(57)【要約】【課題】下地の表面状態が変化した場合であっても、色ずれ補正パターンを読み取って信頼性ある色ずれ補正を実施することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１に画像を形成する画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄと、中間転写ベルト３１に形成された正反射光用及び乱反射光用の色ずれ補正パターンを読み取って正反射光に基づく第１データ及び乱反射光に基づく第２データを測定するフォトセンサ６０と、第１データ又は第２データに応じて画像の色ずれを補正するＣＰＵ１０１と、正反射光用の色ずれ補正パターンを読み取った際の第１データが異常であった場合、フォトセンサ６０に、乱反射光用の色ずれ補正パターンに基づく第２データを読み取らせ、第２データに基づいて画像の色ずれを補正させるＣＰＵ１０１を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１色のトナーを用いて第１画像を形成する第１画像形成手段と、
前記第１色と異なる第２色のトナーを用いて第２画像を形成する第２画像形成手段と、
前記第１画像と前記第２画像とを担持する像担持体と、
前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段とにより前記像担持体に形成された第１測定用画像からの正反射光を受光し、前記第１測定用画像からの正反射光の受光結果に対応する第１データを測定する第１測定手段と、
前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段とにより前記像担持体に形成された第２測定用画像からの乱反射光を受光し、前記第２測定用画像からの乱反射光の受光結果に対応する第２データを測定する第２測定手段と、
前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段とに、前記第１測定用画像を形成させ、前記第１測定手段に、前記第１データを測定させ、前記第１データが異常であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記第１データが異常であると判定されない場合には、前記第１データに基づいて、前記第１画像と前記第２画像との相対的な位置関係を補正し、前記判定手段により前記第１データが異常であると判定された場合には、前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段とに、前記第２測定用画像を形成させ、前記第２測定手段に、前記第２データを測定させ、前記第２データに基づいて、前記第１画像と前記第２画像との相対的な位置関係を補正する補正手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１測定手段は、光を照射する発光部と、前記発光部から照射された光が測定対象で反射した正反射光を受光する受光部と、を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第２測定手段は、光を照射する発光部と、前記発光部から照射された光が測定対象で反射した乱反射光を受光する受光部と備えることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１測定手段が測定した第１データが異常であった場合に前記第２測定手段に前記第２データを測定させるリトライ回数が所定回数を超えた場合、前記像担持体は劣化していると判断する判断手段を、更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２データが異常であると判定された場合、ユーザに対して前記第１測定手段及び第２測定手段の清掃又は交換を促す表示を行う表示手段を、更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１測定手段が測定した第１データにおけるパターン数が所定数よりも多いか又は前記所定数よりも少なかった場合に、前記第１データは異常であると判定されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１測定手段が測定した第１データにおけるパターン幅が所定のパターン幅の範囲外であった場合に、前記第１データは異常であると判定されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第２データの異常は、前記第２測定手段が不良状態又は故障状態であることに起因するものであることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１測定用画像は、正反射光を用いて検出される色ずれ補正パターンであり、前記第２測定用画像は、乱反射光を用いて検出される色ずれ補正パターンであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記乱反射光を用いて検出される色ずれ補正パターンは、前記第１画像形成手段及び前記第２画像形成手段でそれぞれ形成される画像の色に対応する色からなるカラーパターンの下地にブラックのパターンを積層させた複合パターンであることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記正反射光を用いて検出される色ずれ補正パターンは、前記第１画像形成手段及び前記第２画像形成手段でそれぞれ形成される画像の色に対応する色からなるくの字状のパターンであることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記くの字を形成する２つの部分のなす角度は、９０度であることを特徴とする請求項１１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、電子写真プロセス方式を採用した複写機、プリンター等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、独立した像担持体を複数備えたカラー画像形成装置においては、部品及び組立時のばらつきを皆無にすることが困難であるために、色ずれを調整する手段が設けられている。色ずれ調整手段の１つとして、色ずれを検出するための色ずれ補正用パターン（以下、「色ずれ補正パターン」という。）を形成し、当該色ずれ補正パターンの位置を検出して色ずれを補正する制御が行われている。
【０００３】
このような色ずれ補正技術として、正反射光と乱反射光の両方を受光できるセンサを備え、色ずれ補正パターンから正反射光と乱反射光を受光して色ずれを検知する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。この色ずれ補正技術では、色ずれ補正パターンを読み取った際に、下地である像担持体表面のキズや汚れなどの影響で色ずれ量を正確に検知できない場合は読取結果を使用しないで、前回の色ずれ補正値を引き継ぐなどの対策が取られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５６1５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、色ずれ補正パターンが形成される像担持体の表面性が変化したり、キズがついて反射光量が変化するような状態になった場合に、特許文献１の技術ではパターンを検出ができなくなる可能性がある。
【０００６】
また、下地のキズなどに起因して正確なパターン検知を行うことができずに、測定結果を使用しなかった場合、データ量が少なくなるために、補正の信頼性が低下するという問題がある。さらにまた、前回の補正値を引き継ぐといった保護を入れたとしても、現状の色ずれ補正パターンを使用した色ずれ補正を実行できないという状況を解消することはできない。
【０００７】
本発明は、かかる現状に鑑み、下地の表面状態が変化した場合であっても、色ずれ補正パターンを読み取って信頼性ある色ずれ補正を実施することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、第１色のトナーを用いて第１画像を形成する第１画像形成手段と、前記第１色と異なる第２色のトナーを用いて第２画像を形成する第２画像形成手段と、前記第１画像と前記第２画像とを担持する像担持体と、前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段とにより前記像担持体に形成された第１測定用画像からの正反射光を受光し、前記第１測定用画像からの正反射光の受光結果に対応する第１データを測定する第１測定手段と、前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段とにより前記像担持体に形成された第２測定用画像からの乱反射光を受光し、前記第２測定用画像からの乱反射光の受光結果に対応する第２データを測定する第２測定手段と、前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段とに、前記第１測定用画像を形成させ、前記第１測定手段に、前記第１データを測定させ、前記第１データが異常であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記第１データが異常であると判定されない場合には、前記第１データに基づいて、前記第１画像と前記第２画像との相対的な位置関係を補正し、前記判定手段により前記第１データが異常であると判定された場合には、前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段とに、前記第２測定用画像を形成させ、前記第２測定手段に、前記第２データを測定させ、前記第２データに基づいて、前記第１画像と前記第２画像との相対的な位置関係を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、第１測定用画像から第１測定手段で読み取った正反射光に基づく第１データが異常であった場合、第２測定手段に、第２測定用画像からの乱反射光に基づく第２データを読み取らせ、第２データに応じて画像の相対的な位置関係を補正する。これによって、下地の表面状態が変化しても信頼性ある色ずれ補正を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図３】フォトセンサの原理を示す図である。
