画像形成装置及び画像形成装置の位置ずれ補正方法
【課題】画像形成装置において、位置ずれ補正用のパターンを構成するトナーの除去に要する時間を短縮すること。
【解決手段】２次転写ローラ１１９の周長Ｌと、繰り返し描画されるドラム間隔補正用パターン４１２の繰り返し間隔Ｐと、パターンに含まれる線の副走査方向の幅の最大値ｐｍａｘと、パターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値ｇｍｉｎとが、ｐｍａｘ≦｜Ｐ−Ｌ｜≦ｇｍｉｎの関係を満たすことを特徴とする。
【解決手段】２次転写ローラ１１９の周長Ｌと、繰り返し描画されるドラム間隔補正用パターン４１２の繰り返し間隔Ｐと、パターンに含まれる線の副走査方向の幅の最大値ｐｍａｘと、パターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値ｇｍｉｎとが、ｐｍａｘ≦｜Ｐ−Ｌ｜≦ｇｍｉｎの関係を満たすことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び画像形成装置の位置ずれ補正方法に関し、特に、位置ずれ補正用に描画されたパターンのクリーニングに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。
【０００３】
このような画像処理装置のうち、電子化された書類の出力に用いられる画像形成装置においては、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光することにより静電潜像を形成し、トナー等の顕色剤を用いてその静電潜像を現像してトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙に転写することによって紙出力を行う。
【０００４】
このような電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光して静電潜像を形成するタイミングと用紙の搬送タイミングとを合わせることにより、用紙の正しい範囲に画像が形成されるように調整が行われる。また、複数の感光体を用いてカラー画像を形成するタンデム式の画像形成装置においては、各色の感光体において現像された画像が正確に重ね合わされるように、各色の感光体における露光タイミングの調整が行われる（例えば、特許文献１参照）。以降、これらの調整処理を総じて位置ずれ補正とする。
【０００５】
特許文献１に開示されているような位置ずれ補正においては、感光体の露光及び静電潜像の現像といった通常の動作と同様の動作によりタイミング検知用のパターンを形成して光反射型の光センサで読み取り、感光体の露光を開始してからタイミング検知用の画像パターンが読み取られるまでの期間をカウントする。そして、このようにしてカウントされた期間と予め定められた基準値とを比較することにより、カウントされた期間と基準値との差に基づいて調整処理が行われる。
【０００６】
上述したような位置ずれ補正を行った場合、位置ずれ補正が完了した後に、上記パターンを構成するトナーを除去する必要がある。ここで、図１４に示すような、感光体１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙから用紙に直接画像を転写する直接転写方式の場合、上記トナーを除去するクリーナ１１８は、上述した光センサであるパターン検知センサ１１７の下流側であって、搬送ベルト１０５に用紙が受け渡される地点よりも上流側に設けることができ、用紙裏面の汚れを回避することができる。
【０００７】
他方、図３に示すような中間転写方式の場合、パターン検知センサ１１７による検知位置の直後にはクリーナ１１８を設けることができない。これは、通常の画像形成処理においては、２次転写ローラ１１９において用紙に画像が転写されるため、それまでの間に搬送ベルト１０５上に形成されたパターンを除去することが出来ないからである。
【０００８】
従って、中間転写方式の画像形成装置においては、上述した位置ずれ補正を行うことにより、位置ずれ補正用のパターンが２次転写ローラに転写されてしまう。結果的に、２次転写ローラに転写されたパターンが用紙の裏面に付着し、用紙が汚れてしまう。また、両面印刷の場合においては、画像品質が低下してしまう。
【０００９】
このような課題を解決するため、中間転写方式の画像形成装置においては、上述した位置ずれ補正を行った後、搬送ベルトや２次転写ローラにバイアスをかけてトナーを回収することで清掃を行っている。
【００１０】
また、上記位置ずれ補正用のパターンのトナーが汚れとして２次転写ローラに付着した場合において、その汚れのトナーを被覆するような汚れ防止パターンを黄色のトナーで形成して２次転写ローラに付着させることにより、用紙裏面に上記汚れのトナーではなく、目立たない黄色の汚れ防止パターンを付着させ、見た目上の汚れを防止する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献２に開示された方法を用いる場合、見た目上の汚れを防止することはできるが、余分なトナーが用紙裏面に付着していることに変わりはない。また、黄色のトナーの消費量が増大してしまうという問題がある。更に、両面印刷を行う場合においては、上記汚れ防止パターンの黄色により、裏面側に形成される画像の色実が変化してしまうことも考えられる。
【００１２】
特許文献２に開示された方法を用いることなく、上述した用紙裏面の汚れを防止するためには、中間転写ベルトや２次転写ローラにバイアスをかけてトナーを回収する清掃処理を確実に行う必要がある。この清掃処理によって中間転写ベルトや２次転写ローラに付着したトナーを確実に除去するためには、上記清掃処理を行う時間、即ちバイアスをかけてトナーを回収する時間を長く設定する必要があるが、この間は画像形成出力を行うことができないため、ダウンタイムが増大し、ユーザの利便性が低下する。
【００１３】
これに対して、位置ずれ補正用パターンを形成するトナーの濃度、即ち、単位面積当たりのトナーの量が少なければ、上記清掃処理の期間を短縮しながらも、中間転写ベルトや２次転写ローラに付着したトナーを確実に除去することができる。ここで、位置ずれ補正用パターンの静電潜像を現像する際のトナーの濃度を下げたとしても、上記位置ずれ補正動作において、パターンが繰り返し描画され、２次転写ローラの複数周にわたってパターンが転写された場合に、前の周回においてパターンが転写された位置に再度パターンが転写されると、トナーの濃度が上がってしまう。
【００１４】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、画像形成装置において、位置ずれ補正用のパターンを構成するトナーの除去に要する時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、感光体に対して光ビームを照射する光源を制御して光ビームを照射させて前記感光体上に静電潜像を形成する光源制御部と、前記静電潜像を現像することによって形成された画像を用紙に転写するために一時的に保持して搬送する中間転写体と、前記中間転写体と対向して配置された無端状の回転体であって、前記中間転写体上に保持されている画像を前記中間転写体との間に供給される用紙に転写させる転写回転体と、前記中間転写体の表面を撮像するセンサの出力信号に基づいて前記中間転写体の表面に保持された画像が前記センサに対向する位置に到達したことを検知する画像検知部と、前記光源制御部が複数の線によって構成された所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの期間である検知期間をカウントする検知期間カウント部と、前記光源制御部が所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの基準となる期間の値である基準値と前記カウントされた検知期間との差に基づいて前記光源に光ビームを照射させるタイミングを補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含む画像形成装置であって、前記光源制御部は、前記パターンを繰り返し描画し、前記転写回転体の周長Ｌと、前記搬送体の表面に繰り返し描画される前記パターンにおいて一の前記パターンの描画開始位置からその次に描画される前記パターンの描画開始位置までの副走査方向の幅Ｐと、前記パターンに含まれる線の副走査方向の幅の最大値ｐｍａｘと、前記繰り返し描画されたパターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値ｇｍｉｎとが、ｐｍａｘ≦｜Ｐ−Ｌ｜≦ｇｍｉｎの関係を満たすことを特徴とする。
【００１６】
ここで、前記パターンが繰り返し描画される回数ｎが、ｐｍａｘ≦｜Ｐ−Ｌ｜≦ｇｍｉｎ／（ｎ−１）の関係を満たすことが好ましい。
【００１７】
また、前記センサは、前記中間転写体を露光してその反射光を受光することにより前記中間転写体の表面を撮像し、前記パターンに含まれる線の幅の最小値が、前記センサによる露光のスポット径以上であることが好ましい。
【００１８】
更に、ｐｍａｘ＝｜Ｐ−Ｌ｜の関係を満たすことが好ましい。
【００１９】
更に、｜Ｐ−Ｌ｜＝ｇｍｉｎ／（ｎ−１）の関係を満たすことが好ましい。
【００２０】
また、前記パターンは、副走査方向に傾いた斜線のパターンを含み、前記パターンに含まれる全ての線の幅は略同一であり、前記パターンに含まれる線の幅ｐと、前記斜線と副走査方向とがなす角度θとが、ｐ／ｓｉｎθ＝｜Ｐ−Ｌ｜の関係を満たすことが好ましい。
【００２１】
また、前記ｇｍｉｎは、前記パターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値であることが好ましい。
【００２２】
また、前記ｇｍｉｎは、前記パターンにおいて最後尾に描画されるパターンと、その次に描画されるパターンの描画開始位置までの副走査方向の幅の最小値であることが好ましい。
【００２３】
更に、前記パターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値と、前記パターンにおいて最後尾に描画されるパターンと、その次に描画されるパターンの描画開始位置までの副走査方向の幅の最小値とが同一であることが好ましい。
【００２４】
また、前記パターンは、互いに交差しない複数の線によって構成されていることが好ましい。
【００２５】
また、本発明の他の態様は、感光体に対して光ビームを照射する光源を制御して光ビームを照射させて前記感光体上に静電潜像を形成する光源制御部と、前記静電潜像を現像することによって形成された画像を用紙に転写するために一時的に保持して搬送する中間転写体と、前記中間転写体と対向して配置された無端状の回転体であって、前記中間転写体上に保持されている画像を前記中間転写体との間に供給される用紙に転写させる転写回転体と、前記中間転写体の表面を撮像するセンサの出力信号に基づいて前記中間転写体の表面に保持された画像が前記センサに対向する位置に到達したことを検知する画像検知部と、前記光源制御部が複数の線によって構成された所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの期間である検知期間をカウントする検知期間カウント部と、前記光源制御部が所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの基準となる期間の値である基準値と前記カウントされた検知期間との差に基づいて前記光源に光ビームを照射させるタイミングを補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含む画像形成装置の位置ずれ補正方法であって、前記光源制御部が、前記転写回転体の周長Ｌと、前記搬送体の表面に繰り返し描画される前記パターンにおいて一の前記パターンの描画開始位置からその次に描画される前記パターンの描画開始位置までの副走査方向の幅Ｐと、前記パターンに含まれる線の副走査方向の幅の最大値ｐｍａｘと、前記繰り返し描画されたパターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値ｇｍｉｎとが、ｐｍａｘ≦｜Ｐ−Ｌ｜≦ｇｍｉｎの関係を満たすように前記パターンを繰り返し描画することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、画像形成装置において、位置ずれ補正用のパターンを構成するトナーの除去に要する時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプリントエンジンの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の構成を示す上面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の構成を示す側断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の制御部を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態に係る基準値記憶部に記憶されている情報を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る位置ずれ補正動作において描画されるパターンの例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るドラム間隔補正用パターンの詳細を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るドラム間隔補正用パターンが２次転写ローラに転写された状態を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るドラム間隔補正用パターンが２次転写ローラに転写された状態を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るドラム間隔補正用パターンが２次転写ローラに転写された状態を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係るドラム間隔補正用パターンが２次転写ローラに転写された状態を示す図である。
【図１４】直接転写形式に係るプリントエンジンの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）としての画像形成装置を例として説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真方式による画像形成装置であり、感光体に静電潜像を形成するための光書き込み装置において画像の位置ずれ補正を行った後、の位置ずれ補正において描画されたパターンの除去に要する期間を短縮することがその要旨である。
【００２９】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理端末と同様の構成に加えて、画像形成を実行するエンジンを有する。即ち、本実施形態に係る画像形成装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２、エンジン１３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１４及びＩ／Ｆ１５がバス１８を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ１５にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１６及び操作部１７が接続されている。
【００３０】
ＣＰＵ１０は演算手段であり、画像形成装置１全体の動作を制御する。ＲＡＭ１１は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。エンジン１３は、画像形成装置１において実際に画像形成を実行する機構である。
【００３１】
ＨＤＤ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ１５は、バス１８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ１６は、ユーザが画像形成装置１の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部１７は、キーボードやマウス等、ユーザが画像形成装置１に情報を入力するためのユーザインタフェースである。
【００３２】
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ１２やＨＤＤ１４若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ１１に読み出され、ＣＰＵ１０の制御に従って動作することにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る画像形成装置１の機能を実現する機能ブロックが構成される。
【００３３】
次に、図２を参照して、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成について説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、コントローラ２０、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ：原稿自動搬送装置）１１０、スキャナユニット２２、排紙トレイ２３、ディスプレイパネル２４、給紙テーブル２５、プリントエンジン２６、排紙トレイ２７及びネットワークＩ／Ｆ２８を有する。
【００３４】
また、コントローラ２０は、主制御部３０、エンジン制御部３１、入出力制御部３２、画像処理部３３及び操作表示制御部３４を有する。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、スキャナユニット２２、プリントエンジン２６を有する複合機として構成されている。尚、図２においては、電気的接続を実線の矢印で示しており、用紙の流れを破線の矢印で示している。
【００３５】
