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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022184013
(43)【公開日】2022-12-13
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 21/00 20060101AFI20221206BHJP
G03G 15/01 20060101ALI20221206BHJP
【ＦＩ】
G03G21/00 510
G03G15/01 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021091612
(22)【出願日】2021-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100126240
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 琢磨
(74)【代理人】
【識別番号】100124442
【弁理士】
【氏名又は名称】黒岩 創吾
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 慎理
【テーマコード（参考）】
2H270
2H300
【Ｆターム（参考）】
2H270KA32
2H270LA18
2H270LD03
2H270LD08
2H270MB13
2H270MB16
2H270MB17
2H270MB18
2H270MB25
2H270MB27
2H270MB28
2H270MB29
2H270MB43
2H270MD05
2H270MD06
2H270RC03
2H300EB04
2H300EB12
2H300EC05
2H300EF08
2H300EJ01
2H300EJ09
2H300EJ47
2H300FF05
2H300GG22
2H300GG23
2H300GG32
2H300GG48
2H300RR21
2H300RR38
2H300RR39
2H300RR40
2H300TT02
(57)【要約】
【課題】 位置ずれ補正用パターンを形成する画像形成装置の状況に応じて、位置ずれ補正用パターンにおける掃き寄せの発生のしかたも異なる。掃き寄せの発生状況によっては、掃き寄せの影響により補正の精度が低下してしまう。
【解決手段】 掃き寄せ補正用パターンは、第１色の基準パターン、第１色の比較パターン、第２色の基準パターン、第２色の比較パターンを含み、像担持体の移動方向において、第１色の基準パターンの第１の幅より、第１色の比較パターンの第２の幅の方が長く、第２色の基準パターンの第３の幅より、第２色の比較パターンの第４の幅の方が長く、制御手段は、位置ずれ補正用パターンを検知した第１の検知結果を掃き寄せ補正用パターンを検知した第２の検知結果で補正した結果に基づき、位置ずれ補正を行う。
【選択図】 図６
【解決手段】 掃き寄せ補正用パターンは、第１色の基準パターン、第１色の比較パターン、第２色の基準パターン、第２色の比較パターンを含み、像担持体の移動方向において、第１色の基準パターンの第１の幅より、第１色の比較パターンの第２の幅の方が長く、第２色の基準パターンの第３の幅より、第２色の比較パターンの第４の幅の方が長く、制御手段は、位置ずれ補正用パターンを検知した第１の検知結果を掃き寄せ補正用パターンを検知した第２の検知結果で補正した結果に基づき、位置ずれ補正を行う。
【選択図】 図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の色の現像剤像からなる位置ずれ補正用パターンを像担持体に形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成された前記位置ずれ補正用パターンに向けて光を照射し、照射した光の反射光を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された検知結果に基づき、位置ずれ補正を行う制御手段と、を備え、
前記画像形成手段は、複数の色の現像剤像からなる掃き寄せ補正用パターンを前記像担持体に形成し、
前記掃き寄せ補正用パターンは、第１色の基準パターン、第１色の比較パターン、第２色の基準パターン、第２色の比較パターンを含み、
前記像担持体の移動方向において、前記第１色の基準パターンの第１の幅より、前記第１色の比較パターンの第２の幅の方が長く、前記第２色の基準パターンの第３の幅より、前記第２色の比較パターンの第４の幅の方が長く、
前記制御手段は、前記位置ずれ補正用パターンを検知した第１の検知結果を前記掃き寄せ補正用パターンを検知した第２の検知結果で補正した結果に基づき、前記位置ずれ補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
前記画像形成手段により形成された前記位置ずれ補正用パターンに向けて光を照射し、照射した光の反射光を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された検知結果に基づき、位置ずれ補正を行う制御手段と、を備え、
前記画像形成手段は、複数の色の現像剤像からなる掃き寄せ補正用パターンを前記像担持体に形成し、
前記掃き寄せ補正用パターンは、第１色の基準パターン、第１色の比較パターン、第２色の基準パターン、第２色の比較パターンを含み、
前記像担持体の移動方向において、前記第１色の基準パターンの第１の幅より、前記第１色の比較パターンの第２の幅の方が長く、前記第２色の基準パターンの第３の幅より、前記第２色の比較パターンの第４の幅の方が長く、
前記制御手段は、前記位置ずれ補正用パターンを検知した第１の検知結果を前記掃き寄せ補正用パターンを検知した第２の検知結果で補正した結果に基づき、前記位置ずれ補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
複数の色の現像剤像からなる位置ずれ補正用パターンを像担持体に形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成された前記位置ずれ補正用パターンに向けて光を照射し、照射した光の反射光を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された検知結果に基づき、位置ずれ補正を行う制御手段と、を備え、
前記位置ずれ補正用パターンは、第１色の基準パターン、第１色の比較パターン、第２色の基準パターン、第２色の比較パターンを含み、
前記像担持体の移動方向において、前記第１色の基準パターンの第１の幅より、前記第１色の比較パターンの第２の幅の方が長く、前記第２色の基準パターンの第３の幅より、前記第２色の比較パターンの第４の幅の方が長く、
前記制御手段は、前記位置ずれ補正用パターンを検知した第１の検知結果から、掃き寄せに関する値を算出し、前記第１の検知結果を前記掃き寄せに関する値で補正した結果に基づき、前記位置ずれ補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
前記画像形成手段により形成された前記位置ずれ補正用パターンに向けて光を照射し、照射した光の反射光を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された検知結果に基づき、位置ずれ補正を行う制御手段と、を備え、
前記位置ずれ補正用パターンは、第１色の基準パターン、第１色の比較パターン、第２色の基準パターン、第２色の比較パターンを含み、
前記像担持体の移動方向において、前記第１色の基準パターンの第１の幅より、前記第１色の比較パターンの第２の幅の方が長く、前記第２色の基準パターンの第３の幅より、前記第２色の比較パターンの第４の幅の方が長く、
前記制御手段は、前記位置ずれ補正用パターンを検知した第１の検知結果から、掃き寄せに関する値を算出し、前記第１の検知結果を前記掃き寄せに関する値で補正した結果に基づき、前記位置ずれ補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
