特開 2023-5642 画像形成装置

(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】P2023005642

(43)【公開日】2023-01-18

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/01 20060101AFI20230111BHJP

   G03G 21/14 20060101ALI20230111BHJP

【ＦＩ】

G03G15/01 Y

G03G21/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021107680

(22)【出願日】2021-06-29

(71)【出願人】

【識別番号】000000295

【氏名又は名称】沖電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116964

【弁理士】

【氏名又は名称】山形 洋一

(74)【代理人】

【識別番号】100120477

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 賢改

(74)【代理人】

【識別番号】100135921

【弁理士】

【氏名又は名称】篠原 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100123375

【弁理士】

【氏名又は名称】半田 淳一

(72)【発明者】

【氏名】矢田 祐介

(72)【発明者】

【氏名】塙 大

(72)【発明者】

【氏名】村中 庸志

【テーマコード（参考）】

2H270

2H300

【Ｆターム（参考）】

2H270KA04

2H270KA28

2H270LD03

2H270MB04

2H270MC23

2H270MC24

2H270MD05

2H270ZC03

2H270ZC04

2H300EB04

2H300EB07

2H300EB12

2H300EF02

2H300EF06

2H300EG02

2H300EH34

2H300EH35

2H300EH36

2H300FF05

2H300GG27

2H300RR38

2H300RR39

2H300RR40

2H300RR50

2H300TT03

2H300TT04

(57)【要約】

【課題】印刷画像の高い品質を確保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（１）は、第１の画像形成部（１０Ｋ）と、第２の画像形成部（１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ）と、転写ベルトユニット（７０）と、検出部（７４）とを備え、制御部（９０）は、第１の画像形成部に調整パターンを形成させ（Ｓ１１）、検出部による検出の結果に基づいて、第１の色ずれ補正パターンの位置を決定する（Ｓ１２、Ｓ１３）処理と、第１の画像形成部に第１の色ずれ補正パターンを形成させ（Ｓ１４）、第２の画像形成部に第２の色ずれ補正パターンを第１の色ずれ補正パターンに重なるように形成させ（Ｓ１４）、検出部による第１の色ずれ補正パターン及び第２の色ずれ補正パターンの検出の結果に基づいて色ずれ量を算出する（Ｓ１５）処理と、を行い、色ずれ量に基づいて第１の画像形成部及び第２の画像形成部による印刷動作を制御する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の像担持体上に第１のトナーで第１のトナー画像を形成する第１の画像形成部と、
第２の像担持体上に前記第１のトナーとは異なる第２のトナーで第２のトナー画像を形成する第２の画像形成部と、
所定のベルト走行方向に走行する転写ベルトを有し、前記第１のトナー画像及び前記第２のトナー画像を前記転写ベルト上に転写する転写ベルトユニットと、
前記転写ベルト上に転写された前記第１のトナー画像及び前記第２のトナー画像を検出する検出部と、
前記第１の画像形成部、前記第２の画像形成部、及び前記転写ベルトユニットを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１の画像形成部に前記第１の像担持体に基づいて予め決められた調整パターンを前記転写ベルト上に形成させ、前記検出部による前記調整パターンの検出の結果に基づいて、前記第１のトナーからなる所定の第１の色ずれ補正パターンの位置を決定する処理と、
前記第１の画像形成部に前記第１の色ずれ補正パターンを前記転写ベルト上に形成させ、前記第２の画像形成部に前記第２のトナーからなる所定の第２の色ずれ補正パターンを前記第１の色ずれ補正パターンに重なるように前記転写ベルト上に形成させ、前記検出部による前記第１の色ずれ補正パターン及び第２の色ずれ補正パターンの検出の結果に基づいて、前記第１の色ずれ補正パターンと第２の色ずれ補正パターンとの間の色ずれ量を算出する処理と
を行い、
前記色ずれ量に基づいて前記第１の画像形成部及び前記第２の画像形成部による印刷動作を制御する
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記調整パターンは、前記第１の像担持体の１周期をＮ等分（Ｎは２以上の整数）して得られたＮ個の位相のそれぞれに対応する前記ベルト走行方向の位置に配置された複数のトナー領域を含む
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】

第１の像担持体上に第１のトナーで第１のトナー画像を形成する第１の画像形成部と、
第２の像担持体上に前記第１のトナーとは異なる第２のトナーで第２のトナー画像を形成する第２の画像形成部と、
所定のベルト走行方向に走行する転写ベルトと前記転写ベルトを走行させる駆動ローラと駆動ローラを駆動させる駆動ギアとを有し、前記第１のトナー画像及び前記第２のトナー画像を前記転写ベルト上に転写する転写ベルトユニットと、
前記転写ベルト上に転写された前記第１のトナー画像及び前記第２のトナー画像を検出する検出部と、
前記第１の画像形成部、前記第２の画像形成部、及び前記転写ベルトユニットを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１の画像形成部に前記第１の像担持体に基づいて予め決められた第１の調整パターンを前記転写ベルト上に形成させ、前記検出部による前記第１の調整パターンの検出の結果に基づいて、前記第１のトナーからなる所定の第１の色ずれ補正パターンの位置を決定する処理と、
前記第１の画像形成部に前記駆動ギアに基づいて予め決められた第２の調整パターンを前記転写ベルト上に形成させ、前記検出部による前記第２の調整パターンの検出の結果に基づいて、前記第１のトナーからなる前記第１の色ずれ補正パターンの位置を決定する処理と、
前記第１の画像形成部に前記第１の色ずれ補正パターンを前記転写ベルト上に形成させ、前記第２の画像形成部に前記第２のトナーからなる所定の第２の色ずれ補正パターンを前記第１の色ずれ補正パターンに重なるように前記転写ベルト上に形成させ、前記検出部による前記第１の色ずれ補正パターン及び第２の色ずれ補正パターンの検出の結果に基づいて、前記第１の色ずれ補正パターンと第２の色ずれ補正パターンとの間の色ずれ量を算出する処理と
を行い、
前記色ずれ量に基づいて前記第１の画像形成部及び前記第２の画像形成部による印刷動作を制御する
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項4】