ディスプレイパネル２４は、画像形成装置１の状態を視覚的に表示する出力インタフェースであると共に、タッチパネルとしてユーザが画像形成装置１を直接操作し若しくは画像形成装置１に対して情報を入力する際の入力インタフェース（操作部）でもある。ネットワークＩ／Ｆ２８は、画像形成装置１がネットワークを介して他の機器と通信するためのインタフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インタフェースが用いられる。
【００３６】
コントローラ２０は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成される。具体的には、ＲＯＭ１２や不揮発性メモリ並びにＨＤＤ１４や光学ディスク等の不揮発性記録媒体に格納されたファームウェア等の制御プログラムが、ＲＡＭ１１等の揮発性メモリ（以下、メモリ）にロードされ、ＣＰＵ１０の制御に従って構成されるソフトウェア制御部と集積回路などのハードウェアとによってコントローラ２０が構成される。コントローラ２０は、画像形成装置１全体を制御する制御部として機能する。
【００３７】
主制御部３０は、コントローラ２０に含まれる各部を制御する役割を担い、コントローラ２０の各部に命令を与える。エンジン制御部３１は、プリントエンジン２６やスキャナユニット２２等を制御若しくは駆動する駆動手段としての役割を担う。入出力制御部３２は、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して入力される信号や命令を主制御部３０に入力する。また、主制御部３０は、入出力制御部３２を制御し、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して他の機器にアクセスする。
【００３８】
画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、入力された印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成する。この描画情報とは、画像形成部であるプリントエンジン２６が画像形成動作において形成すべき画像を描画するための情報である。また、印刷ジョブに含まれる印刷情報とは、ＰＣ等の情報処理装置にインストールされたプリンタドライバによって画像形成装置１が認識可能な形式に変換された画像情報である。操作表示制御部３４は、ディスプレイパネル２４に情報表示を行い若しくはディスプレイパネル２４を介して入力された情報を主制御部３０に通知する。
【００３９】
画像形成装置１がプリンタとして動作する場合は、まず、入出力制御部３２がネットワークＩ／Ｆ２８を介して印刷ジョブを受信する。入出力制御部３２は、受信した印刷ジョブを主制御部３０に転送する。主制御部３０は、印刷ジョブを受信すると、画像処理部３３を制御して、印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成させる。
【００４０】
画像処理部３３によって描画情報が生成されると、エンジン制御部３１は、生成された描画情報に基づき、給紙テーブル２５から搬送される用紙に対して画像形成を実行する。即ち、プリントエンジン２６が画像形成部として機能する。プリントエンジン２６によって画像形成が施された文書は排紙トレイ２７に排紙される。
【００４１】
画像形成装置１がスキャナとして動作する場合は、ユーザによるディスプレイパネル２４の操作若しくはネットワークＩ／Ｆ２８を介して外部のＰＣ等から入力されるスキャン実行指示に応じて、操作表示制御部３４若しくは入出力制御部３２が主制御部３０にスキャン実行信号を転送する。主制御部３０は、受信したスキャン実行信号に基づき、エンジン制御部３１を制御する。
【００４２】
エンジン制御部３１は、ＡＤＦ２１を駆動し、ＡＤＦ２１にセットされた撮像対象原稿をスキャナユニット２２に搬送する。また、エンジン制御部３１は、スキャナユニット２２を駆動し、ＡＤＦ２１から搬送される原稿を撮像する。また、ＡＤＦ２１に原稿がセットされておらず、スキャナユニット２２に直接原稿がセットされた場合、スキャナユニット２２は、エンジン制御部３１の制御に従い、セットされた原稿を撮像する。即ち、スキャナユニット２２が撮像部として動作する。
【００４３】
撮像動作においては、スキャナユニット２２に含まれるＣＣＤ等の撮像素子が原稿を光学的に走査し、光学情報に基づいて生成された撮像情報が生成される。エンジン制御部３１は、スキャナユニット２２が生成した撮像情報を画像処理部３３に転送する。画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、エンジン制御部３１から受信した撮像情報に基づき画像情報を生成する。画像処理部３３が生成した画像情報はＨＤＤ４０等の画像形成装置１に装着された記憶媒体に保存される。即ち、スキャナユニット２２、エンジン制御部３１及び画像処理部３３が連動して、原稿読み取り部として機能する。
【００４４】
画像処理部３３によって生成された画像情報は、ユーザの指示に応じてそのままＨＤＤ４０等に格納され若しくは入出力制御部３２及びネットワークＩ／Ｆ２８を介して外部の装置に送信される。即ち、ＡＤＦ２１及びエンジン制御部３１が画像入力部として機能する。
【００４５】
また、画像形成装置１が複写機として動作する場合は、エンジン制御部３１がスキャナユニット２２から受信した撮像情報若しくは画像処理部３３が生成した画像情報に基づき、画像処理部３３が描画情報を生成する。その描画情報に基づいてプリンタ動作の場合と同様に、エンジン制御部３１がプリントエンジン２６を駆動する。
【００４６】
次に、本実施形態に係るプリントエンジン２６の構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、本実施形態に係るプリントエンジン２６は、無端状移動手段である搬送ベルト１０５に沿って各色の画像形成部１０６が並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、各色の画像形成部１０６によって形成され重畳される画像が一時的に転写される搬送ベルト１０５に沿って、この搬送ベルト１０５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）１０６ＢＫ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙが配列されている。
【００４７】
これら複数の画像形成部１０６ＢＫ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部１０６ＢＫはブラックの画像を、画像形成部１０６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部１０６Ｃはシアンの画像を、画像形成部１０６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。尚、以下の説明においては、画像形成部１０６ＢＫについて具体的に説明するが、他の画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙは画像形成部１０６ＢＫと同様であるので、その画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙの各構成要素については、画像形成部１０６ＢＫの各構成要素に付したＢＫに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００４８】
搬送ベルト１０５は、回転駆動される駆動ローラ１０７と従動ローラ１０８とに架け渡されたエンドレスのベルト、即ち無端状ベルトである。この駆動ローラ１０７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ１０７とが、無端状移動手段である搬送ベルト１０５を移動させる駆動手段として機能する。
【００４９】
画像形成に際して、給紙トレイ１０１に収納された用紙１０４は最も上のものから順に給紙ローラ１０２及び分離ローラ１０３によって送り出され、２次転写ローラ１１９と搬送ベルト１０５との対向部である２次転写部に搬送される。そして、上記２次転写部において、２次転写ローラ１１０の機能により、搬送ベルト１０５上に形成されたトナー画像が用紙上に転写される。即ち、搬送ベルト１０５が中間転写体として機能する。また、２次転写ローラ１１９が転写回転体として機能する。
【００５０】
画像形成部１０６ＢＫは、感光体としての感光体ドラム１０９ＢＫ、この感光体ドラム１０９ＢＫの周囲に配置された帯電器１１０ＢＫ、光書き込み装置１１１、現像器１１２ＢＫ、感光体クリーナ（図示せず）、除電器１１３ＢＫ等から構成されている。光書き込み装置１１１は、夫々の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ（以降、総じて感光体ドラム１０９とする）に対してレーザビームを照射するように構成されている。
【００５１】
画像形成に際し、感光体ドラム１０９ＢＫの外周面は、暗中にて帯電器１１０ＢＫにより一様に帯電された後、光書き込み装置１１１からのブラック画像に対応したレーザビームにより書き込みが行われ、静電潜像を形成される。現像器１１２ＢＫは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム１０９ＢＫ上にブラックのトナー画像が形成される。
【００５２】
このトナー画像は、感光体ドラム１０９ＢＫと搬送ベルト１０５とが当接する位置（転写位置）で、転写器１１５ＢＫの働きにより搬送ベルト１０５上に転写される。この転写により、搬送ベルト１０５上にブラックのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム１０９ＢＫは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナにより払拭された後、除電器１１３ＢＫにより除電され、次の画像形成のために待機する。
【００５３】
以上のようにして、画像形成部１０６ＢＫでブラックのトナー画像を転写された搬送ベルト１０５は、駆動ローラ１０７による回転駆動によって次の画像形成部１０６Ｍ側に搬送される。画像形成部１０６Ｍでは、画像形成部１０６ＢＫでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム１０９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が既に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。
【００５４】
搬送ベルト１０５は、さらに次の画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｙに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム１０９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｙ上に形成されたイエローのトナー画像とが重畳されて転写される。こうして、搬送ベルト１０５上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された搬送ベルト１０５は、上述した２次転写ローラ１１９との対向位置に進み、２次転写部において搬送ベルト１０５上に形成されたトナー画像が用紙に２次転写される。また、トナー画像が転写された用紙は、定着器１１６にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
【００５５】
このような画像形成装置１においては、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの軸間距離の誤差、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの平行度誤差、光書込み装置１１１内での偏向ミラーの設置誤差、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙへの静電潜像の書込みタイミング誤差等により、本来重ならなければならない位置に各色のトナー画像が重ならず、各色間で位置ずれが生ずることがある。
【００５６】
また、同様の原因により、搬送ベルト１０５上において本来画像が転写されるべき範囲から外れた範囲に画像が転写され、最終的な転写対象である用紙において本来画像が転写される範囲から外れた範囲に画像が転写されることがある。このような位置ずれの成分としては、主にスキュー、副走査方向のレジストずれ、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれ等が知られている。また、装置内温度変化や経時劣化による搬送ベルトの伸縮が知られている。
【００５７】
このような位置ずれを補正するため、パターン検知センサ１１７が設けられている。パターン検知センサ１１７は、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙによって搬送ベルト１０５上に転写された位置ずれ補正用パターンを読み取るための光学センサであり、搬送ベルト１０５の表面に描画された補正用パターンを照射するための発光素子及び補正用パターンからの反射光を受光するための受光素子を含む。図３に示すように、パターン検知センサ１１７は、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの下流側において、搬送ベルト１０５の搬送方向と直行する方向に沿って同一の基板上に支持されている。位置ずれ補正の態様については後に詳述する。
【００５８】
このような位置ずれ補正において搬送ベルト１０５上に描画されたパターンのトナーを除去し、搬送ベルト１０５によって搬送される用紙が汚れないようにするため、クリーナ１１８が設けられている。クリーナ１１８は、図３に示すように、搬送ベルト１０５の搬送方向において、２次転写ローラ１１９よりも下流側であって、感光体ドラム１０９よりも上流側において搬送ベルト１０５に押し当てられたクリーニングブレードであり、搬送ベルト１０５の表面に付着したトナーを掻きとる顕色剤除去部である。
【００５９】
更に、本実施形態に係るベルトクリーナ１１８は、バイアス電圧を印加することで搬送ベルト１０５に付着しているトナーを回収する機能を含む。トナーの電荷と逆極性のバイアス電圧を印加することにより、搬送ベルト１０５に付着しているトナーを剥離し、ベルトクリーナ１１８に吸着することができる。
【００６０】
尚、トナーの電荷が正負混合している場合、ベルトクリーナ１１８は、上記バイアス電圧を正負に振動させる。これにより、正負いずれの電荷を有するトナーであっても、搬送ベルト１０５から剥離してベルトクリーナ１１８に吸着させることができる。
【００６１】
次に、本実施形態に係る光書き込み装置１１１について説明する。図４は、本実施形態に係る光書き込み装置１１１を上面から見た図である。また、図５は、本実施形態に係る光書き込み装置を側面から見た断面図である。図４、図５に示すように、各色の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙに書き込みを行うレーザビームは光源である光源装置２８１ＢＫ、２８１Ｙ、２８１Ｍ、２８１Ｃ（以降、総じて光源装置２８１とする）から照射される。尚、本実施形態に係る光源装置２８１は、半導体レーザ、コリメータレンズ、スリット、プリズム、シリンダレンズ等で構成されている。
【００６２】
光源装置２８１から照射されたレーザビームは、反射鏡２８０によって反射される。各レーザビームは図示しないｆθレンズ等の光学系によって夫々ミラー２８２ＢＫ、２８２Ｙ、２８２Ｍ２８２Ｃ（以降、総じて２８２とする）に導かれ、更にその先の光学系によって各感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙの表面へと走査される。
【００６３】
反射鏡２８０は６面体のポリゴンミラーであり、回転することによってポリゴンミラー１面につき主走査方向のライン分のレーザビームを走査することができる。本実施形態に係る光書き込み装置１１１は、４つの光源装置を２８１ＢＫ、２８１Ｙと、２８１Ｍ、２８１Ｃの２色ずつの光源装置に分けて反射鏡２８０の異なる反射面を用いて走査を行うことによって、１つの反射面のみを用いて走査する方式よりコンパクトな構成で、同時に異なる４つの感光体ドラムに書き込むことを可能としている。
【００６４】
また、反射鏡２８０によってレーザビームが走査される範囲の走査開始位置近傍には、水平同期検知センサ２８３が設けられている。光源装置２８１から照射されたレーザビームが水平同期検知センサ２８３に入射することにより、主走査ラインの走査開始位置のタイミングが検知され、光源装置２８１を制御する制御装置と反射鏡２８０との同期がとられる。
【００６５】
次に、本実施形態に係る光書き込み装置１１１の制御ブロックについて、図６を参照して説明する。図６は、本実施形態に係る光書き込み装置１１１を制御する光書き込み装置制御部１２０の機能構成と、光源装置２８１、水平同期検知センサ２８３及びパターン検知センサ１１７との接続関係を示す図である。
【００６６】
図６に示すように、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０は、書込み制御部１２１、カウント部１２２、センサ制御部１２３、補正値算出部１２４、基準値記憶部１２５及び補正値記憶部１２６を含む。尚、本実施形態に係る光書き込み装置１１１は、図１において説明したようなＣＰＵ１０、ＲＡＭ１１、ＲＯＭ１２及びＨＤＤ１４等の情報処理機構を含み、図６に示すような光書込み装置制御部１２０は、画像形成装置１のコントローラ２０と同様に、ＲＯＭ１２若しくはＨＤＤ１４に記憶されている制御プログラムがＲＡＭ１１にロードされ、ＣＰＵ１０の制御に従って動作することにより構成される。
【００６７】