前記制御手段は、前記第１色の基準パターンと前記第１色の比較パターンの差分を求めることで、前記第１色の現像剤像における掃き寄せ量に関する値を求め、前記第２色の基準パターンと前記第２色の比較パターンの差分を求めることで、前記第２色の現像剤像における掃き寄せに関する値を求め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】
前記像担持体の移動方向において、前記第１色の基準パターンの幅、前記第１色の比較パターンの幅、前記第２色の基準パターンの幅、前記第２色の比較パターンの幅のそれぞれは、前記検知手段のスポット径より大きい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】
前記制御手段は、前記補正した結果に基づき、所定の基準色の現像剤像に対する他の色の現像剤像の位置ずれ量を算出し、前記位置ずれ量に基づき、前記位置ずれ補正を行う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】
前記制御手段は、所定の基準色の現像剤像の中心位置と他の色の現像剤像の中心位置との差分に応じて前記位置ずれ量を算出す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】
前記制御手段は、前記補正した結果に基づき、主走査方向ずれ、又は副走査方向ずれの少なくとも１つのずれを補正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記検知手段は、現像剤像に光を照射する照射手段と、
前記現像剤像からの拡散反射光を受光する受光手段と、を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記現像剤像からの拡散反射光を受光する受光手段と、を備えることを特徴とする請求項１乃至７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】
本発明は、主に電子写真プロセスを用いたカラーレーザプリンタ、カラー複写機等の画像形成装置に関し、特に像担持体状に形成された各色現像剤像の位置合わせ制御に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数の感光ドラムを備えたカラー画像形成装置は、感光ドラムの機械的取り付け誤差や、各色のレーザビームの光路長誤差、光路変化等により各色の画像間の位置ずれが発生する。そのため、各色間の画像間の位置ずれを補正するために、中間転写ベルト上に位置ずれ補正用パターンを形成し、形成した位置ずれ補正用パターンを光学センサで検知することで、各色間の位置ずれ量を補正する方法が提案されている。
【0003】
特許文献１においては、拡散反射光を用いて位置ずれ補正用パターンを検知するためのセンサにより検知する方法について開示されている。拡散反射光を用いて位置ずれ補正用パターンを検知する場合、中間転写ベルト上に形成したブラック現像剤からの拡散反射光の出力値が中間転写ベルトからの拡散反射光と同程度に小さくなる。そのため、位置ずれ補正用パターンは図１１に示すように、カラー現像剤のパターンを下地として、カラー現像剤にブラック現像剤のパターンを重畳したパターンにしている。図１１の例においては、イエロー現像剤パターン１６０１、マゼンタ現像剤パターン１６０２、シアン現像剤パターン１６０３の夫々の上にブラック現像剤パターン１６０４が重畳されている。これにより、拡散反射光が少ないブラック現像剤のパターンを検知することを可能とすることが開示されている。
【0004】
特許文献２においては、掃き寄せによる画像後端部の濃度増加を鑑み、各色間の位置ずれ量を補正する場合に、掃き寄せによる影響を抑制する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００９－９３１５５
【特許文献2】特開２０１３－１２２５０４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、位置ずれ補正用パターンを形成する画像形成装置の状況に応じて、位置ずれ補正用パターンにおける掃き寄せの発生のしかたも異なる。掃き寄せの発生状況によっては、掃き寄せの影響により補正の精度が低下してしまうという課題があった。
【0007】
本出願に係る発明は、以上のような状況を鑑みてなされたものであり、複数色の現像剤を用いる画像形成装置において、像担持体上に形成される各色の画像間の位置ずれ補正を、掃き寄せの影響による精度の低下を抑制して行うことを目的とする。
【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本発明は、複数の色の現像剤像からなる位置ずれ補正用パターンを像担持体に形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成された前記位置ずれ補正用パターンに向けて光を照射し、照射した光の反射光を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された検知結果に基づき、位置ずれ補正を行う制御手段と、を備え、前記画像形成手段は、複数の色の現像剤像からなる掃き寄せ補正用パターンを前記像担持体に形成し、前記掃き寄せ補正用パターンは、第１色の基準パターン、第１色の比較パターン、第２色の基準パターン、第２色の比較パターンを含み、前記像担持体の移動方向において、前記第１色の基準パターンの第１の幅より、前記第１色の比較パターンの第２の幅の方が長く、前記第２色の基準パターンの第３の幅より、前記第２色の比較パターンの第４の幅の方が長く、前記制御手段は、前記位置ずれ補正用パターンを検知した第１の検知結果を前記掃き寄せ補正用パターンを検知した第２の検知結果で補正した結果に基づき、前記位置ずれ補正を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明の構成によれば、複数色の現像剤を用いる画像形成装置において、像担持体上に形成される各色の画像間の位置ずれ補正を、掃き寄せの影響による精度の低下を抑制して行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】画像形成装置の概略構成図
【図2】センサユニットの概略構成図
【図3】センサユニットの駆動回路図
【図4】掃き寄せが発生していない場合の位置ずれ補正用パターンの例を示した図
【図5】掃き寄せが発生している場合の位置ずれ補正用パターンの例を示した図
【図6】掃き寄せ量補正パターンの例を示した図
【図7】位置ずれ補正用パターンと掃き寄せ量補正パターンを別に形成した例を示した図
【図8】基準パターンと比較パターンの例を示した図
【図9】位置ずれ補正用パターンと掃き寄せ量補正パターンを兼ねたパターンを形成した例を示した図
【図10】基準パターンと比較パターンの例を示した図
【図11】従来の位置ずれ補正用パターンを示した図
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【0012】
（第１の実施形態）
［画像形成装置の説明］
図１は本発明における画像形成装置であるカラーレーザビームプリンタ２０１の構成を示す断面概略図である。本発明で用いた画像形成装置は、４色（Ｙ：イエロー，Ｍ：マゼンタ，Ｃ：シアン，Ｂｋ：ブラック）の画像を重ね合わせてフルカラー画像を形成するために、４色の画像形成部を備えている。なお、以下イエロー、マゼンタ、シアンで形成される現像剤像をカラー現像剤像、ブラックで形成される現像剤像をブラック現像剤像とする。
［画像形成装置の説明］
図１は本発明における画像形成装置であるカラーレーザビームプリンタ２０１の構成を示す断面概略図である。本発明で用いた画像形成装置は、４色（Ｙ：イエロー，Ｍ：マゼンタ，Ｃ：シアン，Ｂｋ：ブラック）の画像を重ね合わせてフルカラー画像を形成するために、４色の画像形成部を備えている。なお、以下イエロー、マゼンタ、シアンで形成される現像剤像をカラー現像剤像、ブラックで形成される現像剤像をブラック現像剤像とする。
【0013】
カラーレーザビームプリンタ２０１は、ホストコンピュータ２０２から画像データ２０３を受け取ると、印字画像生成部２０４で画像データをビデオ信号形式データに展開し、像形成用のビデオ信号２０５を生成する。制御部２０６はＣＰＵ２０９等の演算処理手段を有しており、印字画像生成部２０４にて生成されたビデオ信号２０５を受信し、スキャナユニット２１０内にあるレーザ発光素子である複数のレーザダイオード２１１をビデオ信号に応じて駆動する。
【0014】
レーザダイオード２１１から出射されたレーザビーム２１２ｙ，２１２ｍ，２１２ｃ，２１２ｋ（以下、レーザビーム２１２とも呼ぶ）は、以下を介して感光ドラム２１５ｙ，２１５ｍ，２１５ｃ，２１５ｋに照射される。具体的には、レーザビーム２１２は、ポリゴンミラー２０７、レンズ２１３ｙ，２１３ｍ，２１３ｃ，２１３ｋ（以下、レンズ２１３とも呼ぶ）、折り返しミラー２１４ｙ，２１４ｍ，２１４ｃ，２１４ｋ（以下、折り返しミラー２１４とも呼ぶ）を介する。そして、感光ドラム２１５ｙ，２１５ｍ，２１５ｃ，２１５ｋ（以下、感光ドラム２１５とも呼ぶ）上に照射される。複数の像担持体である感光ドラム２１５ｙ，２１５ｍ，２１５ｃ，２１５ｋは、夫々帯電手段２１６ｙ、２１６ｍ、２１６ｃ、２１６ｋ（以下、帯電手段２１６とも呼ぶ）により帯電される。
【0015】
感光ドラム２１５にレーザビーム２１２が照射されて表面電位が部分的に下がることにより、感光ドラム２１５の表面に静電潜像が形成される。レーザビーム２１２の照射により感光ドラム２１５上に形成された静電潜像には、現像手段２１７ｙ，２１７ｍ，２１７ｃ，２１７ｋ（以下、現像手段２１７とも呼ぶ）により静電潜像に応じたトナー像（現像剤像とも呼ぶ）が形成される。以上のように、画像形成装置２０１は、感光ドラム２１５の各々に異なる色のトナー像を形成する画像形成手段が備わる。感光ドラム２１５上に形成されたトナー像は、一次転写部材２１８ｙ，２１８ｍ，２１８ｃ，２１８ｋ（以下、一次転写部材２１８とも呼ぶ）にバイアス電圧を印加することにより、転写媒体としての中間転写ベルト２１９上に一次転写される。中間転写ベルト２１９は、回転する無端状ベルトにより構成される中間転写体である。
【0016】
最初にイエローの画像が中間転写ベルト２１９に一次転写され、その上にマゼンタの画像、シアンの画像、ブラックの画像の順に多重転写され、複数色のトナー像が重畳されたカラー画像が形成される。以上のように、画像形成装置２０１は、感光ドラム２１５の各々に形成されるトナー像を中間転写体としての中間転写ベルト２１９へ順次転写する転写手段としての一次転写部材２１８を備えている。なお、中間転写ベルト２１９は中間転写ベルト駆動ローラ２２６により駆動される。カセット２２０内の記録材Ｐは給紙ローラ２２２によってピックアップされた後、中間転写ベルト２１９上に一次転写された画像に同期するように二次転写部へ搬送される。そして、二次転写部において二次転写ローラ２２３にて二次転写が行われることで記録材Ｐ上にトナー像が転写される。
【0017】
トナー像が二次転写された記録材Ｐは定着器２２４にて熱と圧力によりトナー像の熱定着が行なわれた後、画像形成装置上部の排紙部に排出される。また、センサユニット２２５は中間転写ベルト２１９上に転写される各色の画像間の位置ずれ量の検知を行うための位置ずれ補正用パターンを検知する。センサユニット２２５は、中間転写ベルト２１９上に形成される各色の位置ずれ補正用パターンに光を照射したときの反射光を検知し、検知結果を制御部２０６に送信する。制御部２０６は、センサユニット２２５による検知結果に基づき、中間転写ベルト２１９に形成された位置ずれ補正用パターンの位置を算出し、算出した夫々の色の位置ずれ補正用パターンの位置に基づき、各色の画像間の位置ずれ補正を行う。なお、ここでは一例として転写媒体は中間転写ベルト２１９として説明を行った。しかし、これに限られるものではなく、本発明においては、転写媒体は感光ドラム、記録材、記録材を吸着させ搬送する搬送ベルト等でもよく、それぞれの上に形成された補正用パターンを検知することで、位置ずれ検知を行うことも可能である。
【0018】
［色ずれ補正センサの構成］
図２にセンサユニット２２５の概略構成図を示す。センサユニット２２５は光学センサ３０１，３０２である。複数の光学センサ３０１，３０２を中間転写ベルト２１９の搬送方向（図中の矢印方向）に直交する方向に配置することで、画像の主走査方向の位置ずれ検出や、副走査方向の位置ずれ検知を行う。光学センサ３０１，３０２は中間転写ベルト２１９及び位置ずれ補正用パターン３０５からの拡散反射光を検知する。光学センサ３０１，３０２は、それぞれ発光素子３０３及び受光素子３０４を有する。発光素子３０３は、中間転写ベルト２１９のベルト面の垂線方向に対して１５°の角度で赤外光を照射するように配置される。
図２にセンサユニット２２５の概略構成図を示す。センサユニット２２５は光学センサ３０１，３０２である。複数の光学センサ３０１，３０２を中間転写ベルト２１９の搬送方向（図中の矢印方向）に直交する方向に配置することで、画像の主走査方向の位置ずれ検出や、副走査方向の位置ずれ検知を行う。光学センサ３０１，３０２は中間転写ベルト２１９及び位置ずれ補正用パターン３０５からの拡散反射光を検知する。光学センサ３０１，３０２は、それぞれ発光素子３０３及び受光素子３０４を有する。発光素子３０３は、中間転写ベルト２１９のベルト面の垂線方向に対して１５°の角度で赤外光を照射するように配置される。
【0019】
受光素子３０４は、中間転写ベルト２１９及び位置ずれ補正用パターン３０５からの拡散反射光を検知するために中間転写ベルト２１９のベルト面の垂線方向に対して４５°の受光角度になるように配置される。発光素子３０３から出射された赤外光は、中間転写ベルト２１９及び中間転写ベルト２１９上の各色の位置ずれ補正用パターン３０５に照射される。受光素子３０４は、中間転写ベルト２１９及び中間転写ベルト２１９上の位置ずれ補正用パターンからの赤外光の拡散反射光を受光する。なお、ここでは一例として発光素子３０３の角度を１５°、受光素子３０４の角度を４５°として説明したが、これに限られるものではない。つまり、求めたい位置ずれ補正の精度に応じて、上記の角度から多少のずれがあってもよい。また、発光素子３０３から出射される光を赤外光として説明したが、これに限られるものではない。つまり、求めたい位置ずれ補正の精度に応じて、赤外光以外の色の光を用いて検知することも可能である。
【0020】
次に、図３にセンサユニット２２５の駆動回路図を示す。発光素子３０３は、制御部２０６からの発光素子駆動信号Ｖｌｅｄｏｎにより点灯制御される。発光素子駆動信号Ｖｌｅｄｏｎにより、ベース抵抗４０３を介してトランジスタなどのスイッチング素子４０４が駆動され、電流制限抵抗４０５で発光素子３０３に流れる電流が制御されることにより、発光素子３０３の発光制御が行われる。受光素子３０４が中間転写ベルト２１９及び位置ずれ補正用パターンからの拡散反射光を受光し、受光した拡散反射光量に応じた電流が抵抗４０１に流れることにより、拡散反射光量の検知値がアナログ出力信号として出力される。
【0021】
分圧抵抗４０６，４０７により決められる所定の閾値電圧と、拡散反射光量の検知値を示すアナログ出力信号電圧と、をコンパレータ４０２により比較することで、アナログ出力信号はデジタル出力信号Ｖｄｏｕｔに変換される。制御部２０６は、デジタル出力信号Ｖｏｕｔを時系列に取り込み、デジタル出力信号Ｖｏｕｔの立ち上がり及び立ち下がりエッジのタイミングを検知し、各エッジの取り込みタイミングを不図示の記憶装置に順次格納していく。
【0022】
［位置ずれ補正用パターン］
次に、本実施形態における位置ずれ補正用パターンの構成、位置ずれ補正制御を行う際に中間転写ベルト２１９上に形成される位置ずれ補正用パターンの概略及び位置ずれ補正方法について説明する。
次に、本実施形態における位置ずれ補正用パターンの構成、位置ずれ補正制御を行う際に中間転写ベルト２１９上に形成される位置ずれ補正用パターンの概略及び位置ずれ補正方法について説明する。
【0023】