【図４】図１の画像形成装置を用いた色ずれ補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図１の画像形成装置におけるフォトセンサと中間転写ベルトに形成された色ずれ補正パターンとの位置関係を示す斜視図である。
【図６】色ずれ補正パターンとフォトセンサの出力との関係を示す図である。
【図７】色ずれ補正パターンを検出した際の検出精度を説明するための図である。
【図８】色ずれ補正量の算出方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
図１は、実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【００１３】
図１において、画像形成装置１００は、複数の画像形成部を配列したタンデム型中間転写方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１００は、主として画像読取部１００Ｒと、画像出力部１００Ｐで構成されている。画像読取部１００Ｒは、原稿画像を光学的に読み取り、電気信号に変換して画像出力部１００Ｐに送信する。
【００１４】
画像出力部１００Ｐは、画像形成部１０、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０、クリーニングユニット５０、７０、フォトセンサ６０、及び、制御ユニット８０を備えている。
【００１５】
画像形成部１０は、複数、例えば、４つの画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄを備えている。各画像形成ステーション１０ａ〜ｄは、それぞれ感光ドラム１１ａ〜１１ｄと、感光ドラム１１ａ〜ｄの外周面に対向するように配置された一次帯電装置１２ａ〜１２ｄ、レーザスキャナ１３ａ〜１３ｄ、及び、折り返しミラー１６ａ〜１６ｄを備えている。画像形成ステーション１０ａ〜ｄは、また、それぞれ感光ドラム１１ａ〜ｄの外周面に対向するように配置された現像装置１４ａ〜１４ｄ、クリーニング装置１５ａ〜１５ｄを備えている。
【００１６】
像担持体としての感光ドラム１１ａ〜ｄは、その中心で回転自在に軸支され、図１中矢印Ａ方向に回転駆動する。一次帯電装置１２ａ〜ｄは、それぞれ、感光ドラム１１ａ〜ｄの各表面に均一な帯電量の電荷を与える。レーザスキャナ１３ａ〜ｄは、均一に帯電された感光ドラム１１ａ〜ｄの表面に対し、それぞれ画像読取部１００Ｒからの記録画像信号に応じて変調されたレーザビームを折り返しミラー１６ａ〜ｄを介して露光させて静電潜像を形成する。現像装置１４ａ〜ｄは、感光ドラム１１ａ〜ｄの表面に形成された静電潜像にそれぞれ現像剤を付着させて可視像を形成する。
【００１７】
中間転写ユニット３０は、画像形成ステーション１０ａ〜ｄの感光ドラム１１ａ〜ｄとそれぞれ当接しつつ回転する中間転写ベルト３１を備えている。像担持体としての中間転写ベルト３１は、無端状のベルトからなり、二次転写内ローラ３４をはじめとする複数のローラによって図１中、矢印Ｂ方向に回転自在に張架されている。二次転写内ローラ３４と中間転写ベルト３１を介して当接するように二次転写外ローラ３６が配置されている。二次転写内ローラ３４と二次転写外ローラ３６との当接部が二次転写部Ｔｅとなる。また、中間転写ベルト３１と感光ドラム１１ａ〜ｄとの当接部は、それぞれ一次転写部Ｔａ〜Ｔｄとなる。一次転写時、電極部３５ａ〜３５ｄから一次転写部Ｔａ〜Ｔｄに対してそれぞれ転写電圧が印加される。
【００１８】
感光ドラム１１ａ〜ｄの表面に形成された可視像は、それぞれ一次転写部Ｔａ〜ｄにおいて中間転写ベルト３１に転写、重畳されてカラー画像となる。
【００１９】
給紙ユニット２０は、給紙カセット２１ａ、２１ｂと、該給紙カセット２１ａ、２１ｂに収納された用紙Ｐを中間転写ユニット３０の二次転写部Ｔｅまで搬送する搬送パス２４を備えている。搬送パス２４には、給紙カセット２１ａ、２１ｂとそれぞれ対応する給紙ローラ２２ａ、２２ｂ、複数の搬送ローラ２３、及び、レジストローラ２５が配置されている。定着ユニット４０は、加熱ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂを備えている。
【００２０】
