(57)【要約】【課題】色ずれの検出パターンの副走査方向の長さを短くできる画像形成装置を提供する。【解決手段】  回転駆動される感光体と、光を照射することで前記感光体に静電潜像を形成する光照射手段と、前記静電潜像が現像された現像剤像が転写される像担持体と、を備え、補正用の静電潜像である潜像パターンと、補正用の現像剤像である検出パターンとを形成することが可能な画像形成装置であって、前記感光体に形成された前記潜像パターンを検出する第１検出手段と、前記像担持体に形成された前記検出パターンを検出する第２検出手段と、前記第１検出手段による第１検出結果と、前記第２検出手段による第２検出結果とに基づき、前記第２検出結果を前記第１検出結果で補正する補正手段と、を備えている。【選択図】図１２
2016053694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される感光体と、
光を照射することで前記感光体に静電潜像を形成する光照射手段と、
前記静電潜像が現像された現像剤像が転写される像担持体と、
を備え、補正用の静電潜像である潜像パターンと、補正用の現像剤像である検出パターンとを形成することが可能な画像形成装置であって、
前記感光体に形成された前記潜像パターンを検出する第１検出手段と、
前記像担持体に形成された前記検出パターンを検出する第２検出手段と、
前記第１検出手段による第１検出結果と、前記第２検出手段による第２検出結果とに基づき、前記第２検出結果を前記第１検出結果で補正する補正手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記第２検出結果を前記第１検出結果で補正した結果に基づき、色ずれ補正を行う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】
前記補正手段は、前記第１検出結果に基づき前記感光体の周期的な速度変動を求め、前記周期的な速度変動に基づき前記第２検出結果を補正す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】
前記検出パターンは複数の現像剤像を含み、
前記第２検出結果は、前記複数の現像剤像それぞれの検出タイミングであり、
前記補正手段は、前記複数の現像剤像それぞれの検出タイミングを前記第１検出結果に基づき補正す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】
前記補正手段は、前記感光体の周期的な速度変動による前記複数の現像剤像それぞれの検出タイミングのずれを求め、前記複数の現像剤像それぞれの検出タイミングの当該ずれを補正す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】
前記潜像パターンは、静電潜像である潜像マークを複数含み、
前記第１検出結果は、前記複数の潜像マークそれぞれの検出タイミングであり、
前記補正手段は、前記複数の潜像マークそれぞれの検出タイミングに基づき前記感光体の周期的な速度変動を求めることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記複数の潜像マークのうちの隣接する２つの潜像マークの検出タイミングの期間に基づき前記感光体の周期的な速度変動を求める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】
前記感光体に作用するプロセス手段をさらに備えており、
前記第１検出手段は、前記感光体と前記プロセス手段との間を流れる電流により前記潜像パターンを検出することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記プロセス手段は、
前記感光体を帯電させる帯電手段、前記感光体の静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像手段及び前記感光体に形成された現像剤像を前記像担持体に転写する転写手段のいずれかであることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記像担持体を駆動する駆動ローラをさらに備えており、
前記検出パターンに含まれる現像剤像の配置は、前記駆動ローラの周期的な速度変動に基づき決定されていることを特徴とする請求項１から９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】