前記第１の調整パターンは、前記第１の像担持体の１周期をＮ等分（Ｎは２以上の整数）して得られたＮ個の位相のそれぞれに対応する前記ベルト走行方向の位置に配置された複数のトナー領域を含み、
前記第２の調整パターンは、前記駆動ギアの１周期をＱ等分（Ｑは２以上の整数）して得られたＱ個の位相のそれぞれに対応する前記ベルト走行方向の位置に配置された複数のトナー領域を含む
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Ｎは、８以上の整数であることを特徴とする請求項２又は４に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記Ｎは、８以上の整数であり、前記Ｑは、４以上の整数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7】

前記第１の色ずれ補正パターンは、前記ベルト走行方向に並ぶ複数の第１のトナー領域を含み、
前記第２の色ずれ補正パターンは、前記ベルト走行方向に並ぶ複数の第２のトナー領域を含む
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記色ずれ量に基づく前記印刷動作の制御は、第１の露光装置によって前記第１の像担持体に画像データに基づいて光を照射する露光タイミング及び第２の露光装置によって前記第２の像担持体に前記画像データに基づいて光を照射する露光タイミングとの制御を含む
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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、カラー画像を形成する画像形成装置では、複数の画像形成部（印刷機構）によって媒体上に形成された複数のトナー画像の間の位置ずれ（色ずれ）を補正するための処理である色ずれ補正が行われる。色ずれ補正では、各画像形成部によって転写ベルト上に各色のトナー画像である色ずれ補正パターンが形成され、反射強度センサによって色ずれ補正パターンからの反射光の強度が検出され、この検出の結果に基づいて各画像形成部における画像形成動作のタイミングが補正される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－１３４０４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記画像形成装置では、各種の要因（例えば、感光体ドラムの偏心）によって、色ずれ量に周期的変動が生じ、ベルト上に転写された色ずれ補正パターンの範囲内で相対的な位置ずれを起こしてしまう場合がある。この場合、色ずれ補正が適切に行われず、印刷画像の品質が低下するという問題がある。

【0005】

本発明は、印刷画像の高い品質を確保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】

【0006】

本発明の一態様に係る画像形成装置は、第１の像担持体上に第１のトナーで第１のトナー画像を形成する第１の画像形成部と、第２の像担持体上に前記第１のトナーとは異なる第２のトナーで第２のトナー画像を形成する第２の画像形成部と、所定のベルト走行方向に走行する転写ベルトを有し、前記第１のトナー画像及び前記第２のトナー画像を前記転写ベルト上に転写する転写ベルトユニットと、前記転写ベルト上に転写された前記第１のトナー画像及び前記第２のトナー画像を検出する検出部と、前記第１の画像形成部、前記第２の画像形成部、及び前記転写ベルトユニットを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１の画像形成部に前記第１の像担持体に基づいて予め決められた調整パターンを前記転写ベルト上に形成させ、前記検出部による前記調整パターンの検出の結果に基づいて、前記第１のトナーからなる所定の第１の色ずれ補正パターンの位置を決定する処理と、前記第１の画像形成部に前記第１の色ずれ補正パターンを前記転写ベルト上に形成させ、前記第２の画像形成部に前記第２のトナーからなる所定の第２の色ずれ補正パターンを前記第１の色ずれ補正パターンに重なるように前記転写ベルト上に形成させ、前記検出部による前記第１の色ずれ補正パターン及び第２の色ずれ補正パターンの検出の結果に基づいて、前記第１の色ずれ補正パターンと第２の色ずれ補正パターンとの間の色ずれ量を算出する処理とを行い、前記色ずれ量に基づいて前記第１の画像形成部及び前記第２の画像形成部による印刷動作を制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、印刷画像の高い品質を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す断面図である。

【図2】第１の実施の形態に係る画像形成装置の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。

【図3】第１の実施の形態に係る画像形成装置の位相差調整動作を示すフローチャートである。

【図4】感光体ドラムの１周期を８等分して得られた位相ｉ（ｉ＝０，…，７）を示す図である。

【図5】ベルト走行方向に並ぶ複数のトナー領域を有する位相差調整パターンと、位相差調整パターンからの反射光の強度を検出する反射強度センサの出力の例を示す図である。

【図6】位相差調整パターンを構成するトナー領域の検出予定時刻と実際の検出時刻との差を示す図である。

【図7】位相差に基づく色ずれ補正パターンの調整動作を示す図である。

【図8】（ａ）から（ｄ）は、基準色及び計測色の色ずれ補正パターンの一部を示し、（ｅ）は、基準色及び計測色の色ずれ補正パターン及び転写ベルトの反射率を示す。

【図9】色ずれ量の周期変動が小さい画像形成装置でベルト走行方向に並ぶ複数のトナー領域からなる基準色の色ずれ補正パターンとベルト走行方向に並ぶ複数のトナー領域からなる計測色の色ずれ補正パターンとが転写ベルト上に形成された例を示す図である。

【図10】色ずれ量の周期変動が大きい画像形成装置でベルト走行方向に並ぶ複数のトナー領域からなる基準色の色ずれ補正パターンとベルト走行方向に並ぶ複数のトナー領域からなる計測色の色ずれ補正パターンとが転写ベルト上に形成された例を示す図である。