書込み制御部１２１は、コントローラ２０のエンジン制御部３１から入力される画像情報に基づき、水平同期検知センサ２８３による同期検知信号に応じて光源装置２８１を制御する光源制御部である。また、書込み制御部１２１は、エンジン制御部３１から入力される画像情報に基づいて光源装置２８１を駆動する他、上述した位置ずれ補正処理において位置ずれ補正用のパターンを描画するために、光源装置２８１を駆動する。この位置ずれ補正処理の結果生成される補正値は、図６に示す補正値記憶部１２６に記憶され、書込み制御部１２１は、この補正値記憶部１２６に記憶されている補正値に基づき、光源装置２８１を駆動するタイミングを補正する。
【００６８】
また、書込み制御部１２１は、水平同期検知センサ２８３による検知信号を取得し、図４において説明したような反射鏡２８０の回転との同期を行う機能も含む。更に、書込み制御部１２１は、感光体ドラム１０９上に形成された静電潜像を顕色剤であるトナーによって現像する際に、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙと現像器１１２ＢＫ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｙとの間に印加する電圧を制御する電圧制御部としても機能する。
【００６９】
カウント部１２２は、上記位置ずれ補正処理において、書込み制御部１２１が光源装置２８１を制御して感光体ドラム１０９ＢＫの露光を開始すると同時にカウントを開始する。カウント部１２２は、センサ制御部１２３が、パターン検知センサ１１７の出力信号に基づいてパターンを検知することによりカウントを停止する。これにより、カウント部１２２は、上記位置ずれ補正処理において、書込み制御部１２１が光源装置２８１を制御して感光体ドラム１０９ＢＫの露光を開始してから、パターン検知センサ１１７が、位置ずれ補正用のパターンを検知するまでの検知期間をカウントする検知期間カウント部として機能する。以降、このカウント値を書込み開始カウント値とする。また、カウント部１２２は、各色のトナー画像のずれを補正するための位置ずれ補正処理においては、連続して描画されたパターンの検知タイミングを夫々カウントする。以降、このカウント値をドラム間隔カウント値とする。
【００７０】
センサ制御部１２３は、パターン検知センサ１１７を制御する制御部であり、上述したように、パターン検知センサ１１７の出力信号に基づき、搬送ベルト１０５上に形成された位置ずれ補正用パターンが、パターン検知センサ１１７の位置にまで到達したことを判断する到達判断部である。センサ制御部１２３は、上述したように位置ずれ補正用パターンが、パターン検知センサ１１７の位置にまで到達したことを判断すると、検知信号をカウント部１２２に入力する。即ち、センサ制御部１２３が、画像検知部として機能する。
【００７１】
また、センサ制御部１２３は、パターン検知センサ１１７を制御し、パターン検知センサ１１７に含まれる発光素子の光量を調整する機能を含む。即ち、センサ制御部１２３は、光量調整部としても機能する。発光素子の光量調整に際して、センサ制御部１２３は、発光素子を所定の電力で駆動し、何も描画されていない白地の状態の搬送ベルト１０５を照射する。そして、その反射光を受光した受光素子の出力信号の値に基づき、発光素子の照射光量を判断及び調整する。
【００７２】
例えば、受光素子の出力信号が予め定められた目標値よりも低ければ、センサ制御部１２３は、発光素子の駆動電力を上げてから再度同様の処理を行う。他方、受光素子の出力信号が予め定められた目標値よりも高ければ、センサ制御部１２３は、発光素子の駆動電力を上げてから再度同様の処理を行う。センサ制御部１２３がこのような処理を繰り返すことにより、発光素子の駆動電力が目標値となるように発光素子の駆動電力が調整され、結果的に発光素子の照射光量が適正なレベルに調整される。
【００７３】
搬送ベルト１０５からの反射光量が所定の目標値に調整されることで、受光素子によるＳ／Ｎ比が向上し、高精度に位置ずれ補正用マーク４００のパターンを検知することができる。
【００７４】
補正値算出部１２４は、カウント部１２２によるカウント結果に基づき、基準値記憶部１２５に記憶された基準値に基づいて補正値を算出する。即ち、補正値算出部１２４が、基準値取得部及び補正値算出部として機能する。図７に、基準値記憶部１２５に記憶されている基準値の例を示す。図７に示すように、基準値記憶部１２５には、書込み開始タイミング基準値及びドラム間隔基準値が記憶されている。
【００７５】
書込み開始タイミング基準値とは、書込み制御部１２１が光源装置２８１を制御して感光体ドラム１０９ＢＫの露光を開始してから、パターン検知センサ１１７が、位置ずれ補正用のパターンを検知するまでの期間の基準値である。即ち、補正値算出部１２４は、カウント部１２２によるカウント値のうち、書込み開始カウント値と書込み開始タイミング基準値とを比較し、両者のずれに基づいて補正値を算出する。
【００７６】
ドラム間隔基準値とは、上述したように連続して描画されたパターン夫々についての検出タイミングの基準値である。即ち、補正値算出部１２４は、カウント部１２２によるカウント値のうち、ドラム間隔カウント値とドラム間隔基準値とを比較し、両者のずれに基づいて補正値を算出する。このようにして算出された補正値は、上述したように補正値記憶部１２６に記憶される。このように、補正値記憶部１２６に補正値が記憶されることにより、書込み制御部１２１は、その補正値を参照して光源装置２８１を駆動することが可能となる。
【００７７】
尚、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０は、図６に示す機能構成の他、搬送ベルト１０５を回転させる駆動ローラ１０７を制御する機能及びベルトクリーナ１１８を制御する機能並びに、２次転写ローラ１１９にバイアスを印加し、位置ずれ補正において描画されたパターンであって２次転写ローラ１１９に転写されてしまったパターンを２次転写ローラ１１９から除去する処理を制御する機能を有する。即ち、光書き込み装置制御部１２０が、クリーニング制御部として機能する。
【００７８】
次に、本実施形態に係る位置ずれ補正動作について、図８を参照して説明する。図８は、本実施形態に係る位置ずれ補正動作において、書込み制御部１２１によって制御された光源装置２８１によって搬送ベルト１０５上に描画されるマーク（以降、位置ずれ補正用マークとする）を示す図である。図８に示すように、本実施形態に係る位置ずれ補正用マーク４００は、副走査方向に様々なパターンが並べられている位置ずれ補正用パターン列４０１が、主走査方向に複数（本実施形態においては３つ）並べられて構成されている。尚、図８において、実線が感光体ドラム１０９ＢＫ、点線は感光体ドラム１０９Ｙ、破線は感光体ドラム１０９Ｃ、一点鎖線は感光体ドラム１０９Ｍによって夫々描画されたパターンを示す。
【００７９】
図８に示すように、パターン検知センサ１１７は、主走査方向に複数（本実施形態においては３つ）のセンサ素子１７０を有し、夫々の位置ずれ補正用パターン列４０１は、夫々のセンサ素子１７０に対応した位置に描画されている。これにより、光書き込み制御部１２０は、主走査方向の複数の位置でパターンの検出を行うことが可能となり、夫々の平均値を算出することによって位置ずれ補正動作の精度を向上することができる。
【００８０】
図８に示すように、位置ずれ補正用パターン列４０１は、開始位置補正用パターン４１１とドラム間隔補正用パターン４１２を含む。また、図８に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２は、繰り返し描画されている。開始位置補正用パターン４１１は、上述した書込み開始カウント値をカウントするために描画されるパターンである。また、開始位置補正用パターン４１１は、センサ制御部１２３が、ドラム間隔補正用パターン４１２を検知する際の検知タイミングを補正するためにも用いられる。
【００８１】
本実施形態に係る開始位置補正用パターン４１１は、図８に示すように、感光体ドラム１０９ＢＫによって描画された線であって主走査方向に平行な線である。開始位置補正用パターン４１１を用いた開始位置補正においては、光書き込み装置制御部１２０が、パターン検知センサ１１７による開始位置補正用パターン４１１の読取信号に基づき、書込み開始タイミングの補正動作を行う。即ち、基準値記憶部１２５に記憶される書込み開始タイミング基準値は、光源装置２８１が開始位置補正用パターン４１１のうち感光体ドラム１０９ＢＫによる黒のパターンの描画を開始してから、描画された黒のパターンがパターン検知センサ１１７によって読み取られ、センサ制御部１２３によって検知されるまでの期間の基準となる値である。
【００８２】
ドラム間隔補正用パターン４１２は、その名の通り、上述したドラム間隔カウント値をカウントするために描画されるパターンである。図８に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２は、副走査方向補正用パターン４１３及び主走査方向補正用パターン４１４を含む。光書き込み装置制御部１２０は、パターン検知センサ１１７による、副走査方向補正用パターン４１３の読取信号に基づき、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ夫々の副走査方向の位置ずれ補正を行い、主走査方向補正用パターン４１４の読取信号に基づき、上記各感光体ドラムの主走査方向の位置ずれ補正を行う。
【００８３】
即ち、基準値記憶部１２５に記憶されているドラム間隔基準値は、光源装置２８１が書込み制御部１２１の制御に従って、ドラム間隔補正用パターン４１２の描画を開始してから、描画されたドラム間隔補正用パターン４１２に含まれる各線がパターン検知センサ１１７によって読み取られ、センサ制御部１２３によって検知されるまでの期間の基準となる値である。
【００８４】
光書き込み装置制御部１２０は、図８に示すような位置ずれ補正用マーク４００を用いた位置ずれ補正が実行されて完了すると、駆動ローラ１０７を制御して搬送ベルト１０５の回転を続行すると共に、２次転写ローラ１１９にバイアス電圧を印加し、２次転写ローラに転写された位置ずれ補正用マーク４００を除去するクリーニング処理を行う。これにより、位置ずれ補正によって２次転写ローラ１１９に転写されたトナーが除去されて２次転写ローラが清掃されるため、２次転写部において用紙の裏面にトナーが付着し、用紙が汚れてしまうことを防ぐことができる。
【００８５】
また、このクリーニング処理においては、２次転写ローラ１１９側に転写されずに搬送ベルト１０５側に残留したトナーが、クリーナ１１８によって除去される。光書き込み装置１２０は、この期間において、ベルトクリーナ１１８のバイアス電圧を正負に振動させる等の制御を行い、搬送ベルト１０５に付着しているトナーを剥離する。
【００８６】
尚、トナーの電荷が正負いずれか一方のみである場合は、上記バイアス電圧の振動は不要である。この場合、光書込み装置制御部１２０は、トナーの電荷とは逆の電荷のバイアス電圧を印加して、搬送ベルト１０５上に付着したトナーを剥離する。また、通常の動作においても、ベルトクリーナ１１８のバイアス電圧が印加されている場合もあり得る。この場合、光書き込み装置制御部１２０は、上記クリーニング処理の期間において、特に制御を変更することなく、駆動ローラ１０７を制御して搬送ベルト１０５を搬送させ続けるのみである。
【００８７】
図８に示すような位置ずれ補正用パターン４００を用いて位置ずれ補正を行う場合、上述したように、パターン検知センサ１１７は、発光素子によって搬送ベルト１０５表面を照射し、その反射光を受光素子によって受光し、受光光量に応じた検知信号を出力する。そして、センサ制御部１２３が、パターン検知センサ１１７の出力信号に基づいてパターンを検知する。
【００８８】
ここで、本実施形態に係るパターン検知センサ１１７の受光部に入射する光量は、反射面が白色である場合に最も強くなり、反射面の色が濃くなるに従って弱くなり、反射面が黒色である場合にゼロになる。従って、センサ制御部１２３は、パターン検知センサ１１７から出力される信号強度が弱い場合、即ち、所定の閾値よりも低い場合に、パターンを検知する。
【００８９】
ここで、搬送ベルト１０５上には、パターン以外の付着物や傷などの外乱がある。そして、発光素子による照射光がこの外乱に照射されると、完全な白色の面を照射した場合よりも、受光素子に入射する光量が低下する。従って、センサ制御部１２３が、パターンを検知するためにパターン検知センサ１１７の出力信号に適用する閾値は、外乱による信号の変化を無視できるよう、可能な限り低く設定する必要がある。
【００９０】
センサ制御部１２３に設定する上記閾値を低くするためには、照射光がパターンに照射された場合に受光素子に入射する光量即ち、反射光の光量がなるべく少なくなるようにする必要がある。ここで、反射光の光量をなるべく少なくするためには、搬送ベルト１０５上に描画されたパターンが搬送されて、発光素子による照射光のスポットを通過する際に、スポットの全範囲がパターンの範囲内に含まれるようにする。即ち、発光素子の照射光が搬送ベルト１０５の白地の面を照射しない期間が生ずるように、パターンの線幅をスポット径よりも広くすることが好ましい。
【００９１】
これにより、搬送ベルト１０５上に描画されたパターンが搬送されてパターン検知センサ１１７の検知位置、具体的には、発光素子による照射光のスポット範囲を通過する際、スポット範囲がパターンの範囲に含まれ、搬送ベルト１０５の白地の面が照射されない期間が生じるため、反射光の光量に応じた信号の極小値が低くなり、パターンが黒の場合は光量がゼロになる。従って、センサ制御部１２３が、パターン検知センサ１１７の出力信号に基づいてパターンを検知する際に信号に適用する閾値を低く設定することができ、上述した搬送ベルト１０５の傷や付着物等の外乱の影響を排除することができる。
【００９２】
このような画像形成装置１及び光書き込み装置１１１において、本実施形態に係る要旨は、上述したクリーニング処理を行う期間を短縮するため、２次転写ローラ１１９側に転写されたトナーの単位面積当たりの量、即ちトナーの濃度を低くすることにある。このため、本実施形態に係る位置ずれ補正用マーク４００において繰り返されるドラム間隔補正用パターン４１２の繰り返し間隔は、２次転写ローラ１１９に転写された際に重ならないよう、２次転写ローラ１１９の周長に基づいて設定されている。以下、本実施形態に係る位置ずれ補正用マーク４００におけるドラム間隔補正用パターン４１２の繰り返し間隔について、詳細に説明する。
【００９３】
図９は、本実施形態に係るドラム間隔補正用パターン４１２に含まれるパターンの詳細及びドラム間隔補正用パターンの繰り返し間隔を示す図である。図９においては、副走査方向補正用パターン４１３の副走査方向の幅ｐ１、主走査方向補正用パターン４１４の副走査方向の幅ｐ２が示されている。
【００９４】
また、図９においては、ドラム間隔補正用パターン４１３に含まれる各パターンの副走査方向の間隔の例として、副走査方向補正用パターン４１３同士の副走査方向の間隔ｇ１、主走査方向補正用パターン４１４同士の副走査方向の間隔ｇ２が示されている。また、主走査方向のとある地点における副走査方向補正用パターン４１３と主走査方向補正用パターン４１４との副走査方向の間隔ｇ３が示されている。
【００９５】
図９に示すように、繰り返し描画されるドラム間隔補正用パターン４１２の繰り返し間隔は、副走査方向補正用パターン４１３の先頭に描画される先頭パターン４１３ａから、次の描画されるドラム間隔補正用パターン４１２に含まれる先頭パターン４１３ａまでの間隔Ｐによって示される。また、図９においては、２次転写ローラ１１９の１周の周長Ｌが繰り返し間隔Ｐと比較されて示されている。
【００９６】
このような繰り返し間隔Ｐと２次転写ローラ１１９の周長Ｌとは、以下の式（１）で示されるような関係を満たす。
【００９７】
式（１）において、“ｐｍａｘ”は、図９に示すｐ１、ｐ２のうち最も大きい値、即ち、ドラム間隔補正用パターン４１２に含まれるパターンの副走査方向の幅の最大値である。本実施形態においては、ｐ２の方がｐ１よりも大きいため、ｐｍａｘは、ｐ２である。
【００９８】
また、式（１）において、“ｇｍｉｎ”は、図９においてｇ１、ｇ２、ｇ３によって例示される値、即ち、ドラム間隔補正用パターン４１２に含まれるパターンにおいて、副走査方向に隣接している２つのパターンの間隔の値の最小値である。本実施形態においては、ｇ１の値が最も小さいため、ｇｍｉｎは、ｇ１である。
【００９９】
このような前提において、式（１）について説明すると、まず、“Ｐ−Ｌ”は、繰り返し間隔Ｐと２次転写ローラ１１９の周長Ｌとの差を示す。これは、換言すると、ドラム間隔補正用パターン４１２が繰り返し描画された場合において、１周目のドラム間隔補正用パターン４１２が２次転写ローラに転写され、更に２週目のドラム間隔補正用パターン４１２が２次転写ローラに転写された場合において、１周目の先頭パターン４１３ａと２週目の先頭パターン４１３ａとのずれ量を示す。
【０１００】
ドラム間隔補正用パターン４１２が２周、３周と繰り返し描画される場合において、既に描画されたドラム間隔補正用パターン４１２と新たに描画されるドラム間隔補正用パターン４１２とが重ならないように、上記ずれ量を規定し、書込み制御部１２１が、その規定に従って光源装置２８１を制御してドラム間隔補正用パターン４１２を描画することが本実施形態に係る趣旨である。
【０１０１】
まず、“ｐｍａｘ≦Ｐ−Ｌ”の部分について説明すると、これは、繰り返し描画されるドラム間隔補正用パターン４１２が２次転写ローラ１１９に転写された場合において、先頭パターン４１３ａ同士のように、対応するパターン同士が重ならないようにする趣旨である。ここで、ｐｍａｘと規定されている理由について、図１０を参照して説明する。
【０１０２】
図１０は、ドラム間隔補正用パターン４１２が２周分２次転写ローラ１１９に転写された場合において、１周目のパターンを実線で、２周目のパターンを破線で示している。図１０に示すように、仮に式（１）におけるｐｍａｘをｐｍｉｎ、即ち、本実施形態に係るｐ１と規定した場合、図１０に示すように、副走査方向補正用パターン４１３同士は重ならないが、それよりも副走査方向の幅の広い主走査方向補正用パターン４１４が重なってしまう。従って、上記“Ｐ−Ｌ”は、少なくともｐｍａｘ以上である必要がある。
【０１０３】