本開示は、画像形成装置における色ずれ補正技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置として、各色の画像形成部を設け、各色の画像形成部から中間転写ベルトに画像を転写し、さらに、中間転写ベルトから記録材に一括して画像を転写するタンデム方式が知られている。この様な画像形成装置では、各色の画像形成部における機械的要因により、画像を重ね合わせたときに色ずれ（位置ずれ）が生じ得る。特に、レーザスキャナと感光体とを、各色の画像形成部毎に有する構成では、レーザスキャナと感光体との位置関係が色毎に異なることで色ずれが生じる。このため、画像形成装置では、色ずれ補正制御が行なわれる。特許文献１は、中間転写ベルトに現像剤像である色ずれ検出用の検出パターンを形成し、光学センサにより検出パターンを検出して色ずれ量を求め、これにより色ずれ補正を行う構成を開示している。なお、検出パターンは、感光体や、中間転写ベルトを駆動する駆動ローラの回転むらの影響を抑制するため、所定の条件に従って形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３５０３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
感光体や、中間転写ベルトを駆動する駆動ローラの回転むらの影響を抑制するためには、回転むらによる影響を相殺する様に検出パターンに含まれる各現像剤像を形成する必要があり、検出パターンの副走査方向の長さが長くなっていた。ここで、副走査方向とは、感光体や、中間転写ベルトの回転方向に対応する。
【０００５】
本発明は、色ずれ検出パターンの副走査方向の長さを短くできる画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面によると、回転駆動される感光体と、光を照射することで前記感光体に静電潜像を形成する光照射手段と、前記静電潜像が現像された現像剤像が転写される像担持体と、を備え、補正用の静電潜像である潜像パターンと、補正用の現像剤像である検出パターンとを形成することが可能な画像形成装置であって、前記感光体に形成された前記潜像パターンを検出する第１検出手段と、前記像担持体に形成された前記検出パターンを検出する第２検出手段と、前記第１検出手段による第１検出結果と、前記第２検出手段による第２検出結果とに基づき、前記第２検出結果を前記第１検出結果で補正する補正手段と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、色ずれ検出パターンの副走査方向の長さを短くできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態による画像形成装置の構成図。
【図２】一実施形態による画像形成装置のバイアス供給系統及び帯電電源回路を示す図。
【図３】一実施形態によるエンジン制御部の機能ブロック図。
【図４】一実施形態による色ずれ検出パターンの説明図。
【図５】従来の色ずれ検出パターンを示す図。
【図６】一実施形態による色ずれ補正のタイミングチャート。
【図７】一実施形態による潜像マークを示す図。
【図８】一実施形態による潜像マークの検出原理の説明図。
【図９】一実施形態による感光体の回転速度変動検出の説明図。
【図１０】一実施形態による検出パターンを示す図。
【図１１】一実施形態による感光体の回転速度変動による潜像マークの検出タイミングのずれの算出原理の説明図。
【図１２】一実施形態による色ずれ補正のフローチャート。
【図１３】一実施形態による一次転写電源回路の構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１０】
＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態における画像形成装置の構成図である。なお、参照符号の末尾の英文字ａ、ｂ、ｃ及びｄは、それぞれ、当該部材がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の現像剤像を形成するためのものであることを示している。また、色を区別する必要が無い場合には、末尾の英文字ａ、ｂ、ｃ及びｄを除いた参照符号を使用する。感光体２２は、像担持体であり、画像形成時、回転駆動される。帯電ローラ２３は、対応する感光体２２の表面を一様な電位に帯電させる。一例として、帯電ローラ２３が出力する帯電バイアスは−１２００Ｖであり、これにより、感光体２２の表面は−７００Ｖ（暗電位）の電位に帯電される。スキャナユニット２０は、形成する画像の画像データに応じたレーザ光で感光体２２の表面を走査・露光することで、感光体２２に静電潜像を形成する光照射部である。一例として、レーザ光での露光により、静電潜像が形成されている箇所の電位は−１００Ｖ（明電位）となる。現像器２５は、それぞれ、対応する色の現像剤を有し、現像スリーブ２４により、感光体２２の静電潜像に現像剤を供給することで、感光体２２の静電潜像を現像する。一例として、現像スリーブ２４が出力する現像バイアスは−３５０Ｖであり、この電位により現像器２５は現像剤を静電潜像に付着させる。一次転写ローラ２６は、感光体２２に形成された現像剤像を、像担持体であり、ローラ３１、３２及び３３により張架された中間転写ベルト３０に転写する。なお、中間転写ベルト３０は、画像形成時、駆動ローラ３３の回転に従属して回転駆動される。一例として、一次転写ローラ２６が出力する一次転写バイアスは＋１０００Ｖであり、この電位により一次転写ローラ２６は現像剤像を中間転写ベルト３０に転写する。なお、このとき、各感光体２２の現像剤像を重ね合わせて中間転写ベルト３０に転写することでカラー画像が形成される。この様に、画像形成装置は、感光体２２に静電潜像を、中間転写ベルト３０に現像剤像を形成することが可能な様に構成されている。
【００１１】
二次転写ローラ２７は、搬送路１８を搬送される記録材１２に、中間転写ベルト３０の現像剤像を転写する。定着ローラ対１６及び１７は、記録材１２を加熱・加圧して、記録材１２に転写された現像剤像を記録材１２に定着させる。なお、記録材１２も像担持体である。クリーニングブレード３５は、中間転写ベルト３０から記録材１２に転写されなかった現像剤を容器３６に回収する。また、中間転写ベルト３０に形成された色ずれ補正のための検出パターンを検出するため、検出センサ４０が中間転写ベルト３０に対向して設けられている。検出センサ４０は、中間転写ベルト３０に向けて光を照射し、その反射光に基づき検出パターンを検出する。
【００１２】
なお、スキャナユニット２０は、レーザではなく、ＬＥＤアレイ等により感光体２２を露光する形態とすることができる。また、中間転写ベルト３０を設けるのではなく、各感光体２２の現像剤像を記録材１２に直接転写する画像形成装置であっても良い。
【００１３】
図２（Ａ）は、画像形成部の各プロセス部への高圧電源の供給系統を示す図である。ここで、プロセス部とは、帯電ローラ２３、現像器２５及び一次転写ローラ２６の少なくともいずれかを含む、画像形成のために感光体２２に作用する部材である。帯電電源回路４３は、対応する帯電ローラ２３に電圧を印加する。また、現像電源回路４４は、対応する現像器２５の現像スリーブ２４に電圧を印加する。さらに、一次転写電源回路４６は、対応する一次転写ローラ２６に電圧を印加する。この様に、帯電電源回路４３、現像電源回路４４、一次転写電源回路４６は、プロセス部に対する電圧印加部として機能する。
【００１４】
続いて、図２（Ｂ）を用いて本実施形態における帯電電源回路４３について説明する。変圧器６２は、駆動回路６１によって生成される交流信号の電圧を数十倍の振幅に昇圧する。ダイオード１６０１及び１６０２とコンデンサ６３及び６６によって構成される整流回路５１は、昇圧された交流信号を整流・平滑する。そして整流・平滑化された信号は、出力端子５３から、帯電ローラ２３に直流電圧として出力される。オペアンプ６０は、出力端子５３の電圧を検出抵抗６７、６８によって分圧した電圧と、エンジン制御部５４によって設定された電圧５５とが等しくなるよう、駆動回路６１の出力電圧を制御する。そして、出力端子５３の電圧に従い、帯電ローラ２３、感光体２２及びグラウンドを経由して電流が流れる。なお、以下の説明において、帯電ローラ２３が帯電バイアスを出力することで帯電ローラ２３と感光体２２との間で流れる電流を帯電電流と呼ぶ。
【００１５】