【図11】第２の実施の形態に係る画像形成装置の位相差調整動作を示すフローチャートである。

【図12】転写ベルトの駆動ローラの駆動ギアの１周期を４等分して得られた位相ｑ（ｑ＝０，…，３）を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、各実施の形態を適宜変更すること及び実施の形態の構成を適宜組み合わせることが可能である。

【0010】

《１》第１の実施の形態
《１－１》構成
〈画像形成装置〉
図１は、第１の実施の形態に係る画像形成装置１の構成を概略的に示す断面図である。画像形成装置１は、電子写真方式によって用紙などの記録媒体上に画像を形成する装置である。画像形成装置１は、カラー画像を形成することができるカラープリンタである。

【0011】

図１に示されるように、画像形成装置１は、現像剤（トナー）によってトナー画像を形成する４つの画像形成部（印刷機構）、すなわち、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の画像をそれぞれ形成する画像形成部１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙを有している。画像形成部１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙは、用紙６０の搬送方向Ｄ７１の上流側から順に１列に配置されている。また、画像形成部１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙの各々には、露光装置（印刷ヘッド）であるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ヘッド２１が備えられている。また、画像形成部１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙの下部には転写ベルトユニット７０が備えられている。

【0012】

画像形成装置１は、複数の用紙６０が積載される給紙カセット６１と、複数の用紙６０から１枚ずつ用紙６０を搬送路に送り出すピックアップローラである給紙ローラ６２と、給紙ローラ６２によって送り出された用紙６０を画像形成部１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙに向けて搬送する搬送ローラ６３とを有している。

【0013】

転写ベルトユニット７０は、駆動ローラ７２と、従動ローラ７３と、これらに張架された無端状の転写ベルト７１とを有している。転写ベルト７１は、画像形成部１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙにおける位相差調整時に位相差調整パターン（「調整パターン」ともいう）が形成され、色ずれ補正動作時に色ずれ補正パターンが形成される媒体である。駆動ローラ７２は、駆動ギアを備えており、ベルト駆動モータ２７（後述の図２に示される。）から駆動ギアに伝達される駆動力によって回転する。転写ベルト７１は、用紙６０を静電吸着する。転写ベルト７１の回転（すなわち、搬送方向Ｄ７１の移動）に伴い、用紙６０は搬送される。転写ベルトユニット７０は、転写ベルト７１を挟んで感光体ドラム１２の反対側に配置された転写ローラ１８を有している。また、転写ベルトユニット７０は、転写ベルト７１の外周面に接して、転写ベルト７１の外周面に残るトナーを除去する転写クリーニング部としてのベルトクリーニングブレード７５と、これによって掻き取られたトナーを収容する廃トナー回収容器７６とを有している。また、転写ベルトユニット７０は、転写ベルト７１に対向する位置には、位相差調整及び色ずれ補正などに使用される反射光の検出部である反射強度センサ７４を有している。第１の実施の形態では、２台の反射強度センサ７４が主走査方向に間隔を開けて予め決められた位置に配置されている。ただし、反射強度センサ７４の台数は、２台に限定されず、１台でもよく、又は３台以上であってもよい。

【0014】

画像形成装置１は、画像形成部１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙから用紙６０に転写された現像剤画像であるトナー画像を、加熱及び加圧することによって用紙６０上に定着する定着器１９を有している。定着器１９は、加熱ローラ１９ａ及び加圧ローラ１９ｂを有している。また、画像形成装置１は、トナー画像が定着された用紙６０を画像形成装置１の外部に排出する排出ローラ７７と、排出された用紙６０が積載されるスタッカ部７８とを有している。給紙ローラ６２、搬送ローラ６３、転写ベルトユニット７０、及び排出ローラ７７などは、用紙搬送部を構成している。なお、用紙搬送部の構成は、図示の例に限定されない。また、画像形成部の数は、２台以上であればよい。

【0015】

画像形成部１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙは、トナーカートリッジ１１から供給されるトナー１１ａの種類以外については、互いに同じ構造を有している。したがって、画像形成部１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙの各々を、「画像形成部１０」とも表記する。画像形成部１０は、像担持体としての感光体ドラム１２と、帯電部材としての帯電ローラ１３と、現像剤担持体としての現像ローラ１６と、感光体ドラム１２用のクリーニング部としてのクリーニングブレード１７と、現像剤供給部材としての供給ローラ１５と、現像剤規制部材としての現像ブレード１４とを有している。

【0016】

感光体ドラム１２は、ドラム駆動モータ２８（後述の図２に示される。）によって付与される駆動力によって回転する。感光体ドラム１２の表面には静電潜像が形成される。帯電ローラ１３、ＬＥＤヘッド２１、及び現像ローラ１６は、感光体ドラム１２の周囲に配置されている。

【0017】

帯電ローラ１３には、帯電ローラ用電源２９（後述の図２に示される。）によって所定のバイアス電圧が印加されている。帯電ローラ１３は、感光体ドラム１２の回転に伴って従動回転し、感光体ドラム１２の表面を一様に帯電する。