次に、“Ｐ−Ｌ≦ｇｍｉｎ”の部分について説明すると、これは、２周目にドラム間隔補正用パターン４１２が“Ｐ−Ｌ”の分ずれて描画された場合において、夫々のパターンが、前の周において描画されたパターン間の余白におさまるようにする趣旨である。これについて、図１１を参照して説明する。
【０１０４】
図１１は、図１０と同様に、ドラム間隔補正用パターン４１２が２周分２次転写ローラ１１９に転写された場合において、１周目のパターンを実線で、２周目のパターンを破線で示している。“Ｐ−Ｌ”の最大値をｇｍｉｎと規定することにより、図１１に示すように、２周目に描画されるパターンは、各パターン間の余白に収まるため、１周目において描画されたパターンと重ならずに描画される。
【０１０５】
図１１においては、２周分のドラム間隔補正用パターン４１２が２次転写ローラ１１９に転写された場合を示しているが、図８において説明したように、ドラム間隔補正用パターン４１２は、繰り返し描画される。従って、位置ずれ補正用マーク４００に含まれる全てのドラム間隔補正用パターン４１２が２次転写ローラ１１９に転写された場合において重ならないことが望ましい。そのような例について、図１２に示す。
【０１０６】
図１２は、位置ずれ補正用マーク４００に含まれるドラム間隔補正用パターン４１２の繰り返し回数が５回である場合において、５回分のドラム間隔補正用パターン４１２が、全て重なることなく２次転写ローラ１１９に転写されている状態を示している。このような態様は、上記式（１）よりも更に厳しい条件が満たされる必要があり、具体的には、以下の式（２）が満たされる必要がある。
【０１０７】
式（２）において、“ｎ”は、上述したドラム間隔補正用パターン４１２の繰り返し回数であり、図１２の例においては“５”である。式（２）について説明すると、“Ｐ−Ｌ≦（ｇｍｉｎ）／（ｎ−１）”の部分は、周回毎のパターンのずれ量が、式（１）よりも更に狭い間隔に収まるように規定している。この更に狭い間隔とは、パターンを納めるべき余白部の間隔であって、“ｇｍｉｎ”を、ドラム間隔補正用パターン４１２が２周目以降繰り返される回数、即ち、“ｎ−１”で割った間隔である。
【０１０８】
式（２）を変形すると、“（｜Ｐ−Ｌ｜）（ｎ−１）≦ｇｍｉｎ”となり、これは、１周目のパターンが２次転写ローラ１１９に転写された後、周回毎に“｜Ｐ−Ｌ｜”の分ずれて転写される２周目以降の“ｎ−１”回分のパターンの総ずれ量、即ち、“（｜Ｐ−Ｌ｜）（ｎ−１）”が、“ｇｍｉｎ”の間隔の中に、全て入りきることを示している。このような条件が満たされることにより、図１２に示すように、位置ずれ補正用マーク４００において繰り返し描画されるドラム間隔補正用パターン４１２が、全て重なることなく、２次転写ローラ１１９に転写される。
【０１０９】
尚、式（２）の前提として、必然的に、以下の式（３）が満たされる必要がある。
【０１１０】
この式３を考慮すると、ｐｍａｘが小さい方が良いため、位置ずれ補正用マーク４００に含まれる各パターンの副走査方向の幅は狭い方が良く、且つｇｍｉｎが大きい方が良いため、副走査方向に隣接するパターン間の幅が広い方が良いことになる。しかしながら、位置ずれ補正用マーク４００に含まれる各線の幅は、上述したようにある程度の幅を確保する必要があり、好ましくは、パターン検知センサ１１７の発光素子の照射光のスポット径以上である。また、副走査方向に隣接するパターン間の幅を広くすると、位置ずれ補正用マーク４００の副走査方向の幅が広くなり、結果的に位置ずれ補正用に要する時間が増大する。従って、副走査方向に隣接するパターン間の幅は、可能な限り狭くする必要がある。
【０１１１】
これらのことを考慮すると、繰り返し間隔Ｐと２次転写ローラ１１９の周長Ｌとは、以下の式（４）で示される関係となることが好ましい。
【０１１２】
式（４）の条件が満たされることにより、位置ずれ補正用マーク４００を構成するパターンの副走査方向の幅として、パターン検知センサ１１７の発光素子の照射光のスポット径を確保しながらも、パターン同士の間隔を可能な限り狭くし、位置ずれ補正用マーク４００の副走査方向の幅を狭くして、位置ずれ補正用に要する時間を低減することができる。
【０１１３】
更に、上記実施形態においては、ｐｍａｘ＝ｐ２である場合を例として説明したが、副走査方向補正用パターン４１３に含まれる各線と主走査方向補正用パターン４１４に含まれる各線の太さは夫々“ｐ１＝ｐｍｉｎ”で同一であり、且つ主走査方向補正用パターン４１４に含まれる各線と副走査方向とが成す角度を“θ”とすると、ｐｍａｘは以下の式（５）によって特定される。
【０１１４】
そして、上述した式（４）と式（５）とを統合すると、繰り返し間隔Ｐと２次転写ローラ１１９の周長Ｌとは、以下の式（６）で示される関係となる。
【０１１５】
このような式（６）が満たされる場合に、上述したように位置ずれ補正用マーク４００に含まれる各線の幅“ｐｍｉｎ”としてパターン検知センサ１１７の発光素子の照射光のスポット径以上を確保しながらも、ｇｍｉｎの幅を可能な限り狭くすることができる。従って、位置ずれ補正用マーク４００の副走査方向の幅を狭くして、位置ずれ補正用に要する時間を低減することができる。
【０１１６】
尚、式（６）の条件の場合、ドラム間隔補正用パターン４１２が２次転写ローラ１１９に転写された場合、図１２に示すように、副走査方向の幅の最も広いパターン（本実施形態においては、主走査方向補正用パターン４１４）が、隙間なく敷き詰められるように２次転写ローラ１１９に転写される。従って、繰り返し描画されるドラム間隔補正用パターン４１２が、２次転写ローラ１１９上において重なって転写されることがなく、位置ずれ補正において２次転写ローラ１１９に転写されるトナー濃度を抑えることができる。
【０１１７】
上述したクリーニング処理においては、２次転写ローラ１１９に転写されて付着したトナーの濃度が高いほど、長い期間バイアスをかけ続けてトナーの除去を行う必要がある。これに対して、本実施形態のように、２次転写ローラ１１９に転写されて付着するトナーの濃度を抑えることにより、位置ずれ補正が完了した後のクリーニング処理に要する時間を低減することができる。
【０１１８】
また、図９〜図１２においては、“Ｌ＜Ｐ”である場合を例としているため、２周目のパターンは、１周目のパターンよりも副走査方向の上流側、即ち、図９〜１０で示すところの下方にずれて転写される。ここで、図１２においては特に問題となっていないが、上述した“ｇｍｉｎ”の条件に加えて、図１２に示す“ｇｒｅａｒ”、即ち、ドラム間隔補正用パターン４１２に含まれる線のうち、最後尾に配置されている最後尾パターン４１４ａと、次に描画されるドラム間隔補正用パターン４１２の書き出し開始位置、即ち先頭パターン４１３ａとの間隔が、“ｇｍｉｎ”以上である必要がある。
【０１１９】
尚、“ｇｒｅａｒ”が“ｇｍｉｎ”以下であっても、“｜Ｐ−Ｌ｜”が以下の式（７）を満たすことにより、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１２０】
式（７）は、“ｇｒｅａｒ”が“ｇｍｉｎ”以下である場合において、繰り返し描画される毎にずれて描画される各パターンが、最後尾パターン４１４ａと、次に描画される先頭パターン４１３ａとの間に収まることを規定する式である。これは、“ｇｍｉｎ”の定義を、「ドラム間隔補正用パターン４１２に含まれるパターンにおいて、副走査方向に隣接している２つのパターンの間隔の値の最小値」ではなく、「繰り返し描画されるドラム間隔補正用パターン４１２において、副走査方向に隣接している２つのパターンの間隔の最小値」とすることにより、上述した式（２）と同義になる。
【０１２１】
尚、上述したように、位置ずれ補正用マーク４００の副走査方向の幅を低減することにより、位置ずれ補正に要する時間を短縮する趣旨においては、「ドラム間隔補正用パターン４１２に含まれるパターンにおいて、副走査方向に隣接している２つのパターンの間隔の値の最小値」としての“ｇｍｉｎ”と、“ｇｒｅａｒ”とが同一であることが好ましい。
【０１２２】
また、“Ｐ＜Ｌ”である場合も上記と同様の効果を得ることができる。この場合、図１３に示すように、２周目のパターンは、１周目のパターンよりも副走査方向の下流側、即ち、図１３で示すところの上方にずれて転写される。
【０１２３】
また、上記実施形態においては、位置ずれ補正用マーク４００におけるドラム間隔補正用パターン４１２の繰り返し回数が５回である場合を例として説明したが、これは一例であり、４回以下であっても６回以上であっても良い。
【０１２４】
また、上記実施形態においては、位置ずれ補正において繰り返し描画されるパターンの例として、図９に示すように、副走査方向補正用パターン４１３と、主走査方向補正用パターン１４とを含むドラム間隔補正用パターン４１２を例として説明したが、これは一例であり、他のパターンであっても上述した式（１）〜式（７）の条件が満たされるようなパターンであれば、同様に適用可能である。
【０１２５】
ここで、位置ずれ補正用のパターンとしては、パターンを構成する線が互いに交差しないことが好ましい。線が交差するパターンの場合、パターンが繰り返し２次転写ローラ１１９に転写された場合において対応する線同士が重ならないように副走査方向にずらしたとしても、対応しない線同士が交差してしまうためである。但し、対応する線同士が重なる場合は、図１０において説明したように、線の全範囲にわたって重なる領域が生じることに対して、上記対応しない線同士が交差する場合は、その領域はわずかであるため、本実施形態の要旨であるクリーニング期間の短縮に際するデメリットは少ない。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 画像形成装置、
１０ ＣＰＵ、
１１ ＲＡＭ、
１２ ＲＯＭ、
１３ エンジン、
１４ ＨＤＤ、
１５ Ｉ／Ｆ、
１６ ＬＣＤ、
１７ 操作部、
１８ バス、
２０ コントローラ、
２１ ＡＤＦ、
２２ スキャナユニット、
２３ 排紙トレイ、
２４ ディスプレイパネル、
２５ 給紙テーブル、
２６ プリントエンジン、
２７ 排紙トレイ、
２８ ネットワークＩ／Ｆ、
３０ 主制御部、
３１ エンジン制御部、
３２ 入出力制御部、
３３ 画像処理部、
３４ 操作表示制御部、
１０１ 給紙トレイ、
１０２ 給紙ローラ、
１０３ 分離ローラ、
１０４ 用紙、
１０５ 搬送ベルト、
１０６ＢＫ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ 画像形成部、
１０７ 駆動ローラ、
１０８ 従動ローラ、
１０９ＢＫ、１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ 感光体ドラム、
１１０ＢＫ 帯電器、
１１１光書き込み装置、
１１２ＢＫ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ 現像器、
１１３ＢＫ、１１３Ｃ、１１３Ｍ、１１３Ｙ 除電器、
１１５ＢＫ、１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ 転写器、
１１６ 定着器、
１１７ パターン検知センサ、
１１８ クリーナ、
１１９ ２次転写ローラ、
１２０ 光書き込み装置制御部、
１２１ 書込み制御部、
１２２ カウント部、
１２３ センサ制御部、
１２４ 補正値算出部、
１２５ 基準値記憶部、
１２６ 補正値記憶部、
１７０ センサ素子、
１７１ 発光素子、
１７２ 正反射光受光素子、
１７３ 拡散反射光受光素子、
２８０ 反射鏡、
２８１、２８１ＢＫ、２８１Ｙ、２８１Ｍ、２８１Ｃ 光源装置、
２８２、２８２ＢＫ、２８２Ｙ、２８２Ｍ、２８２Ｃ ミラー
２８３ 水平同期検知センサ
４００ 位置ずれ補正用マーク、
４０１ 位置ずれ補正用パターン列、
４１１ 開始位置補正用パターン、
４１２ ドラム間隔補正用パターン、
４１３ 副走査方向補正用パターン、
４１３ａ 先頭パターン、
４１４ 主走査方向補正用パターン、
４１４ａ 最後尾パターン
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２７】
【特許文献１】特開２００８−２９９３１１号公報
【特許文献２】特開２００８−２２４９５５号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び画像形成装置の位置ずれ補正方法に関し、特に、位置ずれ補正用に描画されたパターンのクリーニングに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。
【０００３】
このような画像処理装置のうち、電子化された書類の出力に用いられる画像形成装置においては、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光することにより静電潜像を形成し、トナー等の顕色剤を用いてその静電潜像を現像してトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙に転写することによって紙出力を行う。
【０００４】
このような電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光して静電潜像を形成するタイミングと用紙の搬送タイミングとを合わせることにより、用紙の正しい範囲に画像が形成されるように調整が行われる。また、複数の感光体を用いてカラー画像を形成するタンデム式の画像形成装置においては、各色の感光体において現像された画像が正確に重ね合わされるように、各色の感光体における露光タイミングの調整が行われる（例えば、特許文献１参照）。以降、これらの調整処理を総じて位置ずれ補正とする。
【０００５】
特許文献１に開示されているような位置ずれ補正においては、感光体の露光及び静電潜像の現像といった通常の動作と同様の動作によりタイミング検知用のパターンを形成して光反射型の光センサで読み取り、感光体の露光を開始してからタイミング検知用の画像パターンが読み取られるまでの期間をカウントする。そして、このようにしてカウントされた期間と予め定められた基準値とを比較することにより、カウントされた期間と基準値との差に基づいて調整処理が行われる。
【０００６】
上述したような位置ずれ補正を行った場合、位置ずれ補正が完了した後に、上記パターンを構成するトナーを除去する必要がある。ここで、図１４に示すような、感光体１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙから用紙に直接画像を転写する直接転写方式の場合、上記トナーを除去するクリーナ１１８は、上述した光センサであるパターン検知センサ１１７の下流側であって、搬送ベルト１０５に用紙が受け渡される地点よりも上流側に設けることができ、用紙裏面の汚れを回避することができる。
【０００７】
他方、図３に示すような中間転写方式の場合、パターン検知センサ１１７による検知位置の直後にはクリーナ１１８を設けることができない。これは、通常の画像形成処理においては、２次転写ローラ１１９において用紙に画像が転写されるため、それまでの間に搬送ベルト１０５上に形成されたパターンを除去することが出来ないからである。
【０００８】
従って、中間転写方式の画像形成装置においては、上述した位置ずれ補正を行うことにより、位置ずれ補正用のパターンが２次転写ローラに転写されてしまう。結果的に、２次転写ローラに転写されたパターンが用紙の裏面に付着し、用紙が汚れてしまう。また、両面印刷の場合においては、画像品質が低下してしまう。
【０００９】
このような課題を解決するため、中間転写方式の画像形成装置においては、上述した位置ずれ補正を行った後、搬送ベルトや２次転写ローラにバイアスをかけてトナーを回収することで清掃を行っている。
【００１０】
また、上記位置ずれ補正用のパターンのトナーが汚れとして２次転写ローラに付着した場合において、その汚れのトナーを被覆するような汚れ防止パターンを黄色のトナーで形成して２次転写ローラに付着させることにより、用紙裏面に上記汚れのトナーではなく、目立たない黄色の汚れ防止パターンを付着させ、見た目上の汚れを防止する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献２に開示された方法を用いる場合、見た目上の汚れを防止することはできるが、余分なトナーが用紙裏面に付着していることに変わりはない。また、黄色のトナーの消費量が増大してしまうという問題がある。更に、両面印刷を行う場合においては、上記汚れ防止パターンの黄色により、裏面側に形成される画像の色実が変化してしまうことも考えられる。
【００１２】
特許文献２に開示された方法を用いることなく、上述した用紙裏面の汚れを防止するためには、中間転写ベルトや２次転写ローラにバイアスをかけてトナーを回収する清掃処理を確実に行う必要がある。この清掃処理によって中間転写ベルトや２次転写ローラに付着したトナーを確実に除去するためには、上記清掃処理を行う時間、即ちバイアスをかけてトナーを回収する時間を長く設定する必要があるが、この間は画像形成出力を行うことができないため、ダウンタイムが増大し、ユーザの利便性が低下する。
【００１３】
これに対して、位置ずれ補正用パターンを形成するトナーの濃度、即ち、単位面積当たりのトナーの量が少なければ、上記清掃処理の期間を短縮しながらも、中間転写ベルトや２次転写ローラに付着したトナーを確実に除去することができる。ここで、位置ずれ補正用パターンの静電潜像を現像する際のトナーの濃度を下げたとしても、上記位置ずれ補正動作において、パターンが繰り返し描画され、２次転写ローラの複数周にわたってパターンが転写された場合に、前の周回においてパターンが転写された位置に再度パターンが転写されると、トナーの濃度が上がってしまう。