図４に、位置ずれ補正用パターンの構成例、センサユニット２２５で検知した位置ずれ補正用パターンのアナログ出力信号、アナログ出力信号をコンパレータで所定の閾値電圧Ｖｔｈで２値化した後のデジタル出力信号を示す。なお、図４においては、掃き寄せは発生していない。
【0024】
位置ずれ補正用パターンは、イエロー現像剤パターン５０１ｙ、５０２ｙ、マゼンタ現像剤パターン５０１ｍ、５０２ｍ、シアン現像剤パターン５０１ｃ、５０２ｃ、ブラック現像剤パターン５０１ｋ、５０２ｋとから構成される。拡散反射光を用いるセンサユニット２２５によって位置ずれ補正用パターンを検知する場合、中間転写ベルト２１９上に形成したブラック現像剤パターンからの拡散反射光は中間転写ベルト２１９からの拡散反射光と同程度に低い。これにより、中間転写ベルト２１９上に形成したブラック現像剤パターンを検知できないため、ブラック現像剤パターン５０１ｋ、５０２ｋは、イエロー現像剤パターン５０１ｙ、５０２ｙの上層に重畳するように形成している。なお、センサユニット２２５のアナログ出力信号のＳ／Ｎ比を高くするために、センサユニット２２５の受光素子のスポット径５０５より、位置ずれ補正用パターンの幅の方が大きくなるように形成している。
【0025】
位置ずれ補正用パターンは、中間転写ベルト２１９の移動方向下流側に配置する前半部分の位置ずれ補正パターン５０３、移動方向上流側に配置する後半部分の位置ずれ補正パターン５０４を含む。前半部分の位置ずれ補正パターン５０３と、後半部分の位置ずれ補正パターン５０４は、中間転写ベルト２１９の移動方向に対して反転した形状となっており、２つで位置ずれ補正パターンセット５０６としている。
【0026】
［位置ずれ量の算出］
次に、位置ずれ補正用パターンの検位置結果に基づき、位置ずれ量を算出する方法について説明する。位置ずれ量の算出は、基準色パターンと補正色パターンの形成位置をセンサユニット２２５で検知し、各パターンの検知タイミングを制御部２０６に入力して行う。本実施形態においては、イエロー現像剤パターンを基準色パターンとし、マゼンタ現像剤パターン、シアン現像剤パターン、ブラック現像剤パターンを補正色パターンとして、各色の相対的な位置ずれ量を算出する。
次に、位置ずれ補正用パターンの検位置結果に基づき、位置ずれ量を算出する方法について説明する。位置ずれ量の算出は、基準色パターンと補正色パターンの形成位置をセンサユニット２２５で検知し、各パターンの検知タイミングを制御部２０６に入力して行う。本実施形態においては、イエロー現像剤パターンを基準色パターンとし、マゼンタ現像剤パターン、シアン現像剤パターン、ブラック現像剤パターンを補正色パターンとして、各色の相対的な位置ずれ量を算出する。
【0027】
制御部２０６は、位置ずれ補正用パターンの形成位置を検知するために、内部でタイマを動作させる。そして、タイマ基準点から、位置ずれ補正用パターンのデジタル出力信号の立ち上がり、及び立下りエッジに対応する検知タイミングをメモリに記憶する。検知タイミングは以下のように定義される。
第１のイエロー現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｙ１１、
第１のブラック現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｋ１１、
第１のブラック現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｋ１２、
第１のイエロー現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｙ１２、
第１のマゼンタ現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｍ１１、
第１のマゼンタ現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｍ１２、
第１のシアン現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｃ１１、
第１のシアン現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｃ１２、
第２のシアン現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｃ２１、
第２のシアン現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｃ２２、
第２のマゼンタ現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｍ２１、
第２のマゼンタ現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｍ２２、
第２のイエロー現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｙ２１、
第２のブラック現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｋ２１、
第２のブラック現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｋ２２、
第２のイエロー現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｙ２２。
第１のイエロー現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｙ１１、
第１のブラック現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｋ１１、
第１のブラック現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｋ１２、
第１のイエロー現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｙ１２、
第１のマゼンタ現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｍ１１、
第１のマゼンタ現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｍ１２、
第１のシアン現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｃ１１、
第１のシアン現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｃ１２、
第２のシアン現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｃ２１、
第２のシアン現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｃ２２、
第２のマゼンタ現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｍ２１、
第２のマゼンタ現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｍ２２、
第２のイエロー現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｙ２１、
第２のブラック現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｋ２１、
第２のブラック現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｋ２２、
第２のイエロー現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｙ２２。
【0028】
次に、各色間の位置ずれ量を算出するために、各々のパターンの中心位置を次式により算出する。
第１のイエロー現像剤パターンの中心位置ｔｙ１＝（ｔｙ１１＋ｔｙ１２）／２・・・（１）
第１のマゼンタ現像剤パターンの中心位置ｔｍ１＝（ｔｍ１１＋ｔｍ１２）／２・・・（２）
第１のシアン現像剤パターンの中心位置ｔｃ１＝（ｔｃ１１＋ｔｃ１２）／２・・・（３）
第１のブラック現像剤パターンの中心位置ｔｋ１＝（ｔｋ１１＋ｔｋ１２）／２・・・（４）