【0018】

ＬＥＤヘッド２１は、例えば、画像形成装置１の本体構造又は本体構造に対して開閉するカバー部材の下面に取り付けられている。ＬＥＤヘッド２１は、感光体ドラム１２に向き合う所定位置に配置される。ＬＥＤヘッド２１は、感光体ドラム１２の回転軸方向である主走査方向に配列された複数のＬＥＤを有するＬＥＤアレイと、ＬＥＤアレイと感光体ドラム１２との間に配置されたロッドレンズアレイとを有している。ロッドレンズアレイは、例えば、正立等倍結像レンズアレイである。印刷時には、ＬＥＤヘッド２１の複数のＬＥＤは、印刷データに応じて発光又は消灯する。ＬＥＤから出射された光は、ロッドレンズアレイによって感光体ドラム１２の表面に結像する。ＬＥＤヘッド２１によって、一様に帯電している感光体ドラム１２の表面が露光されると、感光体ドラム１２の表面に印刷データに対応する静電潜像が形成される。

【0019】

現像ローラ１６には、現像ローラ用電源３０（後述の図２に示される。）から所定のバイアス電圧が印加される。供給ローラ１５は、現像ローラ１６の表面にトナーを供給する。現像ブレード１４は、現像ローラ１６の表面に押圧されるように配置される。現像ブレード１４は、現像ローラ１６の表面に対する押圧力によって、現像ローラ１６の表面に担持されるトナー層の厚さを規制する。クリーニングブレード１７は、感光体ドラム１２の表面に接触しており、トナー画像の転写後に感光体ドラム１２の表面に残存するトナーを除去する。

【0020】

印刷動作時には、ＬＥＤヘッド２１により、負の電圧に印加された感光体ドラム１２上にＬＥＤ光が照射され、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成させる。供給ローラ１５及び現像ローラ１６に負の電圧を印加することにより、トナーは感光体ドラム１２に付与される。感光体ドラム１２上に形成されたトナー画像は、転写ベルトユニット７０の転写ローラ１８による正の電圧により、搬送された用紙６０上に転写される。また、位相差補正動作時、色ずれ補正動作時、又は濃度補正動作時には、感光体ドラム１２上に形成されたトナー画像は、所定方向に走行する転写ベルト７１上に転写される。感光体ドラム１２に残った残トナーは、クリーニングブレード１７によって掻き取られる。

【0021】

トナー画像が転写された用紙６０は、定着器１９の加熱ローラ１９ａと加圧ローラ１９ｂとにより熱と圧力を付与される。このとき、トナー画像は用紙６０に定着される。スタッカ部７８には、搬送された用紙６０が積載される。

【0022】

〈制御系〉
図２は、画像形成装置１の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。図２に示されるように、画像形成装置１は、各種の制御を司る制御部９０と、記憶部４０と、タッチパネル、キーボード、及び操作ボタンなどの入力部５１と、液晶表示パネルなどの表示部５２と、外部装置（例えば、パーソナルコンピュータなど）から印刷データなどを受信する通信部５３と、転写ベルト７１上のトナー画像を検出する反射強度センサ７４とを有している。

【0023】

また、画像形成装置１は、帯電ローラ１３に所定の電圧を印加する帯電ローラ用電源２９と、現像ローラ１６に所定の電圧を印加する現像ローラ用電源３０と、供給ローラ１５と現像ブレード１４とに所定の電圧を印加する供給ローラ用電源３１と、転写ローラ１８に所定の電圧を印加する転写ローラ用電源３２と、これらの各電源を制御する高圧制御部８１と、ＬＥＤヘッド２１の発光を制御する露光制御部８２とを有している。さらに、画像形成装置１は、加熱ローラ１９ａと加圧ローラ１９ｂの動作を制御する定着制御部８３と、給紙ローラ６２と搬送ローラ６３を駆動する搬送駆動モータ２６と、駆動ローラ７２を駆動するベルト駆動モータ２７と、感光体ドラム１２を駆動するドラム駆動モータ２８の各モータを制御する駆動制御部８４とを有している。

【0024】

図２に示される制御系の機能又は制御系の一部の機能は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの処理回路によって実現可能である。また、制御系の機能又は制御系の一部の機能は、ソフトウェアとしての制御プログラムを格納する記憶装置としてのメモリと、この制御プログラムを実行する処理回路であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などによって実現可能である。

【0025】

記憶部４０は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）とを有している。記憶部４０は、ソフトウェアとしての制御プログラムを記憶するメモリを有することができる。

【0026】

画像形成装置１は、第１の実施の形態に係る制御方法を実施することができる装置である。第１の実施の形態に係る制御方法では、制御部９０は、位相差調整動作、色ずれ補正動作、濃度補正動作、及び用紙６０への印刷動作を制御する。

【0027】

反射強度センサ７４は、例えば、赤外発光ダイオードとフォトトランジスタとを有する反射型の反射強度センサである。反射強度センサ７４は、転写ベルトユニット７０の転写ベルト７１の表面に向き合う位置（図１の例では下側）のベルトクリーニングブレード７５の上流側に設置されている。色ずれ量は、転写ベルト７１上に形成されたＫトナーのトナー画像の光反射率、カラートナーのトナー画像の光反射率、又は転写ベルト７１の光反射率を用いて算出される。

【0028】

画像形成装置１のウォーミングアップ動作時、又は印刷中においてある規定枚数の印刷が行われたタイミングで、制御部９０は、画像形成部１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙのうちの２つの画像形成部１０に、予め決められた色ずれ補正パターンを転写ベルト７１上に形成させて色ずれ補正処理を行う。色ずれ補正処理は、例えば、トナーの組み合わせ（例えば、ＫとＭの組み合わせ、ＫとＣの組み合わせ、ＫとＹの組み合わせ）について行う。制御部９０は、色ずれ補正パターンを検出した結果が示すずれ量に基づいて、印刷データに基づくＬＥＤヘッド２１の発光タイミングを調整する。