【００１４】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、画像形成装置において、位置ずれ補正用のパターンを構成するトナーの除去に要する時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、感光体に対して光ビームを照射する光源を制御して光ビームを照射させて前記感光体上に静電潜像を形成する光源制御部と、前記静電潜像を現像することによって形成された画像を用紙に転写するために一時的に保持して搬送する中間転写体と、前記中間転写体と対向して配置された無端状の回転体であって、前記中間転写体上に保持されている画像を前記中間転写体との間に供給される用紙に転写させる転写回転体と、前記中間転写体の表面を撮像するセンサの出力信号に基づいて前記中間転写体の表面に保持された画像が前記センサに対向する位置に到達したことを検知する画像検知部と、前記光源制御部が複数の線によって構成された所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの期間である検知期間をカウントする検知期間カウント部と、前記光源制御部が所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの基準となる期間の値である基準値と前記カウントされた検知期間との差に基づいて前記光源に光ビームを照射させるタイミングを補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含む画像形成装置であって、前記光源制御部は、前記パターンを繰り返し描画し、前記転写回転体の周長Ｌと、前記搬送体の表面に繰り返し描画される前記パターンにおいて一の前記パターンの描画開始位置からその次に描画される前記パターンの描画開始位置までの副走査方向の幅Ｐと、前記パターンに含まれる線の副走査方向の幅の最大値ｐｍａｘと、前記繰り返し描画されたパターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値ｇｍｉｎとが、ｐｍａｘ≦｜Ｐ−Ｌ｜≦ｇｍｉｎの関係を満たすことを特徴とする。
【００１６】
ここで、前記パターンが繰り返し描画される回数ｎが、ｐｍａｘ≦｜Ｐ−Ｌ｜≦ｇｍｉｎ／（ｎ−１）の関係を満たすことが好ましい。
【００１７】
また、前記センサは、前記中間転写体を露光してその反射光を受光することにより前記中間転写体の表面を撮像し、前記パターンに含まれる線の幅の最小値が、前記センサによる露光のスポット径以上であることが好ましい。
【００１８】
更に、ｐｍａｘ＝｜Ｐ−Ｌ｜の関係を満たすことが好ましい。
【００１９】
更に、｜Ｐ−Ｌ｜＝ｇｍｉｎ／（ｎ−１）の関係を満たすことが好ましい。
【００２０】
また、前記パターンは、副走査方向に傾いた斜線のパターンを含み、前記パターンに含まれる全ての線の幅は略同一であり、前記パターンに含まれる線の幅ｐと、前記斜線と副走査方向とがなす角度θとが、ｐ／ｓｉｎθ＝｜Ｐ−Ｌ｜の関係を満たすことが好ましい。
【００２１】
また、前記ｇｍｉｎは、前記パターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値であることが好ましい。
【００２２】
また、前記ｇｍｉｎは、前記パターンにおいて最後尾に描画されるパターンと、その次に描画されるパターンの描画開始位置までの副走査方向の幅の最小値であることが好ましい。
【００２３】
更に、前記パターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値と、前記パターンにおいて最後尾に描画されるパターンと、その次に描画されるパターンの描画開始位置までの副走査方向の幅の最小値とが同一であることが好ましい。
【００２４】
また、前記パターンは、互いに交差しない複数の線によって構成されていることが好ましい。
【００２５】
また、本発明の他の態様は、感光体に対して光ビームを照射する光源を制御して光ビームを照射させて前記感光体上に静電潜像を形成する光源制御部と、前記静電潜像を現像することによって形成された画像を用紙に転写するために一時的に保持して搬送する中間転写体と、前記中間転写体と対向して配置された無端状の回転体であって、前記中間転写体上に保持されている画像を前記中間転写体との間に供給される用紙に転写させる転写回転体と、前記中間転写体の表面を撮像するセンサの出力信号に基づいて前記中間転写体の表面に保持された画像が前記センサに対向する位置に到達したことを検知する画像検知部と、前記光源制御部が複数の線によって構成された所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの期間である検知期間をカウントする検知期間カウント部と、前記光源制御部が所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの基準となる期間の値である基準値と前記カウントされた検知期間との差に基づいて前記光源に光ビームを照射させるタイミングを補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含む画像形成装置の位置ずれ補正方法であって、前記光源制御部が、前記転写回転体の周長Ｌと、前記搬送体の表面に繰り返し描画される前記パターンにおいて一の前記パターンの描画開始位置からその次に描画される前記パターンの描画開始位置までの副走査方向の幅Ｐと、前記パターンに含まれる線の副走査方向の幅の最大値ｐｍａｘと、前記繰り返し描画されたパターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値ｇｍｉｎとが、ｐｍａｘ≦｜Ｐ−Ｌ｜≦ｇｍｉｎの関係を満たすように前記パターンを繰り返し描画することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、画像形成装置において、位置ずれ補正用のパターンを構成するトナーの除去に要する時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプリントエンジンの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の構成を示す上面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の構成を示す側断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の制御部を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態に係る基準値記憶部に記憶されている情報を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る位置ずれ補正動作において描画されるパターンの例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るドラム間隔補正用パターンの詳細を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るドラム間隔補正用パターンが２次転写ローラに転写された状態を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るドラム間隔補正用パターンが２次転写ローラに転写された状態を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るドラム間隔補正用パターンが２次転写ローラに転写された状態を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係るドラム間隔補正用パターンが２次転写ローラに転写された状態を示す図である。
【図１４】直接転写形式に係るプリントエンジンの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）としての画像形成装置を例として説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真方式による画像形成装置であり、感光体に静電潜像を形成するための光書き込み装置において画像の位置ずれ補正を行った後、の位置ずれ補正において描画されたパターンの除去に要する期間を短縮することがその要旨である。
【００２９】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理端末と同様の構成に加えて、画像形成を実行するエンジンを有する。即ち、本実施形態に係る画像形成装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２、エンジン１３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１４及びＩ／Ｆ１５がバス１８を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ１５にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１６及び操作部１７が接続されている。
【００３０】
ＣＰＵ１０は演算手段であり、画像形成装置１全体の動作を制御する。ＲＡＭ１１は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。エンジン１３は、画像形成装置１において実際に画像形成を実行する機構である。
【００３１】
ＨＤＤ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ１５は、バス１８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ１６は、ユーザが画像形成装置１の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部１７は、キーボードやマウス等、ユーザが画像形成装置１に情報を入力するためのユーザインタフェースである。
【００３２】
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ１２やＨＤＤ１４若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ１１に読み出され、ＣＰＵ１０の制御に従って動作することにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る画像形成装置１の機能を実現する機能ブロックが構成される。
【００３３】
次に、図２を参照して、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成について説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、コントローラ２０、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ：原稿自動搬送装置）１１０、スキャナユニット２２、排紙トレイ２３、ディスプレイパネル２４、給紙テーブル２５、プリントエンジン２６、排紙トレイ２７及びネットワークＩ／Ｆ２８を有する。
【００３４】
また、コントローラ２０は、主制御部３０、エンジン制御部３１、入出力制御部３２、画像処理部３３及び操作表示制御部３４を有する。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、スキャナユニット２２、プリントエンジン２６を有する複合機として構成されている。尚、図２においては、電気的接続を実線の矢印で示しており、用紙の流れを破線の矢印で示している。
【００３５】
ディスプレイパネル２４は、画像形成装置１の状態を視覚的に表示する出力インタフェースであると共に、タッチパネルとしてユーザが画像形成装置１を直接操作し若しくは画像形成装置１に対して情報を入力する際の入力インタフェース（操作部）でもある。ネットワークＩ／Ｆ２８は、画像形成装置１がネットワークを介して他の機器と通信するためのインタフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インタフェースが用いられる。
【００３６】
コントローラ２０は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成される。具体的には、ＲＯＭ１２や不揮発性メモリ並びにＨＤＤ１４や光学ディスク等の不揮発性記録媒体に格納されたファームウェア等の制御プログラムが、ＲＡＭ１１等の揮発性メモリ（以下、メモリ）にロードされ、ＣＰＵ１０の制御に従って構成されるソフトウェア制御部と集積回路などのハードウェアとによってコントローラ２０が構成される。コントローラ２０は、画像形成装置１全体を制御する制御部として機能する。
【００３７】
主制御部３０は、コントローラ２０に含まれる各部を制御する役割を担い、コントローラ２０の各部に命令を与える。エンジン制御部３１は、プリントエンジン２６やスキャナユニット２２等を制御若しくは駆動する駆動手段としての役割を担う。入出力制御部３２は、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して入力される信号や命令を主制御部３０に入力する。また、主制御部３０は、入出力制御部３２を制御し、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して他の機器にアクセスする。
【００３８】
画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、入力された印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成する。この描画情報とは、画像形成部であるプリントエンジン２６が画像形成動作において形成すべき画像を描画するための情報である。また、印刷ジョブに含まれる印刷情報とは、ＰＣ等の情報処理装置にインストールされたプリンタドライバによって画像形成装置１が認識可能な形式に変換された画像情報である。操作表示制御部３４は、ディスプレイパネル２４に情報表示を行い若しくはディスプレイパネル２４を介して入力された情報を主制御部３０に通知する。
【００３９】
画像形成装置１がプリンタとして動作する場合は、まず、入出力制御部３２がネットワークＩ／Ｆ２８を介して印刷ジョブを受信する。入出力制御部３２は、受信した印刷ジョブを主制御部３０に転送する。主制御部３０は、印刷ジョブを受信すると、画像処理部３３を制御して、印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成させる。
【００４０】
画像処理部３３によって描画情報が生成されると、エンジン制御部３１は、生成された描画情報に基づき、給紙テーブル２５から搬送される用紙に対して画像形成を実行する。即ち、プリントエンジン２６が画像形成部として機能する。プリントエンジン２６によって画像形成が施された文書は排紙トレイ２７に排紙される。
【００４１】
画像形成装置１がスキャナとして動作する場合は、ユーザによるディスプレイパネル２４の操作若しくはネットワークＩ／Ｆ２８を介して外部のＰＣ等から入力されるスキャン実行指示に応じて、操作表示制御部３４若しくは入出力制御部３２が主制御部３０にスキャン実行信号を転送する。主制御部３０は、受信したスキャン実行信号に基づき、エンジン制御部３１を制御する。
【００４２】
エンジン制御部３１は、ＡＤＦ２１を駆動し、ＡＤＦ２１にセットされた撮像対象原稿をスキャナユニット２２に搬送する。また、エンジン制御部３１は、スキャナユニット２２を駆動し、ＡＤＦ２１から搬送される原稿を撮像する。また、ＡＤＦ２１に原稿がセットされておらず、スキャナユニット２２に直接原稿がセットされた場合、スキャナユニット２２は、エンジン制御部３１の制御に従い、セットされた原稿を撮像する。即ち、スキャナユニット２２が撮像部として動作する。
【００４３】
撮像動作においては、スキャナユニット２２に含まれるＣＣＤ等の撮像素子が原稿を光学的に走査し、光学情報に基づいて生成された撮像情報が生成される。エンジン制御部３１は、スキャナユニット２２が生成した撮像情報を画像処理部３３に転送する。画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、エンジン制御部３１から受信した撮像情報に基づき画像情報を生成する。画像処理部３３が生成した画像情報はＨＤＤ４０等の画像形成装置１に装着された記憶媒体に保存される。即ち、スキャナユニット２２、エンジン制御部３１及び画像処理部３３が連動して、原稿読み取り部として機能する。
【００４４】
画像処理部３３によって生成された画像情報は、ユーザの指示に応じてそのままＨＤＤ４０等に格納され若しくは入出力制御部３２及びネットワークＩ／Ｆ２８を介して外部の装置に送信される。即ち、ＡＤＦ２１及びエンジン制御部３１が画像入力部として機能する。
【００４５】
また、画像形成装置１が複写機として動作する場合は、エンジン制御部３１がスキャナユニット２２から受信した撮像情報若しくは画像処理部３３が生成した画像情報に基づき、画像処理部３３が描画情報を生成する。その描画情報に基づいてプリンタ動作の場合と同様に、エンジン制御部３１がプリントエンジン２６を駆動する。
【００４６】
次に、本実施形態に係るプリントエンジン２６の構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、本実施形態に係るプリントエンジン２６は、無端状移動手段である搬送ベルト１０５に沿って各色の画像形成部１０６が並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、各色の画像形成部１０６によって形成され重畳される画像が一時的に転写される搬送ベルト１０５に沿って、この搬送ベルト１０５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）１０６ＢＫ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙが配列されている。
【００４７】
これら複数の画像形成部１０６ＢＫ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部１０６ＢＫはブラックの画像を、画像形成部１０６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部１０６Ｃはシアンの画像を、画像形成部１０６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。尚、以下の説明においては、画像形成部１０６ＢＫについて具体的に説明するが、他の画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙは画像形成部１０６ＢＫと同様であるので、その画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙの各構成要素については、画像形成部１０６ＢＫの各構成要素に付したＢＫに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００４８】