電流検出回路５０は、帯電電流に応じた検出電圧５６を出力するために設けられる。検出電圧５６は、コンパレータ７４の負極入力端子に入力される。コンパレータ７４の正極入力端子には、基準電圧（Ｖｒｅｆ）７５が入力されている。コンパレータ７４は、検出電圧５６と基準電圧７５の大小に応じた二値化電圧５６１をエンジン制御部５４に出力する。具体的には、コンパレータ７４は、検出電圧５６が基準電圧７５を下回ると"ハイ"を出力し、それ以外の場合には"ロー"を出力する。
【００１６】
後述する様に、本実施形態においては、感光体２２の回転むらにより生じる検出パターンの検出タイミングのずれ量を検出するために、スキャナユニット２０は潜像パターンを感光体２２に形成する。なお、潜像パターンとは、静電潜像である潜像マークを、感光体２２の回転方向にそって複数形成したものである。これも後述する様に、潜像マークが、帯電ローラ２３の対向位置を通過すると、検出電圧５６は、一旦、減少する。閾値である基準電圧７５は、潜像マークの通過を検出できる様に、潜像マークが帯電ローラ２３の対向位置にないときの検出電圧５６と、潜像マークが帯電ローラ２３の対向位置を通過するときの検出電圧５６の最小値との間の値に設定される。この構成により、潜像マークが、帯電ローラ２３の対向位置を通過すると、コンパレータ７４は、１つの立ち上がりと、その後の１つの立下りを有する二値化電圧５６１をエンジン制御部５４に出力する。エンジン制御部５４は、例えば、二値化電圧５６１の立ち上がり及び立下がりの中点を潜像マークの検出タイミングとする。なお、エンジン制御部５４は、二値化電圧５６１の立ち上がり及び立下がりの何れか一方のみを検出して、潜像マークの検出タイミングとすることもできる。
【００１７】
続いて、図２（Ｂ）の電流検出回路５０について説明する。電流検出回路５０は、変圧器６２の２次側回路５００とグラウンド５７との間に挿入されている。オペアンプ７０の非反転入力端子は基準電圧７３に接続され、反転入力端子は抵抗６７及び６８を介して出力端子５３に接続されている。オペアンプ７０の入力インピーダンスは非常に高いため、帯電電流のほぼ総ては抵抗７１に流れる。従って、オペアンプ７０の出力端子には帯電電流に応じた検出電圧５６が現れる。より詳しくは、帯電電流が増加すると検出電圧５６は減少し、帯電電流が減少すると検出電圧５６は増加する。尚、コンデンサ７２は、オペアンプ７０の反転入力端子を安定させるためのものである。
【００１８】
エンジン制御部５４は、画像形成装置の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ３２１は、ＲＡＭ３２３を主メモリ、ワークエリアとして利用し、ＥＥＰＲＯＭ３２４に格納される各種制御プログラムに従い画像形成装置を制御する。また、ＡＳＩＣ３２２は、ＣＰＵ３２１の指示のもと、画像形成において、例えば、各モータの制御や、現像バイアス等の高圧電源制御等を行う。尚、ＣＰＵ３２１の機能の一部或いは全てをＡＳＩＣ３２２に行わせても良く、また、逆にＡＳＩＣ３２２の機能の一部或いは全てをＣＰＵ３２１に代わりに行わせても良い。またエンジン制御部５４の機能の一部を他の制御部相当のハードウェアに担わせても良い。
【００１９】
次に、図３を用いてエンジン制御部５４の動作について説明する。図３のアクチュエータ３３１は、感光体２２の駆動モータや現像器２５の離間モータなどのアクチュエータ類を総称して表している。また、図３のセンサ３３０は、レジストレーションセンサ、電流検出回路５０などのセンサ類を総称して表している。エンジン制御部５４は、各センサ３３０から取得した情報に基づいて、各種処理を行う。アクチュエータ３３１は、例えば、現像スリーブ２４を離隔させる為のカムを駆動する駆動源として機能する。
【００２０】
形成部３２７は、スキャナユニット２０を制御することで、後述する潜像マークを各感光体２２に形成する。また、形成部３２７は、後述する、中間転写ベルト３０に色ずれ補正用の検出パターンを形成する処理も行う。プロセス制御部３２８は、潜像マーク検出時や、画像形成時における各プロセス部の動作・設定を制御する。色ずれ補正制御部３２９は、検出パターンの検出結果と、潜像マークの検出結果に基づき後述する色ずれ補正を行う。
【００２１】