【0029】

第１の実施の形態では、色ずれ補正処理が行われる前に位相差調整動作が行われる。位相差調整動作は、画像形成部１０の感光体ドラム１２の偏心、転写ベルト７１の駆動ローラ７２の駆動ギアの偏心、画像形成部１０の交換による位置の変化、転写ベルトユニット７０の交換による位置の変化、環境温度の変動に伴う感光体ドラム１２若しくは転写ベルトの膨張・収縮による影響、などによって発生し得る色ずれ量の周期変動が、色ずれ補正処理に影響しないようにするための処理である。また、画像形成装置１が、画像形成部１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙが転写ベルト７１から離れるアップ状態と転写ベルト７１に接触するダウン状態とを切り替える機構を有する場合、このアップ状態とダウン状態の切り替えの後に、位相差調整動作を行ってもよい。

【0030】

《１－２》動作
まず、動作の概要を説明する。第１の実施の形態に係る画像形成装置１は、感光体ドラム１２の偏心などの影響によって、転写ベルト７１上においてベルト走行方向に並ぶ複数のトナー領域からなる色ずれ補正パターンがパターンの範囲内で相対的な位置ずれを起こしてしまう場合があることに鑑み、感光体ドラム１２の偏心などの影響を低減するための位相差調整処理を行い、位相差調整処理で得られた調整値に基づいて色ずれ補正パターンの位置を決定する色ずれ補正パターン決定処理を行い、ここで得られた色ずれ量に基づいて基準色の画像形成部（第１の画像形成部）及び計測色の画像形成部（第２の画像形成部）による印刷動作を制御する。

【0031】

例えば、制御部９０は、位相差調整処理において、画像形成部１０Ｋに、その感光体ドラム１２に基づいて予め決められた位相差調整パターンを転写ベルト７１上に形成させ、反射強度センサ７４による位相差調整パターンの検出の結果に基づいて、ブラックトナーからなる所定の第１の色ずれ補正パターンの位置を決定する。制御部９０は、補正パターン決定処理において、画像形成部１０Ｋに第１の色ずれ補正パターンを転写ベルト７１上に形成させ、画像形成部１０Ｍに第２のトナーからなる第２の色ずれ補正パターンを第１の色ずれ補正パターンに重なるように転写ベルト上に形成させ、反射強度センサ７４による第１の色ずれ補正パターン及び第２の色ずれ補正パターンの検出の結果に基づいて、第１の色ずれ補正パターンと第２の色ずれ補正パターンとの間の色ずれ量を算出する。

【0032】

次に、動作の詳細を説明する。図３は、画像形成装置１の位相差調整動作を示すフローチャートである。第１の実施の形態では、感光体ドラム１２の位相ごとに計算された位相差調整値に基づいて、色ずれ補正パターンの出力を調整する。

【0033】

まず、位相差調整動作は、色ずれ補正処理における色ずれ量の計測の前に開始される。色ずれ量の計測は、画像形成装置１の電源オン時、画像形成装置１の筐体のトップカバーの開閉時、画像形成装置１の入力部５１である操作パネルにおけるユーザ操作によって色ずれ補正の実行が指示されたとき、色ずれ補正の動作モードの設定をマニュアルからオートに変更したとき、などのいずれかの条件が成立したときに開始される。ただし、色ずれ量の計測は、他の時点に開始されてもよい。

【0034】

〈ステップＳ１１〉
最初に、制御部９０は、色ずれ補正パターンを調整するために感光体ドラム１２の位相ごとの位相差調整値を算出する。この算出に際し、制御部９０は、感光体ドラム１２上に所定の複数のトナー領域からなる位相差調整パターンを形成し、これを転写ベルト７１上に転写し、転写ベルト７１上の位相差調整パターンを反射強度センサ７４で読み取るための制御を行う。

【0035】

図４は、感光体ドラム１２の１周期（＝２π［ｒａｄ］）を８等分して得られる８つの位相を示す図である。８つの位相は、π／４［ｒａｄ］間隔の位相ｉ（ｉ＝０，１，…，７）である。８つの位相は、位相差調整パターンの形成に使用される。８つの位相は、位相０（＝０［ｒａｄ］）、位相１（＝π／４［ｒａｄ］）、位相２（＝π／２［ｒａｄ］）、位相３（＝３π／４［ｒａｄ］）、位相４（＝π［ｒａｄ］）、位相５（＝５π／４［ｒａｄ］）、位相６（＝３π／２［ｒａｄ］）、及び位相７（＝７π／４［ｒａｄ］）である。感光体ドラム１２の１周期の分割数Ｎは、８に限定されず、２以上の他の数（整数）であってもよい。ただし、位相差調整の精度を上げるためには、１周期の分割数Ｎは、８以上であることが望ましい。

【0036】

なお、位相差調整パターンを構成するベルト走行方向に並ぶ隣合うトナー領域の配列間隔は、感光体ドラム１２の周長ＬをＮで除した、Ｌ／Ｎであるので、Ｌ＝７５．３ｍｍの場合には、隣合うトナー領域の配列間隔は、Ｌ／Ｎ＝９．４ｍｍ以下であることが望ましい。

【0037】

また、隣合うトナー領域の配列間隔は、反射強度センサ７４から照射される光スポットの直径φの２倍以上であることが望ましい。この直径φは１ｍｍ～１．２ｍｍであるから、隣合うトナー領域の配列間隔は、２ｍｍ以上であることが望ましい。

【0038】

図５は、位相ｉ（ｉ＝０，１，…，７）に対応する転写ベルト７１上の８つの位置に形成された８つのトナー領域（パターン領域）から構成される位相差調整パターンと、位相差調整パターンが形成された転写ベルト７１からの反射光を検出する反射強度センサ７４のセンサ出力とを示す図である。８つのトナー領域は、転写ベルト７１のベルト走行方向に並んで形成される。