中間転写ベルト３１に形成されたトナー画像は、該トナー画像に同期するように、搬送パス２４を経て二次転写部Ｔｅまで搬送される用紙Ｐに転写される。トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着ユニット４０に搬入され、加熱及び加圧されてトナー画像が用紙Ｐに定着される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、搬送ローラ２７、及び、排紙ローラ２８によって排紙トレイ２９上に排紙される。
【００２１】
クリーニングユニット５０、及び、７０は、二次転写後の中間転写ベルト３１に残留するトナー、紙粉等の余剰成分を回収する。フォトセンサ６０は、中間転写ベルト３１上であって、かつ感光ドラム１１ａ〜ｄの下流側で、中間転写ユニット３０の外周面と対向するように配置されている。フォトセンサ６０は、中間転写ベルト３１の外周面に形成された測定用画像としての色ずれ補正パターン及び濃度調整用パターンを検出する。また、制御ユニット８０は、ユーザの設定等に基づいて画像形成装置１００を制御する。
【００２２】
次に、図１の画像形成装置の制御構成について説明する。
【００２３】
図２は、図１の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【００２４】
図２において、画像形成装置１００は、ＣＰＵ１０１を備えている。ＣＰＵ１０１は、Ａ／Ｄ１０３を備え、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０７、ＥＥＰＲＯＭ１０８、操作部１２６、及び、ＡＳＩＣ１０２とそれぞれ接続されている。また、ＣＰＵ１０１は、Ａ／Ｄ１０３を介してセンサ出力検出回路１０４ａ、１０４ｂと接続されており、ＡＳＩＣ１０２を介してレーザースキャナ１３、及び、センサ駆動回路１０５とそれぞれ接続されている。フォトセンサ６０は、センサ出力検出回路１０４ａ、１０４ｂ、及び、センサ駆動回路１０５にそれぞれ接続されている。
【００２５】
以下、図３を用いてフォトセンサ６０の原理を説明する。図３は、フォトセンサ６０の原理を示す図である。
【００２６】
図３において、フォトセンサ６０は、発光部９０１と、受光部９０２、及び、９０３を備えている。発光部９０１として、例えば、ＬＥＤが用いられ、受光部９０２、及び、９０３として、例えば、フォトダイオードが用いられる。
【００２７】
発光部９０１から出射された光は中間転写ベルト３１の表面に照射される。このとき、中間転写ベルト３１上に色ずれ補正パターン２０３が形成されていると、測定対象である色ずれ補正パターン２０３を構成するトナーに照射された入射光が反射した正反射光（実線）は受光部９０２に到達する。一方、色ずれ補正パターン２０３を構成するトナーに照射され、四方八方に散乱する乱反射光（破線）の一部は受光部９０３に到達する。受光部９０２、及び、９０３に到達した反射光量は電気信号に変換され、制御基板上のセンサ出力検出回路１０４ａ、１０４ｂによってそれぞれ電圧値の変化量として検出される。
【００２８】
ＣＰＵ１０１は、画像形成装置１００全般を制御する。ＲＯＭ１０６は、ＣＰＵ１０１が動作するためのプログラムを格納する。ＲＡＭ１０７は、バックアップ記憶機能を有し、ＣＰＵ１０１が演算した結果を一時的にデータ記憶しておくために使用される。色ずれ補正パターンを形成する時のレーザパワーは、ＲＡＭ１０７に格納されている。
【００２９】
色ずれ補正パターンからの反射光はフォトセンサ６０で受光され、センサ出力検出回路１０４ａ、１０４ｂを介してＡＳＩＣ１０２又はＣＰＵ１０１で読み取られる。フォトセンサ出力値は一旦ＲＡＭ１０７に格納される。フォトセンサ出力とレーザパワーとの関係から、色ずれ補正パターンの目標濃度を実現するために、パターンを形成する時のレーザパワーが算出される。
【００３０】
ＲＡＭ１０７で算出されたレーザパワーがＡＳＩＣ１０２に設定されることによって、レーザースキャナ１３内のレーザードライバでレーザが駆動されてレーザ光を発光させる。発光したレーザ光によって、中間転写ベルト３１上に、色ずれ補正パターンが形成される。
【００３１】
色ずれ補正ターンを読み取る際、ＣＰＵ１０１からの信号によってＡＳＩＣ１０２からセンサ駆動回路１０５を駆動させる命令が発行され、フォトセンサ６０の発光部９０１から回転する中間転写ベルト３１に向けて光が照射される。フォトセンサ６０は、図３で説明したように、正反射光と乱反射光の両方を検出できるフォトセンサである。フォトセンサ６０の発光部９０１から照射された光は、中間転写ベルト３１又は中間転写ベルト３１上に形成された色ずれ補正パターン２０３で拡散反射され、拡散反射光は受光部９０２、９０３で受光される。受光部９０２、９０３で受光された検出光はＩ−Ｖ変換された後、受光回路であるセンサ出力検出回路１０４ａ、１０４ｂによってＣＰＵ１０１のＡ／Ｄコンバータ１０３に送信される。
【００３２】