搬送ベルト１０５は、回転駆動される駆動ローラ１０７と従動ローラ１０８とに架け渡されたエンドレスのベルト、即ち無端状ベルトである。この駆動ローラ１０７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ１０７とが、無端状移動手段である搬送ベルト１０５を移動させる駆動手段として機能する。
【００４９】
画像形成に際して、給紙トレイ１０１に収納された用紙１０４は最も上のものから順に給紙ローラ１０２及び分離ローラ１０３によって送り出され、２次転写ローラ１１９と搬送ベルト１０５との対向部である２次転写部に搬送される。そして、上記２次転写部において、２次転写ローラ１１０の機能により、搬送ベルト１０５上に形成されたトナー画像が用紙上に転写される。即ち、搬送ベルト１０５が中間転写体として機能する。また、２次転写ローラ１１９が転写回転体として機能する。
【００５０】
画像形成部１０６ＢＫは、感光体としての感光体ドラム１０９ＢＫ、この感光体ドラム１０９ＢＫの周囲に配置された帯電器１１０ＢＫ、光書き込み装置１１１、現像器１１２ＢＫ、感光体クリーナ（図示せず）、除電器１１３ＢＫ等から構成されている。光書き込み装置１１１は、夫々の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ（以降、総じて感光体ドラム１０９とする）に対してレーザビームを照射するように構成されている。
【００５１】
画像形成に際し、感光体ドラム１０９ＢＫの外周面は、暗中にて帯電器１１０ＢＫにより一様に帯電された後、光書き込み装置１１１からのブラック画像に対応したレーザビームにより書き込みが行われ、静電潜像を形成される。現像器１１２ＢＫは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム１０９ＢＫ上にブラックのトナー画像が形成される。
【００５２】
このトナー画像は、感光体ドラム１０９ＢＫと搬送ベルト１０５とが当接する位置（転写位置）で、転写器１１５ＢＫの働きにより搬送ベルト１０５上に転写される。この転写により、搬送ベルト１０５上にブラックのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム１０９ＢＫは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナにより払拭された後、除電器１１３ＢＫにより除電され、次の画像形成のために待機する。
【００５３】
以上のようにして、画像形成部１０６ＢＫでブラックのトナー画像を転写された搬送ベルト１０５は、駆動ローラ１０７による回転駆動によって次の画像形成部１０６Ｍ側に搬送される。画像形成部１０６Ｍでは、画像形成部１０６ＢＫでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム１０９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が既に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。
【００５４】
搬送ベルト１０５は、さらに次の画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｙに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム１０９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｙ上に形成されたイエローのトナー画像とが重畳されて転写される。こうして、搬送ベルト１０５上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された搬送ベルト１０５は、上述した２次転写ローラ１１９との対向位置に進み、２次転写部において搬送ベルト１０５上に形成されたトナー画像が用紙に２次転写される。また、トナー画像が転写された用紙は、定着器１１６にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
【００５５】
このような画像形成装置１においては、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの軸間距離の誤差、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの平行度誤差、光書込み装置１１１内での偏向ミラーの設置誤差、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙへの静電潜像の書込みタイミング誤差等により、本来重ならなければならない位置に各色のトナー画像が重ならず、各色間で位置ずれが生ずることがある。
【００５６】
また、同様の原因により、搬送ベルト１０５上において本来画像が転写されるべき範囲から外れた範囲に画像が転写され、最終的な転写対象である用紙において本来画像が転写される範囲から外れた範囲に画像が転写されることがある。このような位置ずれの成分としては、主にスキュー、副走査方向のレジストずれ、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれ等が知られている。また、装置内温度変化や経時劣化による搬送ベルトの伸縮が知られている。
【００５７】
このような位置ずれを補正するため、パターン検知センサ１１７が設けられている。パターン検知センサ１１７は、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙによって搬送ベルト１０５上に転写された位置ずれ補正用パターンを読み取るための光学センサであり、搬送ベルト１０５の表面に描画された補正用パターンを照射するための発光素子及び補正用パターンからの反射光を受光するための受光素子を含む。図３に示すように、パターン検知センサ１１７は、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの下流側において、搬送ベルト１０５の搬送方向と直行する方向に沿って同一の基板上に支持されている。位置ずれ補正の態様については後に詳述する。
【００５８】
このような位置ずれ補正において搬送ベルト１０５上に描画されたパターンのトナーを除去し、搬送ベルト１０５によって搬送される用紙が汚れないようにするため、クリーナ１１８が設けられている。クリーナ１１８は、図３に示すように、搬送ベルト１０５の搬送方向において、２次転写ローラ１１９よりも下流側であって、感光体ドラム１０９よりも上流側において搬送ベルト１０５に押し当てられたクリーニングブレードであり、搬送ベルト１０５の表面に付着したトナーを掻きとる顕色剤除去部である。
【００５９】
更に、本実施形態に係るベルトクリーナ１１８は、バイアス電圧を印加することで搬送ベルト１０５に付着しているトナーを回収する機能を含む。トナーの電荷と逆極性のバイアス電圧を印加することにより、搬送ベルト１０５に付着しているトナーを剥離し、ベルトクリーナ１１８に吸着することができる。
【００６０】
尚、トナーの電荷が正負混合している場合、ベルトクリーナ１１８は、上記バイアス電圧を正負に振動させる。これにより、正負いずれの電荷を有するトナーであっても、搬送ベルト１０５から剥離してベルトクリーナ１１８に吸着させることができる。
【００６１】
次に、本実施形態に係る光書き込み装置１１１について説明する。図４は、本実施形態に係る光書き込み装置１１１を上面から見た図である。また、図５は、本実施形態に係る光書き込み装置を側面から見た断面図である。図４、図５に示すように、各色の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙに書き込みを行うレーザビームは光源である光源装置２８１ＢＫ、２８１Ｙ、２８１Ｍ、２８１Ｃ（以降、総じて光源装置２８１とする）から照射される。尚、本実施形態に係る光源装置２８１は、半導体レーザ、コリメータレンズ、スリット、プリズム、シリンダレンズ等で構成されている。
【００６２】
光源装置２８１から照射されたレーザビームは、反射鏡２８０によって反射される。各レーザビームは図示しないｆθレンズ等の光学系によって夫々ミラー２８２ＢＫ、２８２Ｙ、２８２Ｍ２８２Ｃ（以降、総じて２８２とする）に導かれ、更にその先の光学系によって各感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙの表面へと走査される。
【００６３】
反射鏡２８０は６面体のポリゴンミラーであり、回転することによってポリゴンミラー１面につき主走査方向のライン分のレーザビームを走査することができる。本実施形態に係る光書き込み装置１１１は、４つの光源装置を２８１ＢＫ、２８１Ｙと、２８１Ｍ、２８１Ｃの２色ずつの光源装置に分けて反射鏡２８０の異なる反射面を用いて走査を行うことによって、１つの反射面のみを用いて走査する方式よりコンパクトな構成で、同時に異なる４つの感光体ドラムに書き込むことを可能としている。
【００６４】
また、反射鏡２８０によってレーザビームが走査される範囲の走査開始位置近傍には、水平同期検知センサ２８３が設けられている。光源装置２８１から照射されたレーザビームが水平同期検知センサ２８３に入射することにより、主走査ラインの走査開始位置のタイミングが検知され、光源装置２８１を制御する制御装置と反射鏡２８０との同期がとられる。
【００６５】
次に、本実施形態に係る光書き込み装置１１１の制御ブロックについて、図６を参照して説明する。図６は、本実施形態に係る光書き込み装置１１１を制御する光書き込み装置制御部１２０の機能構成と、光源装置２８１、水平同期検知センサ２８３及びパターン検知センサ１１７との接続関係を示す図である。
【００６６】
図６に示すように、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０は、書込み制御部１２１、カウント部１２２、センサ制御部１２３、補正値算出部１２４、基準値記憶部１２５及び補正値記憶部１２６を含む。尚、本実施形態に係る光書き込み装置１１１は、図１において説明したようなＣＰＵ１０、ＲＡＭ１１、ＲＯＭ１２及びＨＤＤ１４等の情報処理機構を含み、図６に示すような光書込み装置制御部１２０は、画像形成装置１のコントローラ２０と同様に、ＲＯＭ１２若しくはＨＤＤ１４に記憶されている制御プログラムがＲＡＭ１１にロードされ、ＣＰＵ１０の制御に従って動作することにより構成される。
【００６７】
書込み制御部１２１は、コントローラ２０のエンジン制御部３１から入力される画像情報に基づき、水平同期検知センサ２８３による同期検知信号に応じて光源装置２８１を制御する光源制御部である。また、書込み制御部１２１は、エンジン制御部３１から入力される画像情報に基づいて光源装置２８１を駆動する他、上述した位置ずれ補正処理において位置ずれ補正用のパターンを描画するために、光源装置２８１を駆動する。この位置ずれ補正処理の結果生成される補正値は、図６に示す補正値記憶部１２６に記憶され、書込み制御部１２１は、この補正値記憶部１２６に記憶されている補正値に基づき、光源装置２８１を駆動するタイミングを補正する。
【００６８】
また、書込み制御部１２１は、水平同期検知センサ２８３による検知信号を取得し、図４において説明したような反射鏡２８０の回転との同期を行う機能も含む。更に、書込み制御部１２１は、感光体ドラム１０９上に形成された静電潜像を顕色剤であるトナーによって現像する際に、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙと現像器１１２ＢＫ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｙとの間に印加する電圧を制御する電圧制御部としても機能する。
【００６９】
カウント部１２２は、上記位置ずれ補正処理において、書込み制御部１２１が光源装置２８１を制御して感光体ドラム１０９ＢＫの露光を開始すると同時にカウントを開始する。カウント部１２２は、センサ制御部１２３が、パターン検知センサ１１７の出力信号に基づいてパターンを検知することによりカウントを停止する。これにより、カウント部１２２は、上記位置ずれ補正処理において、書込み制御部１２１が光源装置２８１を制御して感光体ドラム１０９ＢＫの露光を開始してから、パターン検知センサ１１７が、位置ずれ補正用のパターンを検知するまでの検知期間をカウントする検知期間カウント部として機能する。以降、このカウント値を書込み開始カウント値とする。また、カウント部１２２は、各色のトナー画像のずれを補正するための位置ずれ補正処理においては、連続して描画されたパターンの検知タイミングを夫々カウントする。以降、このカウント値をドラム間隔カウント値とする。
【００７０】
センサ制御部１２３は、パターン検知センサ１１７を制御する制御部であり、上述したように、パターン検知センサ１１７の出力信号に基づき、搬送ベルト１０５上に形成された位置ずれ補正用パターンが、パターン検知センサ１１７の位置にまで到達したことを判断する到達判断部である。センサ制御部１２３は、上述したように位置ずれ補正用パターンが、パターン検知センサ１１７の位置にまで到達したことを判断すると、検知信号をカウント部１２２に入力する。即ち、センサ制御部１２３が、画像検知部として機能する。
【００７１】
また、センサ制御部１２３は、パターン検知センサ１１７を制御し、パターン検知センサ１１７に含まれる発光素子の光量を調整する機能を含む。即ち、センサ制御部１２３は、光量調整部としても機能する。発光素子の光量調整に際して、センサ制御部１２３は、発光素子を所定の電力で駆動し、何も描画されていない白地の状態の搬送ベルト１０５を照射する。そして、その反射光を受光した受光素子の出力信号の値に基づき、発光素子の照射光量を判断及び調整する。
【００７２】
例えば、受光素子の出力信号が予め定められた目標値よりも低ければ、センサ制御部１２３は、発光素子の駆動電力を上げてから再度同様の処理を行う。他方、受光素子の出力信号が予め定められた目標値よりも高ければ、センサ制御部１２３は、発光素子の駆動電力を上げてから再度同様の処理を行う。センサ制御部１２３がこのような処理を繰り返すことにより、発光素子の駆動電力が目標値となるように発光素子の駆動電力が調整され、結果的に発光素子の照射光量が適正なレベルに調整される。
【００７３】
搬送ベルト１０５からの反射光量が所定の目標値に調整されることで、受光素子によるＳ／Ｎ比が向上し、高精度に位置ずれ補正用マーク４００のパターンを検知することができる。
【００７４】
補正値算出部１２４は、カウント部１２２によるカウント結果に基づき、基準値記憶部１２５に記憶された基準値に基づいて補正値を算出する。即ち、補正値算出部１２４が、基準値取得部及び補正値算出部として機能する。図７に、基準値記憶部１２５に記憶されている基準値の例を示す。図７に示すように、基準値記憶部１２５には、書込み開始タイミング基準値及びドラム間隔基準値が記憶されている。
【００７５】
書込み開始タイミング基準値とは、書込み制御部１２１が光源装置２８１を制御して感光体ドラム１０９ＢＫの露光を開始してから、パターン検知センサ１１７が、位置ずれ補正用のパターンを検知するまでの期間の基準値である。即ち、補正値算出部１２４は、カウント部１２２によるカウント値のうち、書込み開始カウント値と書込み開始タイミング基準値とを比較し、両者のずれに基づいて補正値を算出する。
【００７６】
ドラム間隔基準値とは、上述したように連続して描画されたパターン夫々についての検出タイミングの基準値である。即ち、補正値算出部１２４は、カウント部１２２によるカウント値のうち、ドラム間隔カウント値とドラム間隔基準値とを比較し、両者のずれに基づいて補正値を算出する。このようにして算出された補正値は、上述したように補正値記憶部１２６に記憶される。このように、補正値記憶部１２６に補正値が記憶されることにより、書込み制御部１２１は、その補正値を参照して光源装置２８１を駆動することが可能となる。
【００７７】
尚、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０は、図６に示す機能構成の他、搬送ベルト１０５を回転させる駆動ローラ１０７を制御する機能及びベルトクリーナ１１８を制御する機能並びに、２次転写ローラ１１９にバイアスを印加し、位置ずれ補正において描画されたパターンであって２次転写ローラ１１９に転写されてしまったパターンを２次転写ローラ１１９から除去する処理を制御する機能を有する。即ち、光書き込み装置制御部１２０が、クリーニング制御部として機能する。
【００７８】
次に、本実施形態に係る位置ずれ補正動作について、図８を参照して説明する。図８は、本実施形態に係る位置ずれ補正動作において、書込み制御部１２１によって制御された光源装置２８１によって搬送ベルト１０５上に描画されるマーク（以降、位置ずれ補正用マークとする）を示す図である。図８に示すように、本実施形態に係る位置ずれ補正用マーク４００は、副走査方向に様々なパターンが並べられている位置ずれ補正用パターン列４０１が、主走査方向に複数（本実施形態においては３つ）並べられて構成されている。尚、図８において、実線が感光体ドラム１０９ＢＫ、点線は感光体ドラム１０９Ｙ、破線は感光体ドラム１０９Ｃ、一点鎖線は感光体ドラム１０９Ｍによって夫々描画されたパターンを示す。
【００７９】
図８に示すように、パターン検知センサ１１７は、主走査方向に複数（本実施形態においては３つ）のセンサ素子１７０を有し、夫々の位置ずれ補正用パターン列４０１は、夫々のセンサ素子１７０に対応した位置に描画されている。これにより、光書き込み制御部１２０は、主走査方向の複数の位置でパターンの検出を行うことが可能となり、夫々の平均値を算出することによって位置ずれ補正動作の精度を向上することができる。