【0039】

画像形成部１０の感光体ドラム１２の周長をＬ［ｄｏｔ］とすると、図５に示されるように、画像形成部１０は、位相ｉ（ｉ＝０，１，…，７）のトナー領域から構成される位相差調整パターンを転写ベルト７１上に形成する。図５は、Ｋ色の位相差調整パターンの例であるが、Ｋ色に続きＣ色、Ｍ色、Ｙ色の各々においても順に同様のパターン形成を行う。なお、図５には、８つのＫトナー領域（位相０～７）と１つのＣトナー領域（位相０）との例が示されている。

【0040】

〈ステップＳ１２〉
次に、位相差調整値を算出する。図６に示される位相差調整パターンが転写ベルト７１上に形成され、反射光の強度を検出する反射強度センサ７４に検出される検出予定時刻は、ｘを対象の色（Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ）、ｉを位相を示すインデックス（図５の例では、ｉ＝０，１，…，７）とすると、ｔ_ｘ［ｉ］と表記される。また、反射強度センサ７４が実際に位相差調整パターンを検出した時刻である検出時刻をｔ′_ｘ［ｉ］と表記される。感光体ドラム１２の周長をＬ［ｄｏｔ］、色ずれ補正時の転写ベルト７１の走行速度をＶ［ｄｏｔ／秒］、位相の分割数をＮ（図５の例では、Ｎ＝８）とすると、位相差調整パターンの検出予定時刻ｔ_ｘ［ｉ］と実際の検出時刻ｔ′_ｘ［ｉ］との差Ｔ_ｘ［ｉ］［秒］は、以下の式（１）で表される。

【0041】

【数1】

【0042】

式（１）から、位相ｉ（ｉ＝０，１，…，７）における対象色ｘにおける色ずれ量Ｄ_ｘ［ｉ］［ｄｏｔ］は、以下の式（２）で表される。

【0043】

【数2】

【0044】

位相ｊ（ｊ＝０，１，…，Ｎ－１）における対象色ｘにおける色ずれ量Ｄ_ｘ［ｊ］［ｄｏｔ］の平均値からの、位相ｉにおける対象色ｘにおける色ずれ量Ｄ_ｘ［ｉ］［ｄｏｔ］の相対的な色ずれ量である位相差調整値Ｃ_ｘ［ｉ］［ｄｏｔ］は、以下の式（３）で計算される。

【0045】

【数3】

【0046】

〈ステップＳ１３〉
図７は、式（３）で計算された位相差調整値Ｃ_ｘ［ｉ］［ｄｏｔ］を用いた色ずれ補正パターンの調整を示す図である。位相差調整値Ｃ_ｘ［ｉ］［ｄｏｔ］が決定された後は、位相に応じて色ずれ補正パターンを調整する。図７に示されるように、上記の位相差調整値Ｃ_ｘ［ｉ］［ｄｏｔ］を用いて、色ずれ補正パターンを位相０である先頭位置からシフトさせる。色ずれ補正パターンの先頭位置からの距離をｄ［ｄｏｔ］、色ずれ補正パターンの先頭位置からの距離の位相を示す整数をｎ_ｘ［ｄ］と表記すると、色ずれ補正パターンの先頭位置からの距離のシフト量ｓ_ｘ（ｄ）［ｄｏｔ］は、以下の式（４）で表わされる。

【0047】

【数4】

【0048】

ここで、ｎ_ｘ［ｄ］の算出方法は、以下の式（５）で表わされる。ここで、ｉｎｔ（数値Ａ）は、括弧内の数値Ａの小数点以下を切り捨てて得られた整数を示す。また、ｍｏｄ（数値Ｂ，除数Ｃ）は、数値Ｂを除数Ｃで割ったときの剰余を示す。

【0049】

【数5】

【0050】

また、上記のシフト量ｓ_ｘ（ｄ）［ｄｏｔ］の算出式である式（４）は、任意の位相ｎの開始位置から色ずれ補正パターンが出力される場合であるが、出力の開始が位相の開始位置と次の位相の開始位置との間にある場合には、線形補完を用いる以下の式（６）でシフト量を計算する。

【0051】

【数6】

【0052】

ここで、ｄ_ｘｐ［ｄｏｔ］は、対象の色の位相差調整パターンの出力開始から色ずれ補正パターンの出力開始までの距離に相当する、印字ドットの数（すなわち、ｄｏｔ数）を表す。

【0053】

〈ステップＳ１４、Ｓ１５〉
制御部９０は、以上により求められたシフト量ｓ_ｘ（ｄ）［ｄｏｔ］だけ、色ずれ補正パターンをシフトし、感光体ドラム１２から転写ベルト７１上へトナー画像が転写されるように、ＬＥＤヘッド２１の動作タイミングを制御する。そして、上記色ずれ補正パターンを反射強度センサで読み取り、色ずれ量を算出することで色ずれ計測を終了する。

【0054】

図８（ａ）から（ｄ）は、色ずれ補正パターンの一部を示し、図８（ｅ）は、ブラックトナー（Ｋトナー）、カラートナー（Ｃ、Ｍ、Ｙトナー）、転写ベルト７１の反射率を示す。図８（ａ）から（ｄ）は、それぞれ縞状のカラーのパターンと、縞状のブラックのパターンとの重なり具合が異なって印刷された４種類のブロックを示している。また、図８（ｅ）は、それぞれカラーのトナー領域の反射率Ｒｃ、転写ベルト７１の反射率Ｒｂ、ブラックのトナー領域の反射率Ｒｋが、Ｒｂ＞Ｒｃ＞Ｒｋの関係にあるものとして、反射強度センサ７４によって検出される濃度レベルの変化を示している。ここで、横軸は転写ベルト７１に対する反射強度センサ７４の濃度検出位置に対応しており、縦軸は反射光の検出結果に対応する反射率（濃度レベル）を示している。