Ａ／Ｄコンバータ１０３は、センサ出力検出回路１０４ａ、１０４ｂからの信号を時系列に取り込んでＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄコンバータ１０３によってＡ／Ｄ変換された情報はＣＰＵ１０１に送られ、ＣＰＵ１０１は、Ａ／Ｄ変換された情報を元に演算を行うことによって位置補正情報を算出する。算出された位置補正情報は画像形成時の設定に反映される。すなわち、画像形成時にはＣＰＵ１０１からレーザースキャナ１３の設定に応じた条件で画像を形成するよう指示が出され、例えば、色ずれが補正される。
【００３３】
以下に、図１の画像形成装置を用いた色ずれ補正処理について詳細に説明する。
【００３４】
図４は、図１の画像形成装置を用いた色ずれ補正処理の手順を示すフローチャートである。この色ずれ補正処理は、画像形成装置１００のＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０６に格納された色ずれ補正処理プログラムに従って実行する。
【００３５】
図４において、色ずれ補正が開始されると、ＣＰＵ１０１は、まず、中間転写ベルト３１上に正反射光用の色ずれ補正パターンを形成する（ステップＳ１０１）。正反射光用の色ずれ補正パターンは、後述する図６の（ｂ）に示されるようなパターンであり、それぞれ画像形成ステーション１０ａ〜ｄで形成されるトナー画像の色からなる「く」の字状のパターンである。これに対して乱反射光用の色ずれ補正パターンは、それぞれ画像形成ステーション１０ａ〜ｄで形成されるトナー画像の色からなる下地パターンに、基準色である黒（Ｂｋ）のパターンを積層した複合パターンである。
【００３６】
正反射光用の色ずれ補正パターンを形成した後、ＣＰＵ１０１は、フォトセンサ６０を用いて正反射光用の色ずれ補正パターンからの正反射光の出力を検出する（ステップＳ１０２）。
【００３７】
図５は、図１の画像形成装置におけるフォトセンサと中間転写ベルトに形成された色ずれ補正パターンとの位置関係を示す斜視図である。この斜視図は、中間転写ベルト３１を画像形成装置１００の下方から見た図である。
【００３８】
図５において、フォトセンサ６０は、中間転写ベルト３１の回転方向に直交する幅方向の両端部に形成された色ずれ補正パターンをそれぞれ検出するために、２つの色ずれ補正パターン２０３にそれぞれ対向するように２ヶ所に配置されている。フォトセンサ６０は、中間転写ベルト３１に光を照射し、中間転写ベルト３１上に形成された色ずれ補正パターン２０３及び濃度調整用パターン２０４からの反射光を検出する。これによって、フォトセンサ６０は、位置ずれ情報や濃度情報を取得する。
【００３９】
図４に戻り、正反射光用の色ずれ補正パターンの正反射光の出力を検出した後（ステップＳ１０２）、ＣＰＵ１０１は、受光結果であるパターンの検出結果に異常があるか否かの判定を行う（ステップＳ１０３）。
【００４０】
ここで、本実施の形態に適用される色ずれ補正パターンとフォトセンサの出力との関係について説明する。
【００４１】
図６は、色ずれ補正パターンとフォトセンサの出力との関係を示す図である。
【００４２】
図６（ａ）、図６（ｂ）のパターンは、正反射光用の補正パターンであり、平行四辺形のパッチを中間転写ベルト３１の副走査方向に沿って並べて配置したものである。副走査方向に対し鏡面対称となる形状の２種類のパッチを並べることで、対象となるパッチ同士のずれの関係から副走査方向及び主走査方向の両方の色ずれを検出可能にしている。
【００４３】
正反射光用の補正パターンをフォトセンサ６０により検出した場合の出力波形を図６（ａ）に示す。
【００４４】
図６（ａ）において、パターン手前の中間転写ベルト３１の表面部分から強い正反射光が検出され、パターンが形成されている部分では正反射光が弱くなるため出力が低下し、その後、再び中間転写ベルト３１表面部分からの正反射光を検出するという流れになる。この場合、センサ出力を所定のスレッシュ電圧で二値化すると、Ｈ→Ｌ→Ｈという信号が得られ、Ｌ区間の時間Ｌａをカウントすることによって、パターンの幅を算出することができる。この正反射光用の補正パターンを図６（ｂ）のように連続して形成し、パターン幅、及び、パターン間の距離を検出することで、それぞれの色の位置関係が分かり、色ずれ補正量を算出することができる。
【００４５】
一方、図６（ｃ）、図６（ｄ）のパターンは、乱反射光用の補正パターンであり、測定色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各パターンを下地として、当該下地上に基準色であるブラック（Ｂｋ）のパターンを重畳した複合パターンである。フォトセンサの検出光として乱反射光を用いた場合、ブラック（Ｂｋ）の現像剤は、フォトセンサ６０のＬＥＤから出射された光を吸収してしまうために十分に検出することができない。このため、カラーのパターンの上にブラック（Ｂｋ）のパターンを重畳することで、下地部分（中間転写ベルト）は乱反射光の出力が低く、カラーパターンの部分は乱反射光の出力が高く、そしてブラック（Ｂｋ）の部分は乱反射光の出力が低くなる。このような反射光の出力差を利用してブラック（Ｂｋ）の検出を行うことによって、カラーとブラック（Ｂｋ）の相対的な位置関係が本来あるべき関係からどれだけずれているかで、主走査方向及び副走査方向の各々の色ずれ量を演算することができる。