第２のイエロー現像剤パターンの中心位置ｔｙ２＝（ｔｙ２１＋ｔｙ２２）／２・・・（５）
第２のマゼンタ現像剤パターンの中心位置ｔｍ２＝（ｔｍ２１＋ｔｍ２２）／２・・・（６）
第２のシアン現像剤パターンの中心位置ｔｃ２＝（ｔｃ２１＋ｔｃ２２）／２・・・（７）
第２のブラック現像剤パターンの中心位置ｔｋ２＝（ｔｋ２１＋ｔｋ２２）／２・・・（８）
上式で算出した各パターンの中心位置を元に、基準色であるイエロー現像剤パターンに対する他の各色のパターンの副走査方向の位置ずれ時間を次式により算出する。
マゼンタ現像剤パターンの副走査位置ずれ時間ｔｐｄ＿ｍｙ＝（（ｔｍ１－ｔｙ１）＋（ｔｍ２－ｔｙ２））／２・・・（９）
シアン現像剤パターンの副走査位置ずれ時間ｔｐｄ＿ｃｙ＝（（ｔｃ１－ｔｙ１）＋（ｔｃ２－ｔｙ２））／２・・・（１０）
ブラック現像剤パターンの副走査位置ずれ時間ｔｐｄ＿ｋｙ＝（（ｔｋ１－ｔｙ１）＋（ｔｋ２－ｔｙ２））／２・・・（１１）
各色パターンの先端位置、後端位置、及び中心位置に対応する時間は、ある基準時刻（例えばタイマー計測開始時刻）からの経過時間を示している。制御部２０６は、算出した位置ずれ時間を、中間転写ベルト２１９の速度ＰＳを用いて位置ずれ量に換算することにより、基準色であるイエロー現像剤パターンに対する他の各色パターンの相対位置ずれ量を、次式により算出する。
マゼンタ現像剤パターンの副走査位置ずれ量ＰＤｄ１＿ｍｙ＝ＰＳ×ｔｐｄ＿ｍｙ・・・（１２）
シアン現像剤パターンの副走査位置ずれ量ＰＤｄ１＿ｃｙ＝ＰＳ×ｔｐｄ＿ｃｙ・・・（１３）
ブラック現像剤パターンの副走査位置ずれ量ＰＤｄ１＿ｋｙ＝ＰＳ×ｔｐｄ＿ｋｙ・・・（１４）
ここで算出した位置ずれ量ＰＤｄ１＿ｍｙ、ＰＤｄ１＿ｃｙ、ＰＤｄ１＿ｋｙは、演算結果が正の場合には、基準色に対して補正色の書き出しが遅いことを示している。一方、演算結果が負の場合には、基準色に対して補正色の書き出し位置が早いことを示している。位置ずれ量ＰＤｄ１＿ｍｙ、ＰＤｄ１＿ｃｙ、ＰＤｄ＿ｋｙを、副走査方向の書き出し位置補正量として印字画像生成部２０４にフィードバックすることにより、位置ずれ補正制御を実施する。なお、図４に示した位置ずれ補正用パターン５０６を中間転写ベルト２１９上に複数セット形成し、演算で算出した各セットの位置ずれ補正量の平均値を用いることで、位置ずれ補正の精度を高めている。
第１のイエロー現像剤パターンの中心位置ｔｙ１＝（ｔｙ１１＋ｔｙ１２）／２・・・（１）
第１のマゼンタ現像剤パターンの中心位置ｔｍ１＝（ｔｍ１１＋ｔｍ１２）／２・・・（２）
第１のシアン現像剤パターンの中心位置ｔｃ１＝（ｔｃ１１＋ｔｃ１２）／２・・・（３）
第１のブラック現像剤パターンの中心位置ｔｋ１＝（ｔｋ１１＋ｔｋ１２）／２・・・（４）
第２のイエロー現像剤パターンの中心位置ｔｙ２＝（ｔｙ２１＋ｔｙ２２）／２・・・（５）
第２のマゼンタ現像剤パターンの中心位置ｔｍ２＝（ｔｍ２１＋ｔｍ２２）／２・・・（６）
第２のシアン現像剤パターンの中心位置ｔｃ２＝（ｔｃ２１＋ｔｃ２２）／２・・・（７）
第２のブラック現像剤パターンの中心位置ｔｋ２＝（ｔｋ２１＋ｔｋ２２）／２・・・（８）
上式で算出した各パターンの中心位置を元に、基準色であるイエロー現像剤パターンに対する他の各色のパターンの副走査方向の位置ずれ時間を次式により算出する。
マゼンタ現像剤パターンの副走査位置ずれ時間ｔｐｄ＿ｍｙ＝（（ｔｍ１－ｔｙ１）＋（ｔｍ２－ｔｙ２））／２・・・（９）
シアン現像剤パターンの副走査位置ずれ時間ｔｐｄ＿ｃｙ＝（（ｔｃ１－ｔｙ１）＋（ｔｃ２－ｔｙ２））／２・・・（１０）
ブラック現像剤パターンの副走査位置ずれ時間ｔｐｄ＿ｋｙ＝（（ｔｋ１－ｔｙ１）＋（ｔｋ２－ｔｙ２））／２・・・（１１）
各色パターンの先端位置、後端位置、及び中心位置に対応する時間は、ある基準時刻（例えばタイマー計測開始時刻）からの経過時間を示している。制御部２０６は、算出した位置ずれ時間を、中間転写ベルト２１９の速度ＰＳを用いて位置ずれ量に換算することにより、基準色であるイエロー現像剤パターンに対する他の各色パターンの相対位置ずれ量を、次式により算出する。
マゼンタ現像剤パターンの副走査位置ずれ量ＰＤｄ１＿ｍｙ＝ＰＳ×ｔｐｄ＿ｍｙ・・・（１２）
シアン現像剤パターンの副走査位置ずれ量ＰＤｄ１＿ｃｙ＝ＰＳ×ｔｐｄ＿ｃｙ・・・（１３）
ブラック現像剤パターンの副走査位置ずれ量ＰＤｄ１＿ｋｙ＝ＰＳ×ｔｐｄ＿ｋｙ・・・（１４）
ここで算出した位置ずれ量ＰＤｄ１＿ｍｙ、ＰＤｄ１＿ｃｙ、ＰＤｄ１＿ｋｙは、演算結果が正の場合には、基準色に対して補正色の書き出しが遅いことを示している。一方、演算結果が負の場合には、基準色に対して補正色の書き出し位置が早いことを示している。位置ずれ量ＰＤｄ１＿ｍｙ、ＰＤｄ１＿ｃｙ、ＰＤｄ＿ｋｙを、副走査方向の書き出し位置補正量として印字画像生成部２０４にフィードバックすることにより、位置ずれ補正制御を実施する。なお、図４に示した位置ずれ補正用パターン５０６を中間転写ベルト２１９上に複数セット形成し、演算で算出した各セットの位置ずれ補正量の平均値を用いることで、位置ずれ補正の精度を高めている。
【0029】
［掃き寄せによる位置ずれ補正誤差］
図５に、位置ずれ補正用パターンの構成例、センサユニット２２５で検知した位置ずれ補正用パターンのアナログ出力信号、アナログ出力信号をコンパレータで所定の閾値電圧Ｖｔｈで２値化した後のデジタル出力信号を示す。各色で形成した位置ずれ補正用パターンの後端部に掃き寄せ６０１ｙ、６０１ｍ、６０１ｃ、６０１ｋが発生している。このような場合、位置ずれ補正用パターンのアナログ出力信号は、実線波形のように後端部の検知タイミングが遅れている。なお、アナログ出力信号の破線波形は掃き寄せが発生していない状態における出力波形である。
図５に、位置ずれ補正用パターンの構成例、センサユニット２２５で検知した位置ずれ補正用パターンのアナログ出力信号、アナログ出力信号をコンパレータで所定の閾値電圧Ｖｔｈで２値化した後のデジタル出力信号を示す。各色で形成した位置ずれ補正用パターンの後端部に掃き寄せ６０１ｙ、６０１ｍ、６０１ｃ、６０１ｋが発生している。このような場合、位置ずれ補正用パターンのアナログ出力信号は、実線波形のように後端部の検知タイミングが遅れている。なお、アナログ出力信号の破線波形は掃き寄せが発生していない状態における出力波形である。
【0030】
これは、位置ずれ補正用パターンに掃き寄せが発生すると、中間転写ベルト２１９上に形成される位置ずれ補正用パターンの後端部のエッジ位置は変わっていないが、後端部の濃度が濃くなり、センサユニット２２５で検知する反射光量が増加することに起因する。その結果、受光素子であるフォトトランジスタに流れる電流が増加し、電流－電圧変換後の電圧波形のピーク値が高くなるため、電圧波形の立下りタイミングに遅延が生じる。デジタル出力信号は、アナログ出力信号をコンパレータの閾値電圧Ｖｔｈで比較して生成しているため、アナログ出力信号の立下りタイミングが遅れると、デジタル出力信号のＨ／Ｌ切り替わりタイミングも破線波形から実線波形に遅延する。なお、ここでは一例としてブラック現像剤パターンに関しては、前述のとおり拡散反射光量が他色のパターンよりも低いため、掃き寄せの影響を受けにくい傾向にある。図５においてブラック現像剤パターンの掃き寄せがアナログ波形にあたえる影響は図示していない。しかし、ブラック現像剤の掃き寄せの影響も補正したい場合は、以下においてブラックの掃き寄せ量補正パターンを形成してもよい。
【0031】
掃き寄せが発生している状態における各パターンの中心位置の検知タイミングは、次式により算出する。
第１のイエロー現像剤パターンの中心位置ｔｙ１’＝（ｔｙ１１＋ｔｙ１２’）／２・・・（１５）
第１のマゼンタ現像剤パターンの中心位置ｔｍ１’＝（ｔｍ１１＋ｔｍ１２’）／２・・・（１６）
第１のシアン現像剤パターンの中心位置ｔｃ１’＝（ｔｃ１１＋ｔｃ１２’）／２・・・（１７）
第２のイエロー現像剤パターンの中心位置ｔｙ２’＝（ｔｙ２１＋ｔｙ２２’）／２・・・（１８）
第２のマゼンタ現像剤パターンの中心位置ｔｍ２’＝（ｔｍ２１＋ｔｍ２２’）／２・・・（１９）
第２のシアン現像剤パターンの中心位置ｔｃ２’＝（ｔｃ２１＋ｔｃ２２’）／２・・・（２０）