【００８０】
図８に示すように、位置ずれ補正用パターン列４０１は、開始位置補正用パターン４１１とドラム間隔補正用パターン４１２を含む。また、図８に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２は、繰り返し描画されている。開始位置補正用パターン４１１は、上述した書込み開始カウント値をカウントするために描画されるパターンである。また、開始位置補正用パターン４１１は、センサ制御部１２３が、ドラム間隔補正用パターン４１２を検知する際の検知タイミングを補正するためにも用いられる。
【００８１】
本実施形態に係る開始位置補正用パターン４１１は、図８に示すように、感光体ドラム１０９ＢＫによって描画された線であって主走査方向に平行な線である。開始位置補正用パターン４１１を用いた開始位置補正においては、光書き込み装置制御部１２０が、パターン検知センサ１１７による開始位置補正用パターン４１１の読取信号に基づき、書込み開始タイミングの補正動作を行う。即ち、基準値記憶部１２５に記憶される書込み開始タイミング基準値は、光源装置２８１が開始位置補正用パターン４１１のうち感光体ドラム１０９ＢＫによる黒のパターンの描画を開始してから、描画された黒のパターンがパターン検知センサ１１７によって読み取られ、センサ制御部１２３によって検知されるまでの期間の基準となる値である。
【００８２】
ドラム間隔補正用パターン４１２は、その名の通り、上述したドラム間隔カウント値をカウントするために描画されるパターンである。図８に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２は、副走査方向補正用パターン４１３及び主走査方向補正用パターン４１４を含む。光書き込み装置制御部１２０は、パターン検知センサ１１７による、副走査方向補正用パターン４１３の読取信号に基づき、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ夫々の副走査方向の位置ずれ補正を行い、主走査方向補正用パターン４１４の読取信号に基づき、上記各感光体ドラムの主走査方向の位置ずれ補正を行う。
【００８３】
即ち、基準値記憶部１２５に記憶されているドラム間隔基準値は、光源装置２８１が書込み制御部１２１の制御に従って、ドラム間隔補正用パターン４１２の描画を開始してから、描画されたドラム間隔補正用パターン４１２に含まれる各線がパターン検知センサ１１７によって読み取られ、センサ制御部１２３によって検知されるまでの期間の基準となる値である。
【００８４】
光書き込み装置制御部１２０は、図８に示すような位置ずれ補正用マーク４００を用いた位置ずれ補正が実行されて完了すると、駆動ローラ１０７を制御して搬送ベルト１０５の回転を続行すると共に、２次転写ローラ１１９にバイアス電圧を印加し、２次転写ローラに転写された位置ずれ補正用マーク４００を除去するクリーニング処理を行う。これにより、位置ずれ補正によって２次転写ローラ１１９に転写されたトナーが除去されて２次転写ローラが清掃されるため、２次転写部において用紙の裏面にトナーが付着し、用紙が汚れてしまうことを防ぐことができる。
【００８５】
また、このクリーニング処理においては、２次転写ローラ１１９側に転写されずに搬送ベルト１０５側に残留したトナーが、クリーナ１１８によって除去される。光書き込み装置１２０は、この期間において、ベルトクリーナ１１８のバイアス電圧を正負に振動させる等の制御を行い、搬送ベルト１０５に付着しているトナーを剥離する。
【００８６】
尚、トナーの電荷が正負いずれか一方のみである場合は、上記バイアス電圧の振動は不要である。この場合、光書込み装置制御部１２０は、トナーの電荷とは逆の電荷のバイアス電圧を印加して、搬送ベルト１０５上に付着したトナーを剥離する。また、通常の動作においても、ベルトクリーナ１１８のバイアス電圧が印加されている場合もあり得る。この場合、光書き込み装置制御部１２０は、上記クリーニング処理の期間において、特に制御を変更することなく、駆動ローラ１０７を制御して搬送ベルト１０５を搬送させ続けるのみである。
【００８７】
図８に示すような位置ずれ補正用パターン４００を用いて位置ずれ補正を行う場合、上述したように、パターン検知センサ１１７は、発光素子によって搬送ベルト１０５表面を照射し、その反射光を受光素子によって受光し、受光光量に応じた検知信号を出力する。そして、センサ制御部１２３が、パターン検知センサ１１７の出力信号に基づいてパターンを検知する。
【００８８】
ここで、本実施形態に係るパターン検知センサ１１７の受光部に入射する光量は、反射面が白色である場合に最も強くなり、反射面の色が濃くなるに従って弱くなり、反射面が黒色である場合にゼロになる。従って、センサ制御部１２３は、パターン検知センサ１１７から出力される信号強度が弱い場合、即ち、所定の閾値よりも低い場合に、パターンを検知する。
【００８９】
ここで、搬送ベルト１０５上には、パターン以外の付着物や傷などの外乱がある。そして、発光素子による照射光がこの外乱に照射されると、完全な白色の面を照射した場合よりも、受光素子に入射する光量が低下する。従って、センサ制御部１２３が、パターンを検知するためにパターン検知センサ１１７の出力信号に適用する閾値は、外乱による信号の変化を無視できるよう、可能な限り低く設定する必要がある。
【００９０】
センサ制御部１２３に設定する上記閾値を低くするためには、照射光がパターンに照射された場合に受光素子に入射する光量即ち、反射光の光量がなるべく少なくなるようにする必要がある。ここで、反射光の光量をなるべく少なくするためには、搬送ベルト１０５上に描画されたパターンが搬送されて、発光素子による照射光のスポットを通過する際に、スポットの全範囲がパターンの範囲内に含まれるようにする。即ち、発光素子の照射光が搬送ベルト１０５の白地の面を照射しない期間が生ずるように、パターンの線幅をスポット径よりも広くすることが好ましい。
【００９１】
これにより、搬送ベルト１０５上に描画されたパターンが搬送されてパターン検知センサ１１７の検知位置、具体的には、発光素子による照射光のスポット範囲を通過する際、スポット範囲がパターンの範囲に含まれ、搬送ベルト１０５の白地の面が照射されない期間が生じるため、反射光の光量に応じた信号の極小値が低くなり、パターンが黒の場合は光量がゼロになる。従って、センサ制御部１２３が、パターン検知センサ１１７の出力信号に基づいてパターンを検知する際に信号に適用する閾値を低く設定することができ、上述した搬送ベルト１０５の傷や付着物等の外乱の影響を排除することができる。
【００９２】
このような画像形成装置１及び光書き込み装置１１１において、本実施形態に係る要旨は、上述したクリーニング処理を行う期間を短縮するため、２次転写ローラ１１９側に転写されたトナーの単位面積当たりの量、即ちトナーの濃度を低くすることにある。このため、本実施形態に係る位置ずれ補正用マーク４００において繰り返されるドラム間隔補正用パターン４１２の繰り返し間隔は、２次転写ローラ１１９に転写された際に重ならないよう、２次転写ローラ１１９の周長に基づいて設定されている。以下、本実施形態に係る位置ずれ補正用マーク４００におけるドラム間隔補正用パターン４１２の繰り返し間隔について、詳細に説明する。
【００９３】
図９は、本実施形態に係るドラム間隔補正用パターン４１２に含まれるパターンの詳細及びドラム間隔補正用パターンの繰り返し間隔を示す図である。図９においては、副走査方向補正用パターン４１３の副走査方向の幅ｐ１、主走査方向補正用パターン４１４の副走査方向の幅ｐ２が示されている。
【００９４】
また、図９においては、ドラム間隔補正用パターン４１３に含まれる各パターンの副走査方向の間隔の例として、副走査方向補正用パターン４１３同士の副走査方向の間隔ｇ１、主走査方向補正用パターン４１４同士の副走査方向の間隔ｇ２が示されている。また、主走査方向のとある地点における副走査方向補正用パターン４１３と主走査方向補正用パターン４１４との副走査方向の間隔ｇ３が示されている。
【００９５】
図９に示すように、繰り返し描画されるドラム間隔補正用パターン４１２の繰り返し間隔は、副走査方向補正用パターン４１３の先頭に描画される先頭パターン４１３ａから、次の描画されるドラム間隔補正用パターン４１２に含まれる先頭パターン４１３ａまでの間隔Ｐによって示される。また、図９においては、２次転写ローラ１１９の１周の周長Ｌが繰り返し間隔Ｐと比較されて示されている。
【００９６】
このような繰り返し間隔Ｐと２次転写ローラ１１９の周長Ｌとは、以下の式（１）で示されるような関係を満たす。
【００９７】
式（１）において、“ｐｍａｘ”は、図９に示すｐ１、ｐ２のうち最も大きい値、即ち、ドラム間隔補正用パターン４１２に含まれるパターンの副走査方向の幅の最大値である。本実施形態においては、ｐ２の方がｐ１よりも大きいため、ｐｍａｘは、ｐ２である。
【００９８】
また、式（１）において、“ｇｍｉｎ”は、図９においてｇ１、ｇ２、ｇ３によって例示される値、即ち、ドラム間隔補正用パターン４１２に含まれるパターンにおいて、副走査方向に隣接している２つのパターンの間隔の値の最小値である。本実施形態においては、ｇ１の値が最も小さいため、ｇｍｉｎは、ｇ１である。
【００９９】
このような前提において、式（１）について説明すると、まず、“Ｐ−Ｌ”は、繰り返し間隔Ｐと２次転写ローラ１１９の周長Ｌとの差を示す。これは、換言すると、ドラム間隔補正用パターン４１２が繰り返し描画された場合において、１周目のドラム間隔補正用パターン４１２が２次転写ローラに転写され、更に２週目のドラム間隔補正用パターン４１２が２次転写ローラに転写された場合において、１周目の先頭パターン４１３ａと２週目の先頭パターン４１３ａとのずれ量を示す。
【０１００】
ドラム間隔補正用パターン４１２が２周、３周と繰り返し描画される場合において、既に描画されたドラム間隔補正用パターン４１２と新たに描画されるドラム間隔補正用パターン４１２とが重ならないように、上記ずれ量を規定し、書込み制御部１２１が、その規定に従って光源装置２８１を制御してドラム間隔補正用パターン４１２を描画することが本実施形態に係る趣旨である。
【０１０１】
まず、“ｐｍａｘ≦Ｐ−Ｌ”の部分について説明すると、これは、繰り返し描画されるドラム間隔補正用パターン４１２が２次転写ローラ１１９に転写された場合において、先頭パターン４１３ａ同士のように、対応するパターン同士が重ならないようにする趣旨である。ここで、ｐｍａｘと規定されている理由について、図１０を参照して説明する。
【０１０２】
図１０は、ドラム間隔補正用パターン４１２が２周分２次転写ローラ１１９に転写された場合において、１周目のパターンを実線で、２周目のパターンを破線で示している。図１０に示すように、仮に式（１）におけるｐｍａｘをｐｍｉｎ、即ち、本実施形態に係るｐ１と規定した場合、図１０に示すように、副走査方向補正用パターン４１３同士は重ならないが、それよりも副走査方向の幅の広い主走査方向補正用パターン４１４が重なってしまう。従って、上記“Ｐ−Ｌ”は、少なくともｐｍａｘ以上である必要がある。
【０１０３】
次に、“Ｐ−Ｌ≦ｇｍｉｎ”の部分について説明すると、これは、２周目にドラム間隔補正用パターン４１２が“Ｐ−Ｌ”の分ずれて描画された場合において、夫々のパターンが、前の周において描画されたパターン間の余白におさまるようにする趣旨である。これについて、図１１を参照して説明する。
【０１０４】
図１１は、図１０と同様に、ドラム間隔補正用パターン４１２が２周分２次転写ローラ１１９に転写された場合において、１周目のパターンを実線で、２周目のパターンを破線で示している。“Ｐ−Ｌ”の最大値をｇｍｉｎと規定することにより、図１１に示すように、２周目に描画されるパターンは、各パターン間の余白に収まるため、１周目において描画されたパターンと重ならずに描画される。
【０１０５】
図１１においては、２周分のドラム間隔補正用パターン４１２が２次転写ローラ１１９に転写された場合を示しているが、図８において説明したように、ドラム間隔補正用パターン４１２は、繰り返し描画される。従って、位置ずれ補正用マーク４００に含まれる全てのドラム間隔補正用パターン４１２が２次転写ローラ１１９に転写された場合において重ならないことが望ましい。そのような例について、図１２に示す。
【０１０６】
図１２は、位置ずれ補正用マーク４００に含まれるドラム間隔補正用パターン４１２の繰り返し回数が５回である場合において、５回分のドラム間隔補正用パターン４１２が、全て重なることなく２次転写ローラ１１９に転写されている状態を示している。このような態様は、上記式（１）よりも更に厳しい条件が満たされる必要があり、具体的には、以下の式（２）が満たされる必要がある。
【０１０７】
式（２）において、“ｎ”は、上述したドラム間隔補正用パターン４１２の繰り返し回数であり、図１２の例においては“５”である。式（２）について説明すると、“Ｐ−Ｌ≦（ｇｍｉｎ）／（ｎ−１）”の部分は、周回毎のパターンのずれ量が、式（１）よりも更に狭い間隔に収まるように規定している。この更に狭い間隔とは、パターンを納めるべき余白部の間隔であって、“ｇｍｉｎ”を、ドラム間隔補正用パターン４１２が２周目以降繰り返される回数、即ち、“ｎ−１”で割った間隔である。
【０１０８】
式（２）を変形すると、“（｜Ｐ−Ｌ｜）（ｎ−１）≦ｇｍｉｎ”となり、これは、１周目のパターンが２次転写ローラ１１９に転写された後、周回毎に“｜Ｐ−Ｌ｜”の分ずれて転写される２周目以降の“ｎ−１”回分のパターンの総ずれ量、即ち、“（｜Ｐ−Ｌ｜）（ｎ−１）”が、“ｇｍｉｎ”の間隔の中に、全て入りきることを示している。このような条件が満たされることにより、図１２に示すように、位置ずれ補正用マーク４００において繰り返し描画されるドラム間隔補正用パターン４１２が、全て重なることなく、２次転写ローラ１１９に転写される。
【０１０９】
尚、式（２）の前提として、必然的に、以下の式（３）が満たされる必要がある。
【０１１０】
この式３を考慮すると、ｐｍａｘが小さい方が良いため、位置ずれ補正用マーク４００に含まれる各パターンの副走査方向の幅は狭い方が良く、且つｇｍｉｎが大きい方が良いため、副走査方向に隣接するパターン間の幅が広い方が良いことになる。しかしながら、位置ずれ補正用マーク４００に含まれる各線の幅は、上述したようにある程度の幅を確保する必要があり、好ましくは、パターン検知センサ１１７の発光素子の照射光のスポット径以上である。また、副走査方向に隣接するパターン間の幅を広くすると、位置ずれ補正用マーク４００の副走査方向の幅が広くなり、結果的に位置ずれ補正用に要する時間が増大する。従って、副走査方向に隣接するパターン間の幅は、可能な限り狭くする必要がある。
【０１１１】
これらのことを考慮すると、繰り返し間隔Ｐと２次転写ローラ１１９の周長Ｌとは、以下の式（４）で示される関係となることが好ましい。
【０１１２】
式（４）の条件が満たされることにより、位置ずれ補正用マーク４００を構成するパターンの副走査方向の幅として、パターン検知センサ１１７の発光素子の照射光のスポット径を確保しながらも、パターン同士の間隔を可能な限り狭くし、位置ずれ補正用マーク４００の副走査方向の幅を狭くして、位置ずれ補正用に要する時間を低減することができる。
【０１１３】
更に、上記実施形態においては、ｐｍａｘ＝ｐ２である場合を例として説明したが、副走査方向補正用パターン４１３に含まれる各線と主走査方向補正用パターン４１４に含まれる各線の太さは夫々“ｐ１＝ｐｍｉｎ”で同一であり、且つ主走査方向補正用パターン４１４に含まれる各線と副走査方向とが成す角度を“θ”とすると、ｐｍａｘは以下の式（５）によって特定される。
【０１１４】
そして、上述した式（４）と式（５）とを統合すると、繰り返し間隔Ｐと２次転写ローラ１１９の周長Ｌとは、以下の式（６）で示される関係となる。
【０１１５】
このような式（６）が満たされる場合に、上述したように位置ずれ補正用マーク４００に含まれる各線の幅“ｐｍｉｎ”としてパターン検知センサ１１７の発光素子の照射光のスポット径以上を確保しながらも、ｇｍｉｎの幅を可能な限り狭くすることができる。従って、位置ずれ補正用マーク４００の副走査方向の幅を狭くして、位置ずれ補正用に要する時間を低減することができる。
【０１１６】
尚、式（６）の条件の場合、ドラム間隔補正用パターン４１２が２次転写ローラ１１９に転写された場合、図１２に示すように、副走査方向の幅の最も広いパターン（本実施形態においては、主走査方向補正用パターン４１４）が、隙間なく敷き詰められるように２次転写ローラ１１９に転写される。従って、繰り返し描画されるドラム間隔補正用パターン４１２が、２次転写ローラ１１９上において重なって転写されることがなく、位置ずれ補正において２次転写ローラ１１９に転写されるトナー濃度を抑えることができる。
【０１１７】
上述したクリーニング処理においては、２次転写ローラ１１９に転写されて付着したトナーの濃度が高いほど、長い期間バイアスをかけ続けてトナーの除去を行う必要がある。これに対して、本実施形態のように、２次転写ローラ１１９に転写されて付着するトナーの濃度を抑えることにより、位置ずれ補正が完了した後のクリーニング処理に要する時間を低減することができる。
【０１１８】
また、図９〜図１２においては、“Ｌ＜Ｐ”である場合を例としているため、２周目のパターンは、１周目のパターンよりも副走査方向の上流側、即ち、図９〜１０で示すところの下方にずれて転写される。ここで、図１２においては特に問題となっていないが、上述した“ｇｍｉｎ”の条件に加えて、図１２に示す“ｇｒｅａｒ”、即ち、ドラム間隔補正用パターン４１２に含まれる線のうち、最後尾に配置されている最後尾パターン４１４ａと、次に描画されるドラム間隔補正用パターン４１２の書き出し開始位置、即ち先頭パターン４１３ａとの間隔が、“ｇｍｉｎ”以上である必要がある。
【０１１９】
尚、“ｇｒｅａｒ”が“ｇｍｉｎ”以下であっても、“｜Ｐ−Ｌ｜”が以下の式（７）を満たすことにより、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１２０】