【００４６】
乱反射光用の補正パターンをフォトセンサ６０により検出した場合の出力波形を図６（ｃ）に示す。
【００４７】
図６（ｃ）において、パターン手前の中間転写ベルト３１の表面部分からは乱反射光はあまり検出されず、カラーパターンが形成されている部分では乱反射光が強くなるため出力が高くなる。次いで、Ｂｋのパターンでは光が吸収されるため乱反射光の出力は低下し、カラーパターンが形成されている部分では再び乱反射光の出力が高くなり、その後、中間転写ベルト３１の表面部分を読み取るので乱反射光の出力は低下する。この場合、センサ出力を所定のスレッシュ電圧で二値化すると、Ｌ→Ｈ→Ｌ→Ｈ→Ｌという信号が得られ、真ん中のＬ区間の時間Ｌｂをカウントすることで、パターンの幅を算出することができる。この複合パターンを図６（ｄ）のように連続して形成し、パターン幅、及び、パターン間の距離を検出することによって、それぞれの色の位置関係がわかり、色ずれ補正量を算出することができる。
【００４８】
また、パターンの検出結果が異常であるか否かの判定は、以下のように行われる。
【００４９】
図７は、色ずれ補正パターンを検出した際の検出精度を説明するための図である。図７（ａ）は、正反射光用の色ずれ補正パターンを用いた場合の検出精度を説明するための図であり、図７（ｂ）は、乱反射光用の色ずれ補正パターンを用いた場合の検出精度を説明するための図である。
【００５０】
図７（ａ）において、正反射光用の色ずれ補正パターンで色ずれ補正を実施する場合、パターン付近の下地（中間転写ベルト）にキズがあると、図７（ａ）のように、パターン検出幅が正常な場合より大きくなり、色ずれ補正値の誤差が大きくなってしまう。
【００５１】
これに対して、乱反射光用の色ずれ補正パターンを用いて色ずれ補正を実施する場合、中間転写ベルト３１上のキズの有無でセンサ出力はあまり変わらないため、図７（ｂ）のような波形になる。この場合、二値化した信号を見ると色ずれ補正値の算出に必要な部分（図７中の両方向矢印部分）に関しては、正常時と同じなので、色ずれ補正値の誤差が大きくなることは無い。
【００５２】
このように、乱反射光用の色ずれ補正パターンを使用した場合のほうが、中間転写ベルト３１の表面性状の変化に対しては有利である。ただし、乱反射光用の色ずれ補正パターンは、複合パターンであるために、常時、複合パターンを生成して色ずれ補正を実施すると、トナー消費量が多くなり、ランニングコストが嵩む。このため、可能な限り正反射光用の色ずれ補正パターンを生成して色ずれ補正を実施し、検出精度に異常がある場合に複合パターンを適用することが望ましい。
【００５３】
例えば、図７（ａ）に示したように、正反射光用の色ずれ補正パターンに隣接して中間転写ベルト３１にキズがあった場合、パターン幅が想定よりも大きくなる。このとき、例えば、想定幅が１．５ｍｍであった場合、読取パターン幅が所定のパターン幅の範囲外である、例えば２．０ｍｍを超える場合は異常だと判定される。
【００５４】
つまり、正反射光用の色ずれ補正パターンを検出した際に、ローレベルの信号を出力している時間が、所定時間よりも長い場合には、ＣＰＵ１０１は正反射光を用いた検出結果に異常があると判定する。所定時間は、正反射光用の色ずれ補正パターンの搬送方向の長さと搬送速度とから求まる。
【００５５】
また、中間転写ベルト３１上のキズが色ずれ補正パターンに隣接しておらず、フォトセンサ６０が中間転写ベルト３１上のキズだけを独立して検出した場合、読み取りパターン数が増加する。すなわち、色ずれ補正パターンを読み取った時の通常の読み取りパターン数は、例えば、１５個であるが、読み取りパターン数が、例えば、１７個になった場合、読み取りパターン数が所定数よりも多いので、異常であると判定される。また、所定数よりも少ない場合も異常であると判定される。
【００５６】
このように、正反射光用の色ずれ補正パターンを読み取った際の読取パターン幅が所定のパターン幅の範囲外である場合、又は読み取りパターン数が所定数よりも多いか若しくは少ない場合、正反射光用の色ずれ補正パターンの読取結果が異常であると判定される。なお、フォトセンサ６０による検出結果が異常か否かの判断方法は、パターンの検出幅を用いる方法、パターン数を用いる方法の２種類に限定されるものではなく、その他の方法を採用することもできる。
【００５７】
図４に戻り、ステップＳ１０３の判定の結果、正反射光を用いた検出結果に異常がある場合（ステップＳ１０３で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ１０１は、色ずれ補正が実施できなかったことを示すアラームビットをたててアラーム履歴を残す（ステップＳ１０４）。アラームビットをたててアラーム履歴を残した後、ＣＰＵ１０１は、中間転写ベルト３１上に乱反射光用の色ずれ補正パターンを形成する（ステップＳ１０５）。次いで、ＣＰＵ１０１は、フォトセンサ６０を用いて乱反射光用の色ずれ補正パターンを読み取って乱反射光の出力を検出する（ステップＳ１０６）。