よって、掃き寄せの影響により、各色の位置ずれ補正用パターンの中心位置の検知タイミングは、以下の誤差を含むこととなる。
第１のイエロー現像剤パターンの誤差Δｔｙ１＝（ｔｙ１’－ｔｙ１）・・・（２１）
第１のマゼンタ現像剤パターンの誤差Δｔｍ１＝（ｔｍ１’－ｔｍ１）・・・（２２）
第１のシアン現像剤パターンの誤差Δｔｃ１＝（ｔｃ１’－ｔｃ１）・・・（２３）
第２のイエロー現像剤パターンの誤差Δｔｙ２＝（ｔｙ２’－ｔｙ２）・・・（２４）
第２のマゼンタ現像剤パターンの誤差Δｔｍ２＝（ｔｍ２’－ｔｍ２）・・・（２５）
第２のシアン現像剤パターンの誤差Δｔｃ２＝（ｔｃ２’－ｔｃ２）・・・（２６）
各パターンの中心位置の検知タイミングに基づき位置ずれ補正の演算を行うため、中心位置の検知タイミングに、掃き寄せによる検知誤差が含まれている場合、位置ずれ補正にも誤差が生じてしまう。
第１のイエロー現像剤パターンの中心位置ｔｙ１’＝（ｔｙ１１＋ｔｙ１２’）／２・・・（１５）
第１のマゼンタ現像剤パターンの中心位置ｔｍ１’＝（ｔｍ１１＋ｔｍ１２’）／２・・・（１６）
第１のシアン現像剤パターンの中心位置ｔｃ１’＝（ｔｃ１１＋ｔｃ１２’）／２・・・（１７）
第２のイエロー現像剤パターンの中心位置ｔｙ２’＝（ｔｙ２１＋ｔｙ２２’）／２・・・（１８）
第２のマゼンタ現像剤パターンの中心位置ｔｍ２’＝（ｔｍ２１＋ｔｍ２２’）／２・・・（１９）
第２のシアン現像剤パターンの中心位置ｔｃ２’＝（ｔｃ２１＋ｔｃ２２’）／２・・・（２０）
よって、掃き寄せの影響により、各色の位置ずれ補正用パターンの中心位置の検知タイミングは、以下の誤差を含むこととなる。
第１のイエロー現像剤パターンの誤差Δｔｙ１＝（ｔｙ１’－ｔｙ１）・・・（２１）
第１のマゼンタ現像剤パターンの誤差Δｔｍ１＝（ｔｍ１’－ｔｍ１）・・・（２２）
第１のシアン現像剤パターンの誤差Δｔｃ１＝（ｔｃ１’－ｔｃ１）・・・（２３）
第２のイエロー現像剤パターンの誤差Δｔｙ２＝（ｔｙ２’－ｔｙ２）・・・（２４）
第２のマゼンタ現像剤パターンの誤差Δｔｍ２＝（ｔｍ２’－ｔｍ２）・・・（２５）
第２のシアン現像剤パターンの誤差Δｔｃ２＝（ｔｃ２’－ｔｃ２）・・・（２６）
各パターンの中心位置の検知タイミングに基づき位置ずれ補正の演算を行うため、中心位置の検知タイミングに、掃き寄せによる検知誤差が含まれている場合、位置ずれ補正にも誤差が生じてしまう。
【0032】
［掃き寄せ量補正パターン］
本実施形態においては、掃き寄せによる位置ずれ補正の誤差を抑制するために、位置ずれ補正用パターンとは別に、掃き寄せ量補正パターン１０３を形成する。図６に、掃き寄せ量補正パターンを示す。掃き寄せ量補正パターンは、各色基準パターンと比較パターンを含む。基準パターンと比較パターンは、副走査方向における幅が異なる２種類のパターンである。図６に示す掃き寄せ量補正パターンは、イエローの基準パターン１０１ｙ、イエローの比較パターン１０２ｙ、マゼンタの基準パターン１０１ｍ、マゼンタの比較パターン１０２ｍ、シアンの基準パターン１０１ｃ、シアンの比較パターン１０２ｃである。ここでは、基準パターンの副走査方向の長さを１００ｄｏｔ（６００ｄｐｉ換算で約４．２ｍｍ）、比較パターンの副走査方向の長さを２００ｄｏｔ（約８．４ｍｍ）としている。
本実施形態においては、掃き寄せによる位置ずれ補正の誤差を抑制するために、位置ずれ補正用パターンとは別に、掃き寄せ量補正パターン１０３を形成する。図６に、掃き寄せ量補正パターンを示す。掃き寄せ量補正パターンは、各色基準パターンと比較パターンを含む。基準パターンと比較パターンは、副走査方向における幅が異なる２種類のパターンである。図６に示す掃き寄せ量補正パターンは、イエローの基準パターン１０１ｙ、イエローの比較パターン１０２ｙ、マゼンタの基準パターン１０１ｍ、マゼンタの比較パターン１０２ｍ、シアンの基準パターン１０１ｃ、シアンの比較パターン１０２ｃである。ここでは、基準パターンの副走査方向の長さを１００ｄｏｔ（６００ｄｐｉ換算で約４．２ｍｍ）、比較パターンの副走査方向の長さを２００ｄｏｔ（約８．４ｍｍ）としている。
【0033】
なお、掃き寄せ量補正パターン１０３は、図７に示すように、位置ずれ補正用パターン５０６の近傍に配置してもよい。このように形成することで、位置ずれ補正制御を行う場合に、位置ずれ補正用パターンに発生している掃き寄せの影響を補正する補正パラメータを取得することができる。しかし、掃き寄せ量補正パターンの形成タイミングはこれに限られるものではない。例えば、中間転写ベルト２１９の１周に位置ずれ補正用パターンと掃き寄せ量補正パターンの両方を形成することが困難である場合、位置ずれ補正制御実行タイミングとは異なるタイミングで掃き寄せ量補正パターンを形成してもよい。
【0034】
図６のアナログ出力信号は、各色の基準パターン、比較パターンをセンサユニット２２５で検知した波形である。各色の比較パターンを検知した場合における掃き寄せの発生による後端部の波形ピーク値１０４ｙ１、１０４ｍ、１０４ｃは、基準パターンを検知した場合における掃き寄せの発生による後端部の波形ピーク値１０５ｙ１、１０５ｍ、１０５ｃより大きな値となる。これは、現像ニップ部で感光ドラムへと現像できなかった一部の現像剤が、感光ドラムの潜像領域と非潜像領域の界面（副走査方向における画像後端部）付近でまとめて現像されるためである。副走査方向に長い画像ほど、掃き寄せの影響により画像後端部の濃度が濃くなり、波形ピーク値が大きくなる。
【0035】
［掃き寄せ量の検知方法］
掃き寄せ量補正パターンをセンサユニット２２５で検知した場合のアナログ出力信号デジタル出力信号を、図６に示している。制御部２０６は、掃き寄せ量補正パターンの形成位置を検知するために、内部でタイマを動作させる。そして、タイマ基準点から、掃き寄せ量補正パターンのデジタル出力信号の立ち上がり、及び立下りエッジに対応する検知タイミングをメモリに記憶する。検知タイミングは以下のように定義される。
基準イエロー現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｙａ１、
基準イエロー現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｙａ２、
比較イエロー現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｙｂ１、
比較イエロー現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｙｂ２、
基準マゼンタ現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｍａ１、
基準マゼンタ現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｍａ２、
比較マゼンタ現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｍｂ１、
比較マゼンタ現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｍｂ２、
基準シアン現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｃａ１、
基準シアン現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｃａ２、
比較シアン現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｃｂ１、
比較シアン現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｃｂ２。
掃き寄せ量補正パターンをセンサユニット２２５で検知した場合のアナログ出力信号デジタル出力信号を、図６に示している。制御部２０６は、掃き寄せ量補正パターンの形成位置を検知するために、内部でタイマを動作させる。そして、タイマ基準点から、掃き寄せ量補正パターンのデジタル出力信号の立ち上がり、及び立下りエッジに対応する検知タイミングをメモリに記憶する。検知タイミングは以下のように定義される。