図４は、本実施形態において色ずれ量の検出のため、中間転写ベルト３０に形成する検出パターンの一部を示す図である。なお、図４の検出パターンの右側の文字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれ対応する現像剤像の色が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックであることを示している。また、現像剤像を貫く点線は、検出センサ４０の検出位置であり、各現像剤像の左側のｔｙ１等は、対応する現像剤像の検出センサ４０による検出時刻を示している。検出パターンは、図４において右肩上がりの現像剤像を含むパターン１１０と、右肩下がりの現像剤像を含むパターン１１１とを含んでいる。なお、各現像剤像は、中間転写ベルト３０の移動方向に対して４５度だけ傾いたライン状としている。例えば、色ずれの基準色をイエローとすると、マゼンタの副走査方向（中間転写ベルト３０の移動方向）の色ずれ量Δｍｓは、中間転写ベルト３０の移動速度をＶとすると、
Δｍｓ＝Ｖ×（（ｔｍ１−ｔｙ１）＋（ｔｍ２−ｔｙ２））／２
と求めることができる。また、マゼンタの主走査方向（副走査方向と直交する方向）の色ずれ量Δｍｍは、イエローとマゼンタの基準距離をＹＭとすると、
Δｍｍ＝Ｖ×（（ｔｍ１−ｔｙ１−ＹＭ）−（ｔｍ２−ｔｙ２＋ＹＭ））
と求めることができる。
【００２２】
まず、従来の色ずれ補正について説明する。図５は、従来技術による検出パターンを示している。図５の検出パターンは、図４のパターン１１０を、副走査方向に４回連像して形成し、その後、図４のパターン１１１を副走査方向に４回連続して形成したものである。なお、中間転写ベルト３０の主走査方向における画像形成領域の両端近傍に、同じ検出パターンを２つ形成し、それぞれを、対応する検出センサ４０で検出している。なお、以下の説明においては、一例として、駆動ローラ３３及び感光体２２に周期むらがあるものとする。さらに、具体的な数値例として、感光体２２の周長を４８ｍｍ、駆動ローラ３３の周長を４０ｍｍとする。
【００２３】
図５の検出パターンにおいては、駆動ローラ３３及び感光体２２の２つの周期むらを相殺するために、同一色の現像剤像の副走査方向の距離を、この２つの周期むらに基づき決定する。以下では、代表して、左側の検出パターンのイエローの現像剤像１１２、１１３、１１４及び１１５によりこの距離の決定方法について説明する。
【００２４】
まず、駆動ローラ３３による周期むらを相殺するために、現像剤像１１２及び１１３の距離と、現像剤像１１４及び１１５の距離を、それぞれ、駆動ローラ３３の周長の半分である２０ｍｍとする。つまり、現像剤像１１２及び１１３と、現像剤像１１４及び１１５は、それぞれ、駆動ローラ３３の逆位相となる様に形成する。したがって、現像剤像１１２及び１１３それぞれの駆動ローラ３３による周期むらによるずれ量は、同じ絶対値で互いに逆符号となり、駆動ローラ３３による周期むらの影響が相殺される。現像剤像１１４及び１１５についても同様である。
【００２５】
さらに、感光体２２による周期むらを相殺するために、現像剤像１１２及び１１４の距離と、現像剤像１１３及び１１５の距離を、それぞれ、感光体２２の周長の（３／２）倍である７２ｍｍとする。つまり、現像剤像１１２及び１１４と、現像剤像１１３及び１１５は、それぞれ、感光体２２の逆位相となる様に形成する。したがって、現像剤像１１２及び１１４それぞれの感光体２２による周期むらによるずれ量は、同じ絶対値で互いに逆符号となり、感光体２２による周期むらの影響が相殺される。現像剤像１１３及び１１５についても同様である。
【００２６】
代表して、パターン１１０内の４つのイエローの現像剤像について説明したが、パターン１１０内の他の色の現像剤像や、パターン１１１内の現像剤像についても同様である。以上、従来においては、周期むらを相殺できる様に、同じ色の現像剤像の配置位置が制限され、よって、検出パターン全体の長さが長くなっていた。本実施形態では、以下に詳細を説明する様に、感光体２２の周期むらによる検出パターンの検出タイミングのずれを潜像マークにより検出する。したがって、検出パターンにおいては、感光体２２の周期むらを考慮する必要がなく、検出パターンの長さを短くできる。
【００２７】
図６は、本実施形態による色ずれ補正のタイミングチャートである。エンジン制御部５４は、時刻Ｔ１で一次転写バイアスをオン状態からオフ状態に変化させる。なお、オフ状態にするのではなく、一次転写ローラ２６を中間転写ベルト３０及び感光体２２に影響を与えない位置まで離間させる構成であっても良い。続いて、時刻Ｔ２〜Ｔ４において、エンジン制御部５４は、各感光体２２に、周期むら検出用の静電潜像である潜像パターンを形成する。潜像パターンは、図７（Ａ）に示す潜像マーク８０を複数含んでいる。なお、時刻Ｔ２から時刻Ｔ４までの期間は、感光体２２が１周するのに要する時間である。つまり、エンジン制御部５４は、各感光体２２に、感光体２２の１周に渡って潜像パターンを形成する。
