画像形成装置
【課題】本発明は、色ずれ補正に要する時間を増やすことなく光学センサ内の光源の光量が安定する時間を確保することができ、色ずれ補正動作による画像形成装置の生産性の低下を防止することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナーパターンを、Ｋトナーパッチの幅がＫトナーパッチ以外のカラーパッチの幅よりも細く形成され、且つＫトナーパッチと隣り合うカラーパッチとの間隔がカラーパッチ間の間隔よりも広くなるように形成する。
【解決手段】トナーパターンを、Ｋトナーパッチの幅がＫトナーパッチ以外のカラーパッチの幅よりも細く形成され、且つＫトナーパッチと隣り合うカラーパッチとの間隔がカラーパッチ間の間隔よりも広くなるように形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置における色ずれ補正用パターンの形成技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置には、タンデム方式により複数の基本色（例えば、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック）を重ね合わせてカラー画像を形成するものがある。このような画像形成装置では、複数の画像形成部により中間転写体に色ずれ補正用パターンを形成し、中間転写体または色ずれ補正用パターンを反射型光学センサにより読み取って色ずれ量を算出して色ずれ補正が行われている。光学センサには、例えば、正反射光および乱反射光を１つの受光部にて検出する方式のセンサが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１００４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の正反射光および乱反射光を１つの受光部にて検出する光学センサを用いて色ずれ補正用パターンを検出する場合、色ずれ補正用パターンの検出精度を上げるために光学センサ内の光源の光量が安定するまで時間を確保する必要がある。その結果、色ずれ補正に要する時間が増加する。そのため、紙間毎に色ずれ補正を行うなどの高い頻度で色ずれ補正を実施する場合には、色ずれ補正に要する時間が増加することから、画像形成装置の生産性が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、色ずれ補正に要する時間を増やすことなく光学センサ内の光源の光量が安定する時間を確保することができ、色ずれ補正動作による画像形成装置の生産性の低下を防止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】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、複数の画像形成手段を有する画像形成装置において、複数のトナーパッチで構成されたトナーパターンを中間転写体に形成するように前記複数の画像形成手段を制御する制御手段と、２つの光源と１つの受光素子を備え、前記２つの光源の発光を切り替えて前記中間転写体に光を照射してその反射光を前記受光素子で受光することで前記中間転写体に形成されたトナーパターンを検出する検出手段と、前記検出手段から出力された信号に基づいて色ずれ量を算出する色ずれ算出手段と、前記色ずれ算出手段により算出された色ずれ量に基づき、前記複数の画像形成手段によるトナー像の書き込みタイミングを補正する色ずれ補正手段と、前記光源の発光を切り替える切り替え手段とを備え、前記トナーパターンは、Ｋトナーパッチの幅がＫトナーパッチ以外のカラーパッチの幅よりも細く形成され、且つＫトナーパッチと隣り合うカラーパッチとの間隔がカラーパッチ間の間隔よりも広くなるように形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、色ずれ補正に要する時間を増やすことなく光学センサ内の光源の光量が安定する時間を確保することができ、色ずれ補正動作による画像形成装置の生産性の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置における画像形成部の概略構成を説明するための図である。
【図２】図１におけるパターン検知センサの概略構成を示す図である。
【図３】図１の画像形成装置における色ずれ補正部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）パターン検知センサの受光素子と中間転写ベルト上の色ずれ補正用パターンの状態を示す図、（ｂ）図４（ａ）に示す状態と受光素子の出力信号の波形との関係を示す図である。