【００５８】
すなわち、ＣＰＵ１０１は、正反射光用の色ずれ補正パターンで色ずれ補正が実行できなかったので（ステップＳ１０３）、乱反射光用の色ずれ補正パターンでリトライをかける。なお、色ずれ補正に使用するパターンは正反射光用と乱反射光用で異なるが、それぞれのパターンの画像データはＲＯＭ１０６に記憶されているものをＡＳＩＣ１０２に書き込み、レーザースキャナ１３に転送することによって中間転写ベルト３１上に生成される。
【００５９】
乱反射光用の色ずれ補正パターンをフォトセンサ６０を用いて検出した後（ステップＳ１０６）、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１０４と同様、検出結果に異常があるか否か判定する（ステップＳ１０７）。なお、この場合の検出結果に異常がある場合とは、例えば、センサの検出窓に汚れがある等の不良状態や、センサが故障状態である場合等が考えられる。
【００６０】
ステップＳ１０７の判定の結果、乱反射光で読み取った検出結果に異常がなかった場合（ステップＳ１０７で「ＮＯ」）、ＣＰＵ１０１は、連続リトライ回数Ｎをカウントアップ（Ｎ＋１）してＥＥＰＲＯＭ１０８に記憶する（ステップＳ１１３）。リトライとは、正反射光用の色ずれ補正パターンを正反射光を用いて読み取った際の検出結果が異常であった場合に、乱反射光用の色ずれ補正パターン乱反射光を用いて再度読み取り動作を行うことをいう。
【００６１】
次いで、ＣＰＵ１０１は、連続リトライ回数が所定回数（ここでは２回）よりも少ないか否かを判断する（ステップＳ１１４）。ステップＳ１１４の判定の結果、連続リトライ回数が所定回数未満の場合（ステップＳ１１４で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ１０１は、乱反射光を用いた際の検出結果を基に色ずれ補正値を決定する（ステップＳ１１６）。一方、ステップＳ１１４の判定の結果、連続リトライ回数が所定回数以上の場合（ステップＳ１１４で「ＮＯ」）、ＣＰＵ１０１は、中間転写ベルト３１の交換を促すアラームを操作部１２６に表示する（ステップＳ１１５）。中間転写ベルト３１が劣化して何度もリトライがかかっている可能性があるからである。次いで、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１１６に進め、上記と同様、補正値を決定する（ステップＳ１１６）。
【００６２】
図８は、色ずれ補正量の算出方法を説明するための図である。
【００６３】
ここでは、Ｂｋ（ブラック）とＹ（イエロー）の主走査方向の書き出し位置、及び、全体倍率の算出方法について説明する。図８（ａ）は、正反射光用の色ずれ補正パターンである。正反射光用の色ずれ補正パターンにおける「くの字」を形成する部分の角度は、例えば、９０度である。９０度とすることにより、色ずれ量の計算が簡単になる。正反射光を用いて読み取ったパターン幅、及び、パターン間の時間を距離に変換してから色ずれ量、及び、補正量が算出される。パターン間の距離は、それぞれ数字で表されている。
【００６４】
まず、主走査方向の書き出し位置をセンサ読み取り位置（左）に合わせる場合であるが、Ｂｋに対するＹの書き出し位置ずれ量は、
【数１】
2017097286.tif 000003
という式で表される。
【００６５】
また、Ｂｋに対するＹの主走査全体倍率ずれ（センサ読み取り位置で合わせる場合）は、
【数２】
2017097286.tif 000004
となる。
【００６６】
次に、乱反射光用の色ずれ補正パターンを用いた場合（図８（ｂ））について説明する。ずれ量の算出にはエッジを読み取った時間（ｔ１~ｔ１６）がそのまま用いられる。ここでは、Ｙ（イエロー）とＢｋ（ブラック）を例にとって説明する。Ｙのパッチの上にＢｋのパッチを重ねて複合パターンが作成されている。Ｙのパッチの中心とＢｋのパッチの中心が一致するように形成することが好ましい。
【００６７】
図８（ｂ）のセット１、セット２は搬送方向に対して、例えば、それぞれ４５度の角度を有しており、相対的には、例えば、９０度の角度を持って形成されている。このようなパターンから主走査方向の書き出し位置ずれを求めるには、センサ読み取り位置（左）を基準にすると、下記のような計算が必要となる。
主走査書き出し位置ずれ（左）：「Ｓ＿ＹＫ＿Ｌ」
＝{Ｙ（セット１の中心−セット２の中心）−Ｂｋ（セット１の中心−セット２の中心）}／２
＝[{（ｔ１＋ｔ４）／２−（ｔ５＋ｔ８）／２}−{（ｔ２＋ｔ３）／２−（ｔ６＋ｔ７）／２}]／２
＝（ｔ１−ｔ２−ｔ３＋ｔ４−ｔ５＋ｔ６＋ｔ７−ｔ８）／４  ・・・Ｃ
【００６８】
また、Ｂｋに対するＹの主走査全体倍率ずれ（センサ読み取り位置で合わせる場合）は以下のようになる。
主走査書き出し位置ずれ（右）−主走査書き出し位置ずれ（左）
＝「Ｓ＿ＹＫ＿Ｒ」−「Ｓ＿ＹＫ＿Ｌ」
＝（ｔ９−ｔ１０−ｔ１１＋ｔ１２−ｔ１３＋ｔ１４＋ｔ１５−ｔ１６）／４
