬送路Ｓを搬送されている用紙を一旦保持し、感光体ドラム３上のトナー像の先端と用紙の先端を合わせるタイミングで用紙を転写ローラ１１と中間転写ベルト駆動ローラ７１との間に搬送する。定着ユニット１２は、ヒートローラ１２ａ、加圧ローラ１２ｂ等を備えている。ヒートローラ１２ａおよび加圧ローラ１２ｂは、用紙を挟持しつつ回転する。ヒートローラ１２ａは、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように制御される。そして、ヒートローラ１２ａと加圧ローラ１２ｂとで用紙を熱圧着することにより、用紙に転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、用紙に対して熱定着させる。なお、多色トナー像の定着後の用紙は、搬送ローラ２５１〜２５８によって用紙搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、フェイスダウンの状態で排紙トレイ１５上に排出される。
【００５４】
次に、用紙搬送経路について詳細に説明する。画像形成装置１００には予め用紙を収納する給紙カセット１０が配置されるとともに、ユーザが少数枚の印字を行う時に使用する手差しトレイ２０が配置されている。
【００５５】
給紙カセット１０および手差しトレイ２０の近傍には、ピックアップローラ１６１，１６２が配置される。ピックアップローラ１６１，１６２は、用紙を１枚ずつを用紙搬送路Ｓに送り出す。給紙カセット１０から搬送される用紙は搬送路中の搬送ローラ２５１によってレジストローラ１４まで搬送される。用紙の先端と中間転写ベルト７上の画像情報の先端を整合するタイミングで、転写ローラ１１と中間転写ベルト駆動ローラ７１との間に搬送され、中間転写ベルト７に担持されているトナー像が用紙に転写される。続いて、用紙は定着ユニット１２を通過することによって用紙上の未定着トナーが熱で溶融・固着される。その後、用紙は、搬送ローラ２５２を経て排紙ローラ２５３から排紙トレイ１５上に排出される。
【００５６】
他方、手差し給紙トレイ２０に積載される用紙は、ピックアップローラ１６２によって給紙され、複数の搬送ローラ（２５６、２５５、２５４）を経てレジストローラ１４に到達し、それ以降は給紙カセット１０から給紙される用紙と同様の経過を経て排紙トレイ１５に排出される。
【００５７】
このとき、印字要求内容が両面印字要求の時は、上記のように片面印字が終了し定着ユニット１２を通過した用紙の後端が排紙ローラ２５３で挟持され、排紙ローラ２５３が逆回転することによって搬送ローラ（２５７、２５８）に導かれた後レジストローラ１４を経て裏面印字が行われた後に排紙トレイ１５に排出される。
【００５８】
画像形成装置１００において、適正にカラー画像の画像形成処理を行うためには、中間転写ベルト７上に形成される各色のトナー像の位置を一致させる必要がある。つまり、各色のトナー像がズレた位置に形成されると、所望の色を再現することができないという問題がある。
【００５９】
そこで、画像形成装置１００では、各色のトナー像が同一の位置に形成されるようにレジストレーション補正を行う。本発明は、このレジストレーション補正を正確に行うために、レジストレーション補正時におけるトナーパターンの形成方法に創意工夫を施している。以下、本発明の特徴について詳細に説明する。
【００６０】
図２は、画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、ＣＰＵ５０、ＲＡＭ５１、ＲＯＭ５２、操作部５３、電源部５４、現像ユニット２、露光ユニット１、および光学センサ５５を備えている。
【００６１】
ＲＯＭ５２は、画像形成装置１００の動作に必要なプログラムを格納する。例えば、予め定められた頻度でレジストレーション補正を開始するためのプログラムや、レジストレーション補正時の動作手順を記したプログラム等がＲＯＭ５２に格納される。
【００６２】
ＲＡＭ５１は、一時的にデータが書き込まれる揮発性のメモリである。操作部５３は、ユーザからのコマンドを受け付ける。
【００６３】
電源部５４は、画像形成装置１００の各部に電力を供給する。電源部５４から画像形成装置１００の各部に供給される電力は、ＣＰＵ５０によって制御される。具体的には、電源部５４から、露光ユニット１、現像器２、中間転写ローラ６、および転写ローラ１１に印加される電力量は、ＣＰＵ５０によって制御される。
【００６４】
ＣＰＵ５０は、画像形成装置１００の各部の動作を統括的に制御する。本実施形態においてＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５２に格納されたプログラムに基づいて、レジストレーション補正時における各部の一連の動作を制御する。特に、本実施形態では、ＣＰＵ５０は、レジストレーション補正時においてトナーパターンが単層になるように転写中間ローラ６に印加される転写バイアスの値を小さくする。また、ＣＰＵ５０は、現像器２における現像バイアスを調整する。そして、ＣＰＵ５０は、露光ユニット１における露光タイミングを制御する。
【００６５】