【0055】

主走査方向、副走査方向、及び斜め方向での色ずれ量を検出するには、色ずれ検出用の色ずれ補正パターンにおいて、カラーのトナー領域とブラックのトナー領域が最もずれているブロック（例えば、図８（ｄ）に示すブロック）の印刷位置を特定すればよい。その場合に、縞状のパターンのうち、後から上に重ねて印刷されたカラーのトナー領域の面積は常に一定であって変化しないが、ブロック毎にブラックのトナー領域の占める面積、及び転写ベルト７１の露出面積は、縞状のパターンの重なり具合に応じて変化する。したがって、図８（ｅ）に示すように、各ブロックからの光の反射強度を測定して、それぞれの濃度レベルの相対値が分かればブロックが、図８（ａ）から（ｄ）のいずれであるかを特定でき、そこから色ずれ量を検出することができる。

【0056】

図９は、色ずれ量の周期変動が小さい画像形成装置でベルト走行方向に並ぶ複数のトナー領域からなる基準色（例えば、Ｋ色）の色ずれ補正パターンとベルト走行方向に並ぶ複数のトナー領域からなる計測色（例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ色）の色ずれ補正パターンとが転写ベルト７１上に形成された例を示す図である。図１０は、色ずれ量の周期変動が大きい画像形成装置でベルト走行方向に並ぶ複数のトナー領域からなる基準色の色ずれ補正パターンとベルト走行方向に並ぶ複数のトナー領域からなる計測色の色ずれ補正パターンとが転写ベルト上に形成された例を示す図である。

【0057】

従来の画像形成装置では、位相差調整を行わないので、感光体ドラム１２の偏心などの影響によって、図１０に示されるように、転写ベルト７１上の色ずれ補正パターンがパターンの範囲内で相対的な位置ずれを起こしてしまう場合がある。図１０の場合には、矢印で示される最小反射率の位置のほかに、最小反射率の位置と誤検出されやすい位置が２か所存在する。このため、色ずれ補正が適切に行われず、印刷画像の品質が低下することがある。

【0058】

これに対し、第１の実施の形態に係る画像形成装置１では、位相差調整を行い、感光体ドラム１２の偏心などにより色ずれ補正パターンが受ける影響を低減している。このため、図９に示されるように、色ずれ補正パターンが転写ベルト７１上のベルト走行方向に相対的な位置ずれが小さく形成される。図９の場合には、最小反射率の位置が１か所だけ現れる。このため、色ずれ補正が適切に行われる。

【0059】

《１－３》効果
以上に説明したように、第１の実施の形態によれば、色ずれ補正パターンにおける最小反射率の位置を誤検出することが無くなり、適切な色ずれ補正が可能となるので、印刷品質が向上するという効果が得られる。

【0060】

また、感光体ドラム１２の径が小さい画像形成装置では、感光体ドラム１２の偏心に基づく画質への悪影響が大きいが、第１の実施の形態によれば、適切な色ずれ補正が可能であるので、印刷品質の低下の抑制効果が顕著である。

【0061】

上記説明では、位相差調整動作を画像形成部１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙに対してすべて行った例で説明したが、色ずれ量の周期変動が小さいと判断した色に対し位相差調整動作を割愛するなど、一部の色に対してのみ位相差調整動作を行ってもよい。

【0062】

《２》第２の実施の形態
第１の実施の形態では、感光体ドラム１２の偏心などに起因する位相差を調整する位相差調整動作を行い、位相差が調整された色ずれ補正パターンに基づいて色ずれ補正動作を行う例を説明した。しかし、転写ベルト７１の駆動ローラの駆動ギアの偏心によるベルト走行速度の変動によって、色ずれ補正パターンの出力位置が変わる場合がある。そこで、第２の実施の形態では、第１の実施の形態の位相差調整動作に加えて、転写ベルトユニット７０の駆動ローラの駆動ギアの偏心などに起因する位相差を調整する位相差調整動作を行う例を説明する。第２の実施の形態では、上記の影響を考慮した補正を行うことにより、より正確な色ずれ補正を行うことが可能となる。

【0063】

第２の実施の形態に係る画像形成装置の構成は、第１の実施の形態に係る画像形成装置のものと同様である。第２の実施の形態の説明では、図１から図１０を参照する。

【0064】

まず、動作の概要を説明する。第２の実施の形態に係る画像形成装置は、感光体ドラム１２の偏心などの影響を低減するための位相差調整処理を行い、位相差調整処理で得られた調整値に基づいて、転写ベルトユニット７０の偏心などの影響を低減するための位相差調整処理を行い、位相差調整処理で得られた２つの調整値に基づいて、色ずれ補正パターンの位置を決定する色ずれ補正パターン決定処理を行い、ここで得られた色ずれ量に基づいて基準色の画像形成部（第１の画像形成部）及び計測色の画像形成部（第２の画像形成部）による印刷動作を制御する。