【００２８】
図７（Ａ）は、代表して、イエローの現像剤像の形成に係る感光体２２ａに１つの潜像マーク８０が形成された様子を示している。なお、他の色に関しても同様である。潜像マーク８０は、例えば、主走査方向においては、画像領域の全体に渡る長さとし、副走査方向においては、走査線で３０本程度の幅となる様に形成する。なお、主走査方向の長さについては、良好な検出結果を得るために、画像形成領域の半分以上の長さとすることができる。また、主走査方向については、画像領域の外側まで広げて形成しても良い。なお、エンジン制御部５４は、各潜像マーク８０を所定の時間間隔で形成することで潜像パターンを形成する。
【００２９】
図６に戻り、時刻Ｔ３において、潜像マーク８０が帯電ローラ２３の対向位置に到達すると、エンジン制御部５４は、タイマをスタートさせる。なお、この時刻Ｔ３は、基準タイミングとなる。時刻Ｔ３〜Ｔ５において、エンジン制御部５４は、帯電電流により、各潜像マーク８０を検出する。
【００３０】
ここで、潜像マーク８０の検出の原理について図８を用いて説明する。図８（Ａ）は、１つの潜像マーク８０が帯電ローラ２３の対向位置を通過したときの、図２の検出電圧５６の時間変動を示している。図８（Ａ）に示す様に、潜像マーク８０が帯電ローラ２３と対向する位置を通過すると、検出電圧５６はそれに応じて、一旦下がり、その後、復帰する様に変化する。ここで、検出電圧５６が図８（Ａ）に示す様に変動する理由について説明する。図８（Ｂ）及び（Ｃ）は、潜像マーク８０に現像剤が付着していない場合と、付着している場合における、感光体２２の表面電位を示している。なお、これら図において横軸は感光体２２の回転方向の表面位置を示し、領域９３は潜像マーク８０が形成されている位置を示している。また縦軸は電位を示し、感光体２２の暗電位をＶＤ（例えば−７００Ｖ）、明電位をＶＬ（例えば−１００Ｖ）、帯電ローラ２３の帯電バイアス電位をＶＣ（例えば−１０００Ｖ）としている。
【００３１】
潜像マーク８０が形成されている領域９３では、帯電ローラ２３と感光体２２との電位差９６、９７が、それ以外の領域における電位差９５と比べ大きくなる。このため、潜像マーク８０が帯電ローラ２３の対向位置に到達すると帯電電流は増加する。帯電電流が増加すると、既に説明した様に検出電圧５６は減少する。この様に、検出電圧５６は、感光体２２の表面電位を反映したものとなっている。なお、図８（Ｃ）に示す様に、潜像マーク８０に現像剤が付着していたとしても、潜像マーク８０が形成された位置とそれ以外の位置では感光体２２表面の電位は異なる。よって、潜像マーク８０に現像剤が付着していても帯電電流は変化し、潜像マーク８０を帯電電流により検出することができる。したがって、本発明における潜像マーク８０とは、現像剤が付着していないもののみならず、現像剤を付着している場合も含むものである。
【００３２】
検出電圧５６は、潜像マーク８０により、一旦減少して元の値に戻るので、図２のコンパレータ７４は、１つの潜像マーク８０が帯電ローラ２３の対向位置を通過すると、立ち上がりと立下りの２つのエッジを二値化電圧５６１として出力する。エンジン制御部５４は、例えば、二値化電圧５６１の立ち上がり又は立下りの検出タイミングを、潜像マーク８０の検出タイミングとすることができる。また、エンジン制御部５４は、例えば、二値化電圧５６１の立ち上がりと立下りの中間のタイミングを、潜像マーク８０の検出タイミングとすることができる。
【００３３】
図９（Ａ）及び（Ｂ）は、ある感光体２２に形成した潜像パターンの検出結果を示している。なお、図９（Ａ）は、感光体２２に周期むらが無い場合を、図９（Ｂ）は、感光体２２に周期むらが生じている場合の検出結果である。なお、図９（Ａ）〜（Ｃ）において、時間Ｔは、感光体２２が１周するのに要する時間である。感光体２２に周期むらが無い場合、感光体２２の表面速度は一定値Ｖｒｅｆである。したがって、ある潜像マーク８０を検出してから次の潜像マーク８０を検出するまでの期間ｔａ（ｋ）、（ｋ＝１〜ｎの整数であり、ｎは、潜像マーク形成数から１を引いた数）は、同じとなる。
【００３４】