図３は、トナーパターンの層厚と通常画像形成時の最大層厚とを示している。同図においては、トナーパターンの層厚と通常画像形成時の最大層厚との相対関係を示している。本実施形態のトナーパターンの層厚は、通常画像形成時の最大層厚よりも薄くなるように画像形成プロセスの条件が設定される。本実施形態では、ＣＰＵ５０が、本発明のレジストレーション補正手段および厚み調整手段を構成する。
【００６６】
図４は、トナーパターンの層厚の構成を示している。図４（ａ）はトナーパターンを構成するトナー粒子を示しており、図４（ｂ）は、単層および多層のトナーパターンのトナー層厚を定量化して示している。トナーパターンの厚みがトナーの粒径よりも小さい場合には、トナーパターンの単層になる。これに対して、トナーパターンの厚みがトナー粒径よりも大きい場合には、トナーパターンを形成するトナーが複数の層によって構成される。
【００６７】
通常、単層はエッジ部がシャープに現れているが、多層の場合にはエッジ部がぼやけている。そこで、本実施形態では、トナーパターンを構成するトナーの層厚をトナー粒径より小さくして、単層のトナーパターンが形成されるようにしている。
【００６８】
図５は、現像バイアスとトナーパターンの層厚との関係を示している。現像バイアスを変化させることにより、トナーパターンの厚みを調整することができる。同図には、３種類の現像バイアスと、そのときのトナーパターンの厚みを示している。なお、同図におけるＢＩＡＳ（１）は−４００Ｖであり、ＢＩＡＳ（２）は−３５０Ｖであり、ＢＩＡＳ（３）は−３００Ｖである。
【００６９】
このように、負極性の３つ現像バイアスの絶対値を大きくするにつれて、形成されるトナーパターンの厚みが増す傾向がある。
【００７０】
本実施形態では、通常画像形成時よりもレジストレーション補正時の方が、現像バイアスの絶対値が小さくなるようにＣＰＵ５０が現像装置１を制御する。
【００７１】
図６は、形成されたトナーパターンの反射率と転写強度との本発明の関係を示している。同図に示すように、通常の転写強度によって形成されたトナーパターンは、エッジ部での反射率のコントラストが不明確であるるため、適正にトナーパターンのエッジを検出することが困難になる。
【００７２】
これに対して、転写強度を低下させて形成したトナーパターンではエッジ部において反射率が急激に変化するため、エッジ部の検出を比較的容易に行うことができる。
【００７３】
図７は、転写強度と画像形成状態との関係を示している。同図では、通常の画像形成時の転写強度の１０％〜１００％の転写強度で形成したときにおけるトナーパターンのトナー飛び散り状態および画像のコントラスト（Ｓ／Ｎ比）の良否を示している。トナーパターン形成時の転写強度が通常の画像形成時の７５％を越えた時または５％未満の時にトナーの飛び散りが発生した。また、トナーパターン形成時の転写強度が通常の画像形成時の２５％未満の時に、画像のコントラストが小さくトナーパターンのエッジの検出精度が劣化することが分かった。
【００７４】
この結果、通常の画像形成時の転写強度の２５％〜７５％の転写強度を用いたときにトナー飛び散りが少なく、かつ、画像のコントラストも良好になることが分かった。そこで本実施形態では、レジストレーション補正時において、位置測定用のテストパターン画像に適用する転写強度が、通常の転写強度の２５％〜７５％に設定されている。
【００７５】
図８は、トナーパターンの反射検出閾値の説明図である。図８（ａ）は、最初のレジストレーション補正時における閾値の設定に関する説明図であり、図８（ｂ）は、ｎ回目のレジストレーション補正時における閾値の設定に関する説明図である。
【００７６】
本実施形態では、光学センサ５５からの出力電圧が閾値Ｐ３に達しているか否かによってトナーパターンのエッジの検出のオン／オフを切り換える。この閾値Ｐ３は、トナーパターン非検出時の出力電圧値Ｐ１と、トナーパターンの最高濃度部における検出出力電圧値Ｐ２との平均値である。
【００７７】
すなわち閾値Ｐ３は、下記の式によって算出される。
【００７８】
Ｐ３＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２
この式を用いて閾値Ｐ３を設定することにより、光学センサ５５の感度のバラツキを吸収することができる。このため、トナーの転写量が変動してもトナーパターンの安定した位置検出をすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】画像形成時のトナーパターンの層厚とレジストレーション補正時のトナーパターンの層厚とを示す図である。
【図４】単層のトナーパターンと多層のトナーパターンとの比較説明図である。
【図５】現像バイアスとトナーパターンの層厚との関係を示す図である。
【図６】画像形成時のトナーパターンの反射率とレジストレーション補正時のトナーパターンの反射率とを示す図である。
【図７】転写強度とトナーパターンの形成状態との関係を示す図である。
【図８】トナーパターンの反射検出閾値の説明図である。
【符号の説明】
【００８０】
１−露光ユニット
５０−ＣＰＵ
５１−ＲＡＭ
５２−ＲＯＭ
５３−操作部
５４−電源部
５５−光学センサ
１００−画像形成装置
【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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