−（ｔ１−ｔ２−ｔ３＋ｔ４−ｔ５＋ｔ６＋ｔ７−ｔ８）／４  ・・・Ｄ
以上が、主走査方向の書き出し位置ずれ、全体倍率ずれを算出する方法である。
【００６９】
副走査方向のずれ、主走査方向の傾きずれの計算は公知の方法によって行われる。従って、説明を省略する。また、実際の制御では、図８のパターンを複数個形成し、検出結果の平均値をとることで検出値のばらつきの影響を抑え、補正精度の向上が図られている。
【００７０】
図４に戻り、色ずれ補正値を決定した後、ＣＰＵ１０１は、色ずれアラームビットをクリアし（ステップＳ１１７）、本色ずれ補正処理を終了する。
【００７１】
一方、ステップＳ１０３の判定の結果、正反射光を用いた検出結果に異常がなかった場合（ステップＳ１０３で「ＮＯ」）、リトライが発生しないので、ＣＰＵ１０１は、連続リトライ回数Ｎをクリア（Ｎ＝０）する（ステップＳ１１２）。次いで、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１１６に進め、正反射光を用いた検出結果を基に色ずれ補正値を決定する（ステップＳ１１６）。
【００７２】
また、ステップＳ１０７判定の結果、乱反射光を用いた検出結果に異常があった場合（ステップＳ１０７で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ１０１は、連続リトライ回数Ｎをカウントアップ（Ｎ＋１）してＥＥＰＲＯＭ１０８に記憶する（ステップＳ１０８）。次いで、ＣＰＵ１０１は、今回取得したデータは使用せず、前回の色ずれ補正値を設定する（ステップＳ１０９）。色ずれ補正シーケンスの結果として、リトライでも異常（ステップＳ１０８で「ＹＥＳ」）だと判断されているからである。すなわち、正反射光を用いても乱反射光を用いてもセンサで色ずれ補正パターンを読み取れなかったということは、センサの検出窓の汚れやセンサの故障が疑われる。従って、ＣＰＵ１０１は、操作部１２６にセンサの清掃アラーム又はセンサの交換を促す表示を行い（ステップＳ１１０）、その後、本色ずれ補正処理を終了する。
【００７３】
最後に画像形成動作について説明する。ＣＰＵ１０１は、画像データに基づいて画像を形成する場合に、色ずれ補正値に基づいて画像データを補正する。これによって、画像形成装置１００は、中間転写ベルト３１上に形成される基準色の画像に、当該基準色と異なる他の色の画像が重なるように形成されるので、色ずれが抑制された画像を形成することができる。なお、色ずれ補正値に基づいて画像の相対的な位置を補正する方法は公知の方法であればよく、ここで詳細な説明は省略する。
【００７４】
図４の処理によれば、中間転写ベルト３１の表面性が変化して、正反射光で色ずれ補正パターンを読み取れなかった場合、乱反射光を用いて色ずれ補正パターンを読み取ることによって色ずれ補正を実行することができる。これによって、下地である中間転写ベルト３１の表面状態が変化した場合であっても、色ずれ補正パターンを読み取って信頼性ある色ずれ補正を実施することができる。また、色ずれ補正に必要なトナー消費量の低減を図ることもできる。
【００７５】
本実施の形態によれば、正反射光と乱反射光の両方を検出できるフォトセンサ６０を用い、通常の色ずれ補正処理では、正反射光で色ずれ補正を実施する。このとき、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれ単色のパターンで形成した色ずれ補正パターンを用いる。一方、中間転写ベルト３１の表面のキズなどの影響で色ずれ補正パターンを読み取れなかった場合は、乱反射光用の色ずれ補正パターンを用いて再度読取（リトライ）を行う。これによって、中間転写ベルト３１の表面にキズができた場合でも、色ずれ補正パターンを読み取ることが可能となり、色ずれ補正を実施することができる。
【００７６】
本実施の形態において、連続リトライ回数が所定値以上である場合は、中間転写ベルト３１の清掃又は交換を促す表示を行うので、中間転写ベルト３１の劣化を早期に予測し、劣化に起因するトラブルの発生を未然に防止することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１０ａ〜ｄ  画像形成ステーション
１１ａ〜ｄ  感光ドラム
３１  中間転写ベルト
６０  フォトセンサ
１００  画像形成装置
１０１  ＣＰＵ
２０３  色ずれ補正パターン
９０１  発光部
９０２  受光部
９０３  受光部
【図１】
2017097286.tif 000005
【図２】
2017097286.tif 000006
【図３】
2017097286.tif 000007
【図４】
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【図５】
2017097286.tif 000009
【図６】
2017097286.tif 000010
【図７】
2017097286.tif 000011
【図８】
2017097286.tif 000012