基準イエロー現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｙａ１、
基準イエロー現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｙａ２、
比較イエロー現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｙｂ１、
比較イエロー現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｙｂ２、
基準マゼンタ現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｍａ１、
基準マゼンタ現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｍａ２、
比較マゼンタ現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｍｂ１、
比較マゼンタ現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｍｂ２、
基準シアン現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｃａ１、
基準シアン現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｃａ２、
比較シアン現像剤パターンの先端位置検知タイミングｔｃｂ１、
比較シアン現像剤パターンの後端位置検知タイミングｔｃｂ２。
【0036】
次に、各色の基準パターン、及び比較パターンのパターン幅の時間を次式により算出する。
イエローの基準パターン幅の時間Ｔｙａ＝（ｔｙａ２－ｔｙａ１）・・・（２７）
イエローの比較パターン幅の時間Ｔｙｂ＝（ｔｙｂ２－ｔｙｂ１）・・・（２８）
マゼンタの基準パターン幅の時間Ｔｍａ＝（ｔｍａ２－ｔｍａ１）・・・（２９）
マゼンタの比較パターン幅の時間Ｔｍｂ＝（ｔｍｂ２－ｔｍｂ１）・・・（３０）
シアンの基準パターン幅の時間Ｔｃａ＝（ｔｃａ２－ｔｃａ１）・・・（３１）
シアンの比較パターン幅の時間Ｔｃｂ＝（ｔｃｂ２－ｔｃｂ１）・・・（３２）
次に、図８を用いて、掃き寄せ量の算出について説明する。各色の位置ずれ補正用パターンに発生する掃き寄せ量は、基準パターンと比較パターンのパターン幅を比較することで算出する。算出方法は各色で共通であるため、ここでは、一例としてイエローの掃き寄せ量補正パターンを用いて掃き寄せ量を算出する方法について説明する。なお、図８（ａ）は基準パターンのアナログ出力信号、及びデジタル出力信号を示している。図８（ｂ）は比較パターンのアナログ出力信号、及びデジタル出力信号を示している。
イエローの基準パターン幅の時間Ｔｙａ＝（ｔｙａ２－ｔｙａ１）・・・（２７）
イエローの比較パターン幅の時間Ｔｙｂ＝（ｔｙｂ２－ｔｙｂ１）・・・（２８）
マゼンタの基準パターン幅の時間Ｔｍａ＝（ｔｍａ２－ｔｍａ１）・・・（２９）
マゼンタの比較パターン幅の時間Ｔｍｂ＝（ｔｍｂ２－ｔｍｂ１）・・・（３０）
シアンの基準パターン幅の時間Ｔｃａ＝（ｔｃａ２－ｔｃａ１）・・・（３１）
シアンの比較パターン幅の時間Ｔｃｂ＝（ｔｃｂ２－ｔｃｂ１）・・・（３２）
次に、図８を用いて、掃き寄せ量の算出について説明する。各色の位置ずれ補正用パターンに発生する掃き寄せ量は、基準パターンと比較パターンのパターン幅を比較することで算出する。算出方法は各色で共通であるため、ここでは、一例としてイエローの掃き寄せ量補正パターンを用いて掃き寄せ量を算出する方法について説明する。なお、図８（ａ）は基準パターンのアナログ出力信号、及びデジタル出力信号を示している。図８（ｂ）は比較パターンのアナログ出力信号、及びデジタル出力信号を示している。
【0037】
基準パターンをセンサユニット２２５で検知した場合のデジタル出力信号の検知幅は、以下の区間を含んでいる。センサのスポット径５０５の一部に基準パターンが入ってから、スポット径５０５のすべてに基準パターンが入るまでの区間ＴＡ。スポット径５０５のすべてに基準パターンが入ってから、スポット径５０５から基準パターンがすべて抜けるまでの区間ＴＢ。区間ＴＢには、掃き寄せによる検知誤差が含まれている。
【0038】
比較パターンをセンサユニット２２５で検知した場合のデジタル出力信号の検知幅は、以下の区間を含んでいる。センサのスポット径５０５の一部に比較パターンが入ってから、スポット径５０５のすべてに比較パターンが入るまでの区間ＴＡ。比較パターンと基準パターンのパターン幅の差分（１００ｄｏｔ）が通過する区間ＴＣ。区間ＴＣの後、スポット径５０５から比較パターンがすべて抜けるまでの区間ＴＤ。区間ＴＤには、掃き寄せによる検知誤差が含まれている。
【0039】
ここで、区間ＴＢは、基準パターンのパターン幅（１００ｄｏｔ）を形成した場合に発生する掃き寄せによる検知誤差を含んでいる。一方、区間ＴＤは、比較パターンのパターン幅（２００ｄｏｔ）を形成した場合に発生する掃き寄せによる検知誤差を含んでいる。つまり、区間ＴＤと区間ＴＢの検知結果の差分を算出することにより、パターン幅の差分である１００ｄｏｔのパターンを形成した場合に発生する掃き寄せによるデジタル出力信号の検知誤差を算出することができる。
【0040】
このとき、比較パターンのパターン幅と基準パターンのパターン幅の差分１００ｄｏｔが通過する区間ＴＣに要する時間Ｔ＿ＴＣは、中間転写ベルト２１９の速度から求めることができる。区間ＴＤと区間ＴＢの差分の時間は、以下のようにして算出することができる。
イエロー現像剤パターン１００ｄｏｔあたりの掃き寄せによる検知誤差時間Ｔｅｒｒ＿ｙ１００＝Ｔｙｂ－Ｔｙａ－Ｔ＿ＴＣ・・・（３３）
式（３３）で算出したＴｅｒｒ＿ｙ１００は、イエロー現像剤パターン１００ｄｏｔあたりの掃き寄せによる検知誤差時間である。ここから、１ｄｏｔあたりの掃き寄せによる検知誤差時間を次式により算出する。
イエロー現像剤パターン１ｄｏｔあたりの掃き寄せによる検知誤差時間Ｔｅｒｒ＿ｙ＝（Ｔｙｂ－Ｔｙａ－Ｔ＿ＴＣ）／１００・・・（３４）
［位置ずれ検知結果の補正］
上述した算出方法により、各色の１ｄｏｔあたりの掃き寄せによる検知誤差時間Ｔｅｒｒ＿ｙ、Ｔｅｒｒ＿ｍ、Ｔｅｒｒ＿ｃを求める。そして、上述した式（１５）～式（２０）で算出した、掃き寄せが発生している状態における位置ずれ補正用パターンの中心位置の検知タイミングを補正する。これにより、掃き寄せの影響を抑制した位置ずれ補正用パターンの中心位置を算出することができる。例えば、位置ずれ補正用パターンの副走査方向のパターン幅が３００ｄｏｔである場合には、次式により中心位置を求めることができる。
掃き寄せ補正後の第１のイエロー現像剤パターンの中心位置ｔｙ１’’＝（ｔｙ１１＋ｔｙ１２’）－（Ｔｅｒｒ＿ｙ×３００）／２・・・（３５）
掃き寄せ補正後の第１のマゼンタ現像剤パターンの中心位置ｔｍ１’’＝（ｔｍ１１＋ｔｍ１２’）－（Ｔｅｒｒ＿ｍ×３００）／２・・・（３６）
掃き寄せ補正後の第１のシアン現像剤パターンの中心位置ｔｃ１’’＝（ｔｃ１１＋ｔｃ１２’）－（Ｔｅｒｒ＿ｃ×３００）／２・・・（３７）
掃き寄せ補正後の第２のイエロー現像剤パターンの中心位置ｔｙ２’’＝（ｔｙ２１＋ｔｙ２２’）－（Ｔｅｒｒ＿ｙ×３００）／２・・・（３８）
掃き寄せ補正後の第２のマゼンタ現像剤パターンの中心位置ｔｍ２’’＝（ｔｍ２１＋ｔｍ２２’）－（Ｔｅｒｒ＿ｍ×３００）／２・・・（３９）
掃き寄せ補正後の第２のシアン現像剤パターンの中心位置ｔｃ２’’＝（ｔｃ２１＋ｔｃ２２’）－（Ｔｅｒｒ＿ｃ×３００）／２・・・（４０）
このように、位置ずれ補正用パターンに発生している掃き寄せによる検知誤差を算出することができる。また、算出した検知誤差に基づき、位置ずれ補正用パターンを検知した中心位置を補正することにより、掃き寄せによる検知誤差を抑制することができる。
イエロー現像剤パターン１００ｄｏｔあたりの掃き寄せによる検知誤差時間Ｔｅｒｒ＿ｙ１００＝Ｔｙｂ－Ｔｙａ－Ｔ＿ＴＣ・・・（３３）
式（３３）で算出したＴｅｒｒ＿ｙ１００は、イエロー現像剤パターン１００ｄｏｔあたりの掃き寄せによる検知誤差時間である。ここから、１ｄｏｔあたりの掃き寄せによる検知誤差時間を次式により算出する。