【図５】（ａ）中間転写ベルトのグロスが高い状態における正反射光と乱反射光のそれぞれにおける色ずれ補正用パターン読み取り時のセンサ出力の波形を示す図、（ｂ）中間転写ベルトのグロスが低くなった状態における正反射光と乱反射光のそれぞれにおける色ずれ補正用パターン読み取り時のセンサ出力の波形を示す図である。
【図６】（ａ）乱反射光による受光素子のアナログ出力信号と、当該アナログ出力信号を第２閾値電圧にて２値化したデジタル信号の関係を示す図、（ｂ）正反射光による受光素子のアナログ出力信号と、当該アナログ出力信号を第１閾値電圧にて２値化したデジタル信号の関係を示す図である
【図７】（ａ）従来の色ずれ補正用パターンの一例を示す図、（ｂ）光学センサにより従来の色ずれ補正用パターンを読み取った場合のセンサ出力の信号波形の一例を示す図、（ｃ）本実施形態における色ずれ補正用パターンの一例を示す図、（ｄ）光学センサにより本実施形態の色ずれ補正用パターンを読み取った場合のセンサ出力の信号波形の一例を示す図である。
【図８】図７（ｄ）に示す色ずれ補正用パターンをパターン検知センサ７で検出したときのセンサ出力信号のタイミングチャートを示す図である。
【図９】図１の画像形成装置における色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における画像形成部の概略構成を説明するための図である。
【００１１】
図１において、画像形成装置１００は、複数の画像形成部を備えるタンデム方式の画像形成装置である。画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の順で配置されたレーザ書き込み手段１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、現像器１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを備える。レーザ書き込み手段１５ａ〜１５ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄに潜像画像が形成される。形成された潜像画像は、現像器１６ａ〜１６ｄによって現像される。感光体ドラム１ａ〜１ｄに形成されたトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト５上に順次重ねて転写されることで、カラートナー画像６が形成される。
【００１２】
カラートナー画像６は、ベルト支持ローラ３と転写ローラ４の接合部（転写位置）で用紙上に転写され、搬送ベルト１２によって図示しない定着部に送られる。そして、定着部により用紙上にトナー像が定着されて、装置外に排出される。
【００１３】
パターン検知センサ７は、中間転写ベルト５の近傍に配置され、中間転写ベルト５上に形成されたトナーパターン（色ずれ補正パターン）を検出するための反射型光学センサである。色ずれ補正用パターンも、カラートナー画像６と同様の方法で中間転写ベルト５上に転写される。
【００１４】
図２は、図１におけるパターン検知センサ７の概略構成を示す図である。
【００１５】
図２において、パターン検知センサ７は、正反射光発光素子２０１と、乱反射光発光素子２０２と、受光素子２０４とを備える。正反射光発光素子２０１（第１発光素子）から中間転写ベルト５へ照射した光の正反射光が受光素子２０４に入射されるように入射角と反射角が等しくなる位置に正反射光発光素子２０１が配置されている。さらに、乱反射光発光素子２０２（第２発光素子）から照射した光の入射角と反射角が等しくならない位置に乱反射光発光素子２０２が配置されている。
【００１６】
図３は、図１の画像形成装置１００における色ずれ補正部の概略構成を示すブロック図である。
【００１７】
パターン検知センサ７内の受光素子２０４は、Ａ／Ｄコンバータ２０５を介してＣＰＵ１０９に接続されている。また、受光素子２０４は、コンパレータ２０３を介して、デジタル集積回路であるＡＳＩＣ１０１に接続されている。正反射光発光素子２０１と乱反射光発光素子２０２は、ＡＳＩＣ１０１内の光源切り替え部１１１に接続されている。
【００１８】