式（７）は、“ｇｒｅａｒ”が“ｇｍｉｎ”以下である場合において、繰り返し描画される毎にずれて描画される各パターンが、最後尾パターン４１４ａと、次に描画される先頭パターン４１３ａとの間に収まることを規定する式である。これは、“ｇｍｉｎ”の定義を、「ドラム間隔補正用パターン４１２に含まれるパターンにおいて、副走査方向に隣接している２つのパターンの間隔の値の最小値」ではなく、「繰り返し描画されるドラム間隔補正用パターン４１２において、副走査方向に隣接している２つのパターンの間隔の最小値」とすることにより、上述した式（２）と同義になる。
【０１２１】
尚、上述したように、位置ずれ補正用マーク４００の副走査方向の幅を低減することにより、位置ずれ補正に要する時間を短縮する趣旨においては、「ドラム間隔補正用パターン４１２に含まれるパターンにおいて、副走査方向に隣接している２つのパターンの間隔の値の最小値」としての“ｇｍｉｎ”と、“ｇｒｅａｒ”とが同一であることが好ましい。
【０１２２】
また、“Ｐ＜Ｌ”である場合も上記と同様の効果を得ることができる。この場合、図１３に示すように、２周目のパターンは、１周目のパターンよりも副走査方向の下流側、即ち、図１３で示すところの上方にずれて転写される。
【０１２３】
また、上記実施形態においては、位置ずれ補正用マーク４００におけるドラム間隔補正用パターン４１２の繰り返し回数が５回である場合を例として説明したが、これは一例であり、４回以下であっても６回以上であっても良い。
【０１２４】
また、上記実施形態においては、位置ずれ補正において繰り返し描画されるパターンの例として、図９に示すように、副走査方向補正用パターン４１３と、主走査方向補正用パターン１４とを含むドラム間隔補正用パターン４１２を例として説明したが、これは一例であり、他のパターンであっても上述した式（１）〜式（７）の条件が満たされるようなパターンであれば、同様に適用可能である。
【０１２５】
ここで、位置ずれ補正用のパターンとしては、パターンを構成する線が互いに交差しないことが好ましい。線が交差するパターンの場合、パターンが繰り返し２次転写ローラ１１９に転写された場合において対応する線同士が重ならないように副走査方向にずらしたとしても、対応しない線同士が交差してしまうためである。但し、対応する線同士が重なる場合は、図１０において説明したように、線の全範囲にわたって重なる領域が生じることに対して、上記対応しない線同士が交差する場合は、その領域はわずかであるため、本実施形態の要旨であるクリーニング期間の短縮に際するデメリットは少ない。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 画像形成装置、
１０ ＣＰＵ、
１１ ＲＡＭ、
１２ ＲＯＭ、
１３ エンジン、
１４ ＨＤＤ、
１５ Ｉ／Ｆ、
１６ ＬＣＤ、
１７ 操作部、
１８ バス、
２０ コントローラ、
２１ ＡＤＦ、
２２ スキャナユニット、
２３ 排紙トレイ、
２４ ディスプレイパネル、
２５ 給紙テーブル、
２６ プリントエンジン、
２７ 排紙トレイ、
２８ ネットワークＩ／Ｆ、
３０ 主制御部、
３１ エンジン制御部、
３２ 入出力制御部、
３３ 画像処理部、
３４ 操作表示制御部、
１０１ 給紙トレイ、
１０２ 給紙ローラ、
１０３ 分離ローラ、
１０４ 用紙、
１０５ 搬送ベルト、
１０６ＢＫ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ 画像形成部、
１０７ 駆動ローラ、
１０８ 従動ローラ、
１０９ＢＫ、１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ 感光体ドラム、
１１０ＢＫ 帯電器、
１１１光書き込み装置、
１１２ＢＫ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ 現像器、
１１３ＢＫ、１１３Ｃ、１１３Ｍ、１１３Ｙ 除電器、
１１５ＢＫ、１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ 転写器、
１１６ 定着器、
１１７ パターン検知センサ、
１１８ クリーナ、
１１９ ２次転写ローラ、
１２０ 光書き込み装置制御部、
１２１ 書込み制御部、
１２２ カウント部、
１２３ センサ制御部、
１２４ 補正値算出部、
１２５ 基準値記憶部、
１２６ 補正値記憶部、
１７０ センサ素子、
１７１ 発光素子、
１７２ 正反射光受光素子、
１７３ 拡散反射光受光素子、
２８０ 反射鏡、
２８１、２８１ＢＫ、２８１Ｙ、２８１Ｍ、２８１Ｃ 光源装置、
２８２、２８２ＢＫ、２８２Ｙ、２８２Ｍ、２８２Ｃ ミラー
２８３ 水平同期検知センサ
４００ 位置ずれ補正用マーク、
４０１ 位置ずれ補正用パターン列、
４１１ 開始位置補正用パターン、
４１２ ドラム間隔補正用パターン、
４１３ 副走査方向補正用パターン、
４１３ａ 先頭パターン、
４１４ 主走査方向補正用パターン、
４１４ａ 最後尾パターン
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２７】
【特許文献１】特開２００８−２９９３１１号公報
【特許文献２】特開２００８−２２４９５５号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に対して光ビームを照射する光源を制御して光ビームを照射させて前記感光体上に静電潜像を形成する光源制御部と、
前記静電潜像を現像することによって形成された画像を用紙に転写するために一時的に保持して搬送する中間転写体と、
前記中間転写体と対向して配置された無端状の回転体であって、前記中間転写体上に保持されている画像を前記中間転写体との間に供給される用紙に転写させる転写回転体と、
前記中間転写体の表面を撮像するセンサの出力信号に基づいて前記中間転写体の表面に保持された画像が前記センサに対向する位置に到達したことを検知する画像検知部と、
前記光源制御部が複数の線によって構成された所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの期間である検知期間をカウントする検知期間カウント部と、
前記光源制御部が所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの基準となる期間の値である基準値と前記カウントされた検知期間との差に基づいて前記光源に光ビームを照射させるタイミングを補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含み、
前記光源制御部は、前記パターンを繰り返し描画し、
前記転写回転体の周長Ｌと、
前記搬送体の表面に繰り返し描画される前記パターンにおいて一の前記パターンの描画開始位置からその次に描画される前記パターンの描画開始位置までの副走査方向の幅Ｐと、
前記パターンに含まれる線の副走査方向の幅の最大値ｐｍａｘと、
前記繰り返し描画されたパターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値ｇｍｉｎとが、
ｐｍａｘ≦｜Ｐ−Ｌ｜≦ｇｍｉｎの関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記パターンが繰り返し描画される回数ｎが、
ｐｍａｘ≦｜Ｐ−Ｌ｜≦ｇｍｉｎ／（ｎ−１）の関係を満たす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】
前記センサは、前記中間転写体を露光してその反射光を受光することにより前記中間転写体の表面を撮像し、
前記パターンに含まれる線の幅の最小値が、前記センサによる露光のスポット径以上であ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４】
更に、ｐｍａｘ＝｜Ｐ−Ｌ｜の関係を満たす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】
更に、｜Ｐ−Ｌ｜＝ｇｍｉｎ／（ｎ−１）の関係を満たす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】
前記パターンは、副走査方向に傾いた斜線のパターンを含み、
前記パターンに含まれる全ての線の幅は略同一であり、
前記パターンに含まれる線の幅ｐと、
前記斜線と副走査方向とがなす角度θとが、
ｐ／ｓｉｎθ＝｜Ｐ−Ｌ｜の関係を満たす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ｇｍｉｎは、前記パターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値であることを特徴とする請求項１乃至６何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記ｇｍｉｎは、前記パターンにおいて最後尾に描画されるパターンと、その次に描画されるパターンの描画開始位置までの副走査方向の幅の最小値であることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記パターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値と、前記パターンにおいて最後尾に描画されるパターンと、その次に描画されるパターンの描画開始位置までの副走査方向の幅の最小値とが同一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】
前記パターンは、互いに交差しない複数の線によって構成されていることを特徴とする請求項１乃至９いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
感光体に対して光ビームを照射する光源を制御して光ビームを照射させて前記感光体上に静電潜像を形成する光源制御部と、
前記静電潜像を現像することによって形成された画像を用紙に転写するために一時的に保持して搬送する中間転写体と、
前記中間転写体と対向して配置された無端状の回転体であって、前記中間転写体上に保持されている画像を前記中間転写体との間に供給される用紙に転写させる転写回転体と、
前記中間転写体の表面を撮像するセンサの出力信号に基づいて前記中間転写体の表面に保持された画像が前記センサに対向する位置に到達したことを検知する画像検知部と、
前記光源制御部が複数の線によって構成された所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの期間である検知期間をカウントする検知期間カウント部と、
前記光源制御部が所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの基準となる期間の値である基準値と前記カウントされた検知期間との差に基づいて前記光源に光ビームを照射させるタイミングを補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含む画像形成装置の位置ずれ補正方法であって、
前記光源制御部が、
前記転写回転体の周長Ｌと、
前記搬送体の表面に繰り返し描画される前記パターンにおいて一の前記パターンの描画開始位置からその次に描画される前記パターンの描画開始位置までの副走査方向の幅Ｐと、
前記パターンに含まれる線の副走査方向の幅の最大値ｐｍａｘと、
前記繰り返し描画されたパターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値ｇｍｉｎとが、
ｐｍａｘ≦｜Ｐ−Ｌ｜≦ｇｍｉｎの関係を満たすように前記パターンを繰り返し描画することを特徴とする画像形成装置の位置ずれ補正方法。
【請求項１】
感光体に対して光ビームを照射する光源を制御して光ビームを照射させて前記感光体上に静電潜像を形成する光源制御部と、
前記静電潜像を現像することによって形成された画像を用紙に転写するために一時的に保持して搬送する中間転写体と、
前記中間転写体と対向して配置された無端状の回転体であって、前記中間転写体上に保持されている画像を前記中間転写体との間に供給される用紙に転写させる転写回転体と、
前記中間転写体の表面を撮像するセンサの出力信号に基づいて前記中間転写体の表面に保持された画像が前記センサに対向する位置に到達したことを検知する画像検知部と、
前記光源制御部が複数の線によって構成された所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの期間である検知期間をカウントする検知期間カウント部と、
前記光源制御部が所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの基準となる期間の値である基準値と前記カウントされた検知期間との差に基づいて前記光源に光ビームを照射させるタイミングを補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含み、
前記光源制御部は、前記パターンを繰り返し描画し、
前記転写回転体の周長Ｌと、
前記搬送体の表面に繰り返し描画される前記パターンにおいて一の前記パターンの描画開始位置からその次に描画される前記パターンの描画開始位置までの副走査方向の幅Ｐと、
前記パターンに含まれる線の副走査方向の幅の最大値ｐｍａｘと、
前記繰り返し描画されたパターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値ｇｍｉｎとが、
ｐｍａｘ≦｜Ｐ−Ｌ｜≦ｇｍｉｎの関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記パターンが繰り返し描画される回数ｎが、
ｐｍａｘ≦｜Ｐ−Ｌ｜≦ｇｍｉｎ／（ｎ−１）の関係を満たす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】
前記センサは、前記中間転写体を露光してその反射光を受光することにより前記中間転写体の表面を撮像し、
前記パターンに含まれる線の幅の最小値が、前記センサによる露光のスポット径以上であ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４】
更に、ｐｍａｘ＝｜Ｐ−Ｌ｜の関係を満たす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】
更に、｜Ｐ−Ｌ｜＝ｇｍｉｎ／（ｎ−１）の関係を満たす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】
前記パターンは、副走査方向に傾いた斜線のパターンを含み、
前記パターンに含まれる全ての線の幅は略同一であり、
前記パターンに含まれる線の幅ｐと、
前記斜線と副走査方向とがなす角度θとが、
ｐ／ｓｉｎθ＝｜Ｐ−Ｌ｜の関係を満たす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ｇｍｉｎは、前記パターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値であることを特徴とする請求項１乃至６何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記ｇｍｉｎは、前記パターンにおいて最後尾に描画されるパターンと、その次に描画されるパターンの描画開始位置までの副走査方向の幅の最小値であることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記パターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値と、前記パターンにおいて最後尾に描画されるパターンと、その次に描画されるパターンの描画開始位置までの副走査方向の幅の最小値とが同一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】
前記パターンは、互いに交差しない複数の線によって構成されていることを特徴とする請求項１乃至９いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
感光体に対して光ビームを照射する光源を制御して光ビームを照射させて前記感光体上に静電潜像を形成する光源制御部と、
前記静電潜像を現像することによって形成された画像を用紙に転写するために一時的に保持して搬送する中間転写体と、
前記中間転写体と対向して配置された無端状の回転体であって、前記中間転写体上に保持されている画像を前記中間転写体との間に供給される用紙に転写させる転写回転体と、
前記中間転写体の表面を撮像するセンサの出力信号に基づいて前記中間転写体の表面に保持された画像が前記センサに対向する位置に到達したことを検知する画像検知部と、
前記光源制御部が複数の線によって構成された所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの期間である検知期間をカウントする検知期間カウント部と、
前記光源制御部が所定のパターンの描画を開始してから前記画像検知部が前記所定のパターンを検知するまでの基準となる期間の値である基準値と前記カウントされた検知期間との差に基づいて前記光源に光ビームを照射させるタイミングを補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含む画像形成装置の位置ずれ補正方法であって、
前記光源制御部が、
前記転写回転体の周長Ｌと、
前記搬送体の表面に繰り返し描画される前記パターンにおいて一の前記パターンの描画開始位置からその次に描画される前記パターンの描画開始位置までの副走査方向の幅Ｐと、
前記パターンに含まれる線の副走査方向の幅の最大値ｐｍａｘと、
前記繰り返し描画されたパターンにおいて隣接する線の副走査方向の間隔の最小値ｇｍｉｎとが、
ｐｍａｘ≦｜Ｐ−Ｌ｜≦ｇｍｉｎの関係を満たすように前記パターンを繰り返し描画することを特徴とする画像形成装置の位置ずれ補正方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−５９６２３（Ｐ２０１１−５９６２３Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１２３６６（Ｐ２００９−２１２３６６）
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]