一方、感光体２２に周期むらが発生している場合、感光体２２の表面速度は周期むらにより周期的に変動する。したがって、図９（Ｂ）に示す様に、互いに隣接する２つの潜像マーク８０の検出タイミング間の期間ｔｂ（ｋ）も周期的に変動する。例えば、潜像マーク８０を形成した時間間隔と、２つの潜像マーク８０の検出タイミングの期間ｔｂ（ｋ）とから、感光体２２の表面速度の変動量を求めることができる。図９（Ｃ）は、この様にして求めた速度変動を時間に対してプロットしたものであり、各点を補間することで、曲線Ｃが得られる。曲線Ｃは、以下の式により近似できる。
Ｃ＝ａ×ｓｉｎ（２πｔ／Ｔ＋Ψ）＋Ｖｒｅｆ    （１）
なお、ａは感光体２２の表面速度のＶｒｅｆに対する変動最大値であり、Ψは初期位相である。
【００３５】
図６に戻り、時刻Ｔ５の後、エンジン制御部５４は、現像剤像による検出パターンを形成するため、帯電ローラ２３に帯電バイアスを出力させて感光体２２を帯電させる。その後、現像スリーブ２４を感光体２２に当接させて、検出パターンを感光体２２に形成し、一次転写バイアスを一次転写ローラ２６に出力させて、感光体２２の検出パターンを中間転写ベルト３０に転写させる。その後、時刻Ｔ６から、検出センサ４０により中間転写ベルトの検出パターンを検出して色ずれ量を求め、色ずれが低減する様に画像形成条件、例えば、スキャナユニット２０による静電潜像の形成タイミング等を調整する。
【００３６】
図１０は、本実施形態による検出パターンを示している。図１０の検出パターンは、図５の検出パターンと異なり、パターン１１０とパターン１１１を、それぞれ、副走査方向に２回繰り返したものである。図１０において、パターン１１０とパターン１１１内の同じ色の現像剤像は、駆動ローラ３３の周期むらを相殺するため、駆動ローラ３３の周長の半分の間隔にて配置される。例えば、感光体２２に周期むらが発生していない場合、スキャナユニット２０によって、図７（Ｂ）の感光体２２の点Ｘに形成された検出パターンの現像剤像は、一定時間Ｔｒｅｆ後に、中間転写ベルト３０の点Ｙに転写される。しかし、感光体２２に周期むらが発生していると、静電潜像の形成から、当該静電潜像を現像した現像剤像の中間転写ベルト３０への転写位置までの移動時間が変化するため、点Ｙとは異なる中間転写ベルト３０の点Ｚに転写されてしまう。したがって、点Ｚと点Ｙとの距離が、感光体２２の周期むらを原因とする色ずれ量となり、実際の色ずれ量に加算されてしまう。
【００３７】
本実施形態では、以下に説明する様に、潜像マーク８０の検出結果に基づき、検出パターンの検出結果を補正して色ずれ量を求める。図１１（Ａ）は、感光体２２に周期むらが発生していない場合の、図１１（Ｂ）は、感光体２２に周期むらが発生している場合の感光体２２の表面速度と時間の関係を示している。なお、図１１（Ａ）及び（Ｂ）において、時刻Ｓｙ（ｉ）は、検出パターンのある現像剤像を形成するための静電潜像が、感光体２２に形成され始めた時刻である。さらに、図１１（Ａ）の時刻Ｓｙ（ｉ）＋Ｔｒｅｆは、周期むらが発生していない場合において、現像剤像が中間転写ベルト３０に転写され始めた時刻である。さらに、図１１（Ｂ）の時刻Ｓｙ（ｉ）＋ｔは、周期むらが発生している場合において、現像剤像が中間転写ベルト３０に転写され始めた時刻である。なお、図１１（Ａ）及び（Ｂ）における時刻０は、図９（Ｃ）の時刻０と同じとする。
【００３８】
図１１（Ａ）及び（Ｂ）において、斜線部の面積は、共に、図７（Ｂ）の点Ｘから現像剤像の中間転写ベルト３０への転写位置までの感光体２２表面の移動距離であり等しい。ここで、図１１（Ａ）の斜線部の面積はＴｒｅｆ×Ｖｒｅｆである。一方、中間転写ベルト３０への転写位置における感光体の表面の移動速度の時間変化Ｖは、時刻０を図９（Ｃ）の時刻０と同じとすると、式（２）の通りとなる。
Ｖ＝ａ×ｓｉｎ（２πｔ／Ｔ＋Ψ−φ）＋Ｖｒｅｆ    （２）
ここで、φは、図７（Ｂ）に示す様に、速度変動を求めた帯電ローラ２３と、中間転写ベルト３０との位相差である。よって、図１１（Ｂ）の斜線部分の面積は、式（２）を時刻Ｓｙ（ｉ）から時刻Ｓｙ（ｉ）＋ｔまで積分することにより求められる。したがって、図１１（Ａ）及び（Ｂ）の各斜線部分の面積が等しいとの方程式をｔについて解くことで、期間ｔを求めることができる。また、期間Ｔｒｅｆは、感光体に周期むらが無いときの理想的な期間、つまり基準期間である。したがって、エンジン制御部５４は、感光体の周期むらによる検出パターンの検出タイミングのずれ量ΔＹを、ΔＹ＝ｔ−Ｔｒｅｆにより求めることができる。そして、エンジン制御部５４は、検出センサ４０による検出パターンの各現像剤像の検出タイミングＤｙ（ｉ）を、対応する検出タイミングのずれ量ΔＹで補正することで、感光体の周期むらによる検出タイミングのずれを相殺することができる。