【0065】

例えば、制御部９０は、位相差調整処理において、画像形成部１０Ｋに、その感光体ドラム１２に基づいて予め決められた位相差調整パターンを転写ベルト７１上に形成させ、反射強度センサ７４による位相差調整パターンの検出の結果に基づいて、ブラックトナーからなる所定の第１の補正パターン位相差調整値を決定する。制御部９０は、位相差調整処理において、画像形成部１０Ｋに転写ベルトユニット７０の駆動ギアに基づいて予め決められた位相差調整パターンを、感光体ドラム１２の位相と先に決定した第１の補正パターン位相差調整値により調整を行ったうえで転写ベルト７１上に形成させ、反射強度センサ７４による位相差調整パターンの検出の結果に基づいて、ブラックトナーからなる所定の第２の補正パターン位相差調整値を決定する。

【0066】

制御部９０は、補正パターン決定処理において、画像形成部１０Ｋにブラックトナーからなる第１の色ずれ補正パターンを、感光体ドラム１２の位相と第１の補正パターン位相差調整値、転写ベルト７１位相と第２の補正パターン位相差調整値によって調整したうえで、転写ベルト７１上に形成させ、画像形成部１０Ｍにマゼンタトナーからなる第２の色ずれ補正パターンを第１の色ずれ補正パターンに重なるように転写ベルト７１上に形成させ、反射強度センサ７４による第１の色ずれ補正パターン及び第２の色ずれ補正パターンの検出の結果に基づいて、第１の色ずれ補正パターンと第２の色ずれ補正パターンとの間の色ずれ量を算出する。

【0067】

次に、動作の詳細を説明する。以下の説明では、第２の実施の形態に係る画像形成装置の動作を、第１の実施の形態に係る画像形成装置１の動作と異なる点を中心に説明する。図１１は、第２の実施の形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。

【0068】

〈ステップＳ２１、Ｓ２２〉
図１１におけるステップＳ２１からＳ２２は、図３におけるステップＳ１１からＳ１２と同じである。つまり、第２の実施の形態では、ステップＳ２１からＳ２２において、第１の位相差調整パターンを形成し、第１の位相差調整値Ｃ_ｘ［ｉ］を算出する。
〈ステップＳ２３〉
ステップＳ２３においては、第１のシフト量ｓ_ｘ（ｄ）を算出する。この第１のシフト量ｓ_ｘ（ｄ）は、後述するステップＳ２４における位相差調整および、色ずれ補正パターンの副走査方向の位置調整に使用する。

【0069】

〈ステップＳ２４〉
次に、転写ベルトユニット７０の位相ごとの調整値である第２の位相差調整値を算出する。第２の位相差調整値の算出方法は、第１の位相差調整値Ｃ_ｘ［ｉ］の算出方法と同様である。図１２は、転写ベルト７１の駆動ローラ７２の駆動ギアの１周期を８等分して得られた位相ｑ（ｑ＝０，…，７）を示す図である。ただし、駆動ギアの１周期の分割数Ｑは８に限定されない。また、本実施例における感光体ドラム１２の周長Lおよび駆動ローラ７２の駆動ギアの周長L’は異なる。第２の実施の形態では、ステップＳ２４において、制御部９０は、転写ベルトの駆動ローラ７２に同軸に備えられた駆動ギアの位相ｑ（ｑ＝０，…，Ｑ－１）、Ｑ＝８のトナー領域からなる第２の位相差調整パターンの形成を指示する。

【0070】

〈ステップＳ２５〉
制御部９０は、転写ベルトユニット７０の位相０に一致する位置を第２の位相差調整パターンの位相０の位置として、第２の位相差調整値を算出する。算出方法は、ステップＳ２２における感光体ドラム１２についての第１の位相差調整値の算出方法と同様である。

【0071】

〈ステップＳ２６〉
制御部９０は、ステップＳ２３と同様の方法によって、位相ｑごとに第２のシフト量を算出する。

【0072】

〈ステップＳ２７、Ｓ２８〉
制御部９０は、感光体ドラム１２における第１のシフト量と転写ベルトユニット７０における第２のシフト量を用いた位置の調整がなされた色ずれ補正パターンに基づいて各画像形成部における動作タイミングを制御して、転写ベルト７１上に色ずれ補正パターンを形成する。ステップＳ２７、Ｓ２８の動作は、図３におけるステップＳ１４、Ｓ１５の動作と同様である。色ずれ補正パターンの書き出し位置における感光体ドラム１２および転写ベルトユニット７０のそれぞれの位相から、シフト量を参照して合算して書き出し位置を調整する。

【0073】

第２の実施の形態に係る画像形成装置によれば、第１の実施の形態の場合より、高精度に色ずれ補正を行うことができる。

【0074】

また、上記説明では、感光体ドラム１２の位相ｉのトナー領域からなる第１の位相差調整パターンを用いた位相差調整を先に行い、転写ベルト７１の駆動ローラ７２の駆動ギアの位相ｑのトナー領域からなる第２の位相差調整パターンを用いた位相差調整を後に行う例を説明した。しかし、この調整の順番は、逆であってもよいが、調整の順番は周期が短い方を後にすることが望ましい。また、転写ベルト７１の駆動ローラ７２の駆動ギアの位相ｑのトナー領域からなる第２の位相差調整パターンを用いた位相差調整のみを行ってもよい。

【0075】

《３》変形例
上記説明では基準色のトナーをＫトナーとし、調整色のトナーをＣ、Ｍ、Ｙトナーとした例を説明したが、基準色のトナーをＫトナー以外のトナーとしてもよい。

【符号の説明】

【0076】

１ 画像形成装置、 １０、１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ 画像形成部、 １２ 感光体ドラム（像担持体）、 １８ 転写ローラ、 ２１ ＬＥＤヘッド（露光装置）、 ７０ 転写ベルトユニット、 ７１ 転写ベルト、 ７２ 駆動ローラ、 ７３ 従動ローラ、 ７４ 反射強度センサ（検出部）、 ９０ 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】

【図12】