イエロー現像剤パターン１ｄｏｔあたりの掃き寄せによる検知誤差時間Ｔｅｒｒ＿ｙ＝（Ｔｙｂ－Ｔｙａ－Ｔ＿ＴＣ）／１００・・・（３４）
［位置ずれ検知結果の補正］
上述した算出方法により、各色の１ｄｏｔあたりの掃き寄せによる検知誤差時間Ｔｅｒｒ＿ｙ、Ｔｅｒｒ＿ｍ、Ｔｅｒｒ＿ｃを求める。そして、上述した式（１５）～式（２０）で算出した、掃き寄せが発生している状態における位置ずれ補正用パターンの中心位置の検知タイミングを補正する。これにより、掃き寄せの影響を抑制した位置ずれ補正用パターンの中心位置を算出することができる。例えば、位置ずれ補正用パターンの副走査方向のパターン幅が３００ｄｏｔである場合には、次式により中心位置を求めることができる。
掃き寄せ補正後の第１のイエロー現像剤パターンの中心位置ｔｙ１’’＝（ｔｙ１１＋ｔｙ１２’）－（Ｔｅｒｒ＿ｙ×３００）／２・・・（３５）
掃き寄せ補正後の第１のマゼンタ現像剤パターンの中心位置ｔｍ１’’＝（ｔｍ１１＋ｔｍ１２’）－（Ｔｅｒｒ＿ｍ×３００）／２・・・（３６）
掃き寄せ補正後の第１のシアン現像剤パターンの中心位置ｔｃ１’’＝（ｔｃ１１＋ｔｃ１２’）－（Ｔｅｒｒ＿ｃ×３００）／２・・・（３７）
掃き寄せ補正後の第２のイエロー現像剤パターンの中心位置ｔｙ２’’＝（ｔｙ２１＋ｔｙ２２’）－（Ｔｅｒｒ＿ｙ×３００）／２・・・（３８）
掃き寄せ補正後の第２のマゼンタ現像剤パターンの中心位置ｔｍ２’’＝（ｔｍ２１＋ｔｍ２２’）－（Ｔｅｒｒ＿ｍ×３００）／２・・・（３９）
掃き寄せ補正後の第２のシアン現像剤パターンの中心位置ｔｃ２’’＝（ｔｃ２１＋ｔｃ２２’）－（Ｔｅｒｒ＿ｃ×３００）／２・・・（４０）
このように、位置ずれ補正用パターンに発生している掃き寄せによる検知誤差を算出することができる。また、算出した検知誤差に基づき、位置ずれ補正用パターンを検知した中心位置を補正することにより、掃き寄せによる検知誤差を抑制することができる。
【0041】
（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、掃き寄せを検知するための掃き寄せ量補正パターンを形成する方法について説明した。本実施形態においては、位置ずれ補正パターンの一部を掃き寄せ量補正パターンとして用いる方法について説明する。なお、画像形成装置の構成、センサユニットの構成、位置ずれ補正制御など、先の第１の実施形態と同様の内容については、ここでの詳しい説明は省略する。
第１の実施形態においては、掃き寄せを検知するための掃き寄せ量補正パターンを形成する方法について説明した。本実施形態においては、位置ずれ補正パターンの一部を掃き寄せ量補正パターンとして用いる方法について説明する。なお、画像形成装置の構成、センサユニットの構成、位置ずれ補正制御など、先の第１の実施形態と同様の内容については、ここでの詳しい説明は省略する。
【0042】
［掃き寄せ量補正パターン］
本実施形態においては、掃き寄せによる位置ずれ補正の誤差を抑制するために、位置ずれ補正用パターンと掃き寄せ量補正パターンを兼ねたパターンを形成する。図９に、位置ずれ補正用パターンと掃き寄せ量補正パターンを兼ねたパターンを示す。パターン群９０１は、位置ずれ補正パターンであり、且つ掃き寄せ量補正パターンの基準パターンを兼ねている。パターン群９０２は、イエロー現像剤パターン、マゼンタ現像剤パターン、シアン現像剤パターンの幅をパターン群９０１よりも副走査方向に長くしており、位置ずれ補正パターンであり、且つ掃き寄せ量補正パターンの比較パターンを兼ねている。なお、ブラック現像剤パターンに関しては、ここでは一例として掃き寄せの影響を受けにくいため、掃き寄せ量補正パターンを形成していない。しかし、ブラック現像剤の掃き寄せの影響も補正したい場合は、ブラック現像剤を用いた比較パターンを形成してもよい。
本実施形態においては、掃き寄せによる位置ずれ補正の誤差を抑制するために、位置ずれ補正用パターンと掃き寄せ量補正パターンを兼ねたパターンを形成する。図９に、位置ずれ補正用パターンと掃き寄せ量補正パターンを兼ねたパターンを示す。パターン群９０１は、位置ずれ補正パターンであり、且つ掃き寄せ量補正パターンの基準パターンを兼ねている。パターン群９０２は、イエロー現像剤パターン、マゼンタ現像剤パターン、シアン現像剤パターンの幅をパターン群９０１よりも副走査方向に長くしており、位置ずれ補正パターンであり、且つ掃き寄せ量補正パターンの比較パターンを兼ねている。なお、ブラック現像剤パターンに関しては、ここでは一例として掃き寄せの影響を受けにくいため、掃き寄せ量補正パターンを形成していない。しかし、ブラック現像剤の掃き寄せの影響も補正したい場合は、ブラック現像剤を用いた比較パターンを形成してもよい。
【0043】
図１０は、位置ずれ補正パターンと、掃き寄せ量補正パターンを兼ねたパターンの一部を示した図である。また、アナログ出力信号、デジタル出力信号を示している。掃き寄せ量補正の基準パターンを含むパターン群９０１に対して、比較パターンを含むパターン群９０２は、副走査方向に幅が長いパターンである。よって、先の第１の実施形態で説明した場合と同様に、掃き寄せの影響の受け方が異なる。各色の比較パターンを検知した場合における、掃き寄せの発生による後端部の波形ピーク値１０４ｙ、１０４ｍ、１０４ｃは、基準パターンを検知した場合における掃き寄せの発生による後端部の波形ピーク値１０５ｙ、１０５ｍ、１０５ｃより大きな値となる。
【0044】
各制御部２０６は、掃き寄せ量補正パターンの形成位置を検知するために、内部でタイマを動作させる。そして、タイマ基準点から、掃き寄せ量補正パターンのデジタル出力信号の立ち上がり、及び立下りエッジに対応する検知タイミングをメモリに記憶する。
【0045】
次に、各色の基準パターン、及び比較パターンのパターン幅の時間を次式により算出する。
イエローの基準パターン幅の時間Ｔｙａ＝（ｔｙａ２－ｔｙａ１）・・・（４１）
イエローの比較パターン幅の時間Ｔｙｂ＝（ｔｙｂ２－ｔｙｂ１）・・・（４２）
マゼンタの基準パターン幅の時間Ｔｍａ＝（ｔｍａ２－ｔｍａ１）・・・（４３）
マゼンタの比較パターン幅の時間Ｔｍｂ＝（ｔｍｂ２－ｔｍｂ１）・・・（４４）
シアンの基準パターン幅の時間Ｔｃａ＝（ｔｃａ２－ｔｃａ１）・・・（４５）
シアンの比較パターン幅の時間Ｔｃｂ＝（ｔｃｂ２－ｔｃｂ１）・・・（４６）
以下、先の第１の実施形態と同様であるため、詳しい説明は省略する。算出した基準パターン、及び比較パターンのパターン幅の時間から差分時間を求める。そして、差分時間から掃き寄せが検知誤差となる量を算出し、位置ずれ補正用パターンを検知した結果を補正する。
イエローの基準パターン幅の時間Ｔｙａ＝（ｔｙａ２－ｔｙａ１）・・・（４１）
イエローの比較パターン幅の時間Ｔｙｂ＝（ｔｙｂ２－ｔｙｂ１）・・・（４２）
マゼンタの基準パターン幅の時間Ｔｍａ＝（ｔｍａ２－ｔｍａ１）・・・（４３）
マゼンタの比較パターン幅の時間Ｔｍｂ＝（ｔｍｂ２－ｔｍｂ１）・・・（４４）
シアンの基準パターン幅の時間Ｔｃａ＝（ｔｃａ２－ｔｃａ１）・・・（４５）
シアンの比較パターン幅の時間Ｔｃｂ＝（ｔｃｂ２－ｔｃｂ１）・・・（４６）
以下、先の第１の実施形態と同様であるため、詳しい説明は省略する。算出した基準パターン、及び比較パターンのパターン幅の時間から差分時間を求める。そして、差分時間から掃き寄せが検知誤差となる量を算出し、位置ずれ補正用パターンを検知した結果を補正する。
【0046】
このように、位置ずれ補正用パターンに発生している掃き寄せによる検知誤差を算出することができる。また、算出した検知誤差に基づき、位置ずれ補正用パターンを検知した中心位置を補正することにより、掃き寄せによる検知誤差を抑制することができる。また、位置ずれ補正用パターンと掃き寄せ量補正パターンを兼ねたパターンを形成することで、検知にかかる時間を短縮することもできる。
【符号の説明】
【0047】
１０１ 基準パターン
１０２ 比較パターン
２０６ 制御部
１０２ 比較パターン
２０６ 制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】