【００３９】
図１２は、本実施形態による色ずれ補正のフローチャートである。エンジン制御部５４は、Ｓ１０で感光体２２の一周に渡って潜像パターンを形成し、Ｓ１１で帯電電流に基づき潜像パターンの各潜像マーク８０を検出する。そして、エンジン制御部５４は、Ｓ１２において、各潜像マーク８０の検出タイミングから、感光体２２の周期むらによる感光体２２の表面速度の速度変動を判定する。その後、エンジン制御部５４は、Ｓ１３で図１０に示す検出パターンを中間転写ベルト３０に形成し、Ｓ１４で検出センサ４０により検出パターンを検出する。エンジン制御部５４は、Ｓ１５で検出パターンの各現像剤像の検出タイミングを、感光体の速度変動に基づき補正し、Ｓ１６において補正後の検出タイミングから各色の色ずれ量を求め、この色ずれ量を減少させる様に画像形成タイミング等の調整を行う。
【００４０】
以上、本実施形態では、検出パターンの各現像剤像の配置において感光体２２の周期むらを考慮する必要はなく、よって、検出パターンの副走査方向の長さを短くできる。したがって、色ずれ補正制御に要する時間を短縮させることができる。さらに、検出パターンを構成する現像剤像の数を少なくでき、よって、色ずれ補正において消費するトナー量を削減できる。
【００４１】
＜第二実施形態＞
続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。第一実施形態では、帯電電源回路４３に電流検出回路５０を設け、帯電ローラ２３と感光体２２との間で流れる帯電電流により潜像マーク８０を検出していた。本実施形態では、一次転写電源回路４６に電流検出回路５０を設け、一次転写ローラ２６と感光体２２との間で流れる転写電流により潜像マーク８０を検出する。図１３は、本実施形態による一次転写電源回路４６の構成図である。一次転写バイアスは、正極性であるため、整流を行うダイオード１６０１及び１６０２の向きが、図２（Ｂ）の帯電電源回路４３と異なること以外、その動作は図２（Ｂ）の帯電電源回路４３と同じである。また、感光体２２の周期むらによる表面速度の時間変化の検出についても、第一実施形態の帯電電流が転写電流になること以外は同様である。なお、本実施形態においては、転写位置にて速度変動を観測するため、第一実施形態における式（１）をそのまま積分して期間ｔを求めることになる。
【００４２】
［その他の実施形態］
第一実施形態は帯電電流により、また、第二実施形態は転写電流により潜像マーク８０の検出を行っていた。しかしながら、同様の原理により、現像スリーブ２４と感光体２２との間で流れる現像電流により潜像マーク８０を検出する構成であっても良い。また、感光体２２に向けて印加するバイアスが一定ではなく、感光体２２との間で流れる電流が一定となる様にバイアスを変化させる構成においては、バイアスの変化により潜像マーク８０を検出する構成とすれば良い。この場合、中間転写ベルト３０への転写位置における感光体２２の表面の移動速度の時間変化Ｖは、時刻０を図９（Ｃ）の時刻０と同じとすると、式（３）の通りとなる。
Ｖ＝ａ×ｓｉｎ（２πｔ／Ｔ＋Ψ＋β）＋Ｖｒｅｆ    （３）
【００４３】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００４４】
２０：スキャナユニット、２２：感光体、２３：帯電ローラ、２５：現像器、２６：一次転写ローラ、３０：中間転写ベルト、５０：電流検出回路、４０：検出センサ、５４：エンジン制御部、３２９：色ずれ補正制御部
【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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【図１２】
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【図１３】
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