ＡＳＩＣ１０１は、色ずれ補正用パターンの画像データを生成するパターン生成部１０２と、２値化された受光素子２０４からの出力信号を読み取り、一時的にデータを格納するパターン読み取り制御部１０３を備える。また、ＡＳＩＣ１０１は、読み取ったパターンデータに基づいて各色のずれ量を算出する色ずれ算出部１０４と、色ずれ算出部１０４で算出された色ずれ量に基づいて、トナー像の書き込みタイミングなどを補正する色ずれ補正部１０５とを備える。また、ＡＳＩＣ１０１は、色ずれ補正用パターンに照射する光源を正反射光発光素子２０１と乱反射光発光素子２０２のいずれかに切り替える光源切り替え部１１１を備える。さらに、正反射光に適応する第１閾値又は乱反射発光に適応する第２閾値をコンパレータ２０３に設定する閾値制御部１１２を備える。
【００１９】
受光素子２０４は、中間転写ベルト５表面または中間転写ベルト５上に形成された色ずれ補正用パターンからの反射光を受光し、その光量を電圧変換して出力する。受光素子２０４が正反射光を受光して出力する電圧信号は、正反射光に対応した第１閾値電圧Ｖｔｈ１が設定されたコンパレータ２０３に入力される。一方、受光素子２０４が乱反射光を受光して出力する電圧信号は、乱反射光に対応した第２閾値電圧Ｖｔｈ２が設定されたコンパレータ２０３に入力される。
【００２０】
また、受光素子２０４から出力される電圧信号（アナログ信号）は、Ａ／Ｄコンバータ２０５にも入力され、Ａ／Ｄコンバータ２０５にてデジタル信号へ変換され、ＡＳＩＣ１０１、ＣＰＵ１０９に出力される。
【００２１】
コンパレータ２０３は、前述のように、パターン検知センサ７から入力されたアナログ信号を、設定された第１閾値電圧Ｖｔｈ１または第２の閾値電圧Ｖｔｈ２によって２値化してデジタル信号として出力する。２値化されたデジタル信号は、ＡＳＩＣ１０１内のパターン読み取り制御部１０３に一時的に格納され、色ずれ算出部１０４、色ずれ補正部１０５で使用される。
【００２２】
ＣＰＵ１０９は、ＲＯＭ１１０、ＡＳＩＣ１０１等に接続され、画像形成装置１００全体を制御する。ＣＰＵ１０９は、ＲＯＭ１１０に格納されているプログラムデータを実行することにより各種の制御を行う。
【００２３】
図４（ａ）は、パターン検知センサ７の受光素子２０４と中間転写ベルト５上の色ずれ補正用パターンの状態を示す図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す状態と受光素子２０４の出力信号の波形との関係を示す図である。なお、図示例では、乱反射光発光素子２０２を用いて、受光素子２０４がパッチからの乱反射光を受光している場合について説明する。受光素子２０４が検出可能な面積に応じてレベルが変化する点については、正反射光発光素子２０１を使用する場合も同様である。
【００２４】
図４（ａ）において、受光素子２０４に対して色ずれ補正用パターンが近づくにつれて、色ずれ補正用パターンからの乱反射光を受光素子２０４が検出可能な面積が多くなり、受光素子２０４の出力信号のレベルが増加する（図４（ｂ）の状態（１）〜状態（２））。受光素子２０４全面で色ずれ補正用パターンからの乱反射光を検出できるときは受光素子の出力信号のレベルが最大となり（図４（ｂ）の状態（３））、検出できる面積が小さくなるにつれて出力信号のレベルが減少する（図４（ｂ）の状態（４）〜状態（５））。
【００２５】
図５（ａ）は、中間転写ベルト５のグロスが高い状態における正反射光と乱反射光のそれぞれにおける色ずれ補正用パターン読み取り時のセンサ出力の波形を示す図である。本実施形態では、中間転写ベルトとして、黒色の光沢があるポリイミドシートを用いたものを想定している。
【００２６】
波形５０１に示すように、ＹＭＣＫの各トナーで形成された色ずれ補正用パターンからの正反射光より中間転写ベルト５からの正反射光の方が多いため、中間転写ベルト５の方がＹＭＣＫの色ずれ補正用パターンよりセンサ出力は高くなる。
【００２７】
一方、波形５０２に示すように、中間転写ベルト５からの乱反射光は、ＹＭＣの各トナーで形成された色ずれ補正用パターンからの乱反射光より少なく、中間転写ベルト５の方がＹＭＣの色ずれ補正用パターンよりセンサ出力は低くなる。そして、Ｋトナーで形成された色ずれ補正用パターンからの乱反射光も少ないことからセンサ出力は低くなり、中間転写ベルト５のセンサ出力とほぼ同等である。
【００２８】
図５（ｂ）は、中間転写ベルト５のグロスが低くなった状態における正反射光と乱反射光のそれぞれにおける色ずれ補正用パターン読み取り時のセンサ出力の波形を示す図である。
【００２９】
波形５０３に示すように、グロスが低くなった状態における中間転写ベルト５からの正反射光は少ないため、グロスが低くなった状態における中間転写ベルト５のセンサ出力は低くなる。よって、グロスが低くなった状態における中間転写ベルト５のセンサ出力はＹＭＣの各トナーで形成された色ずれ補正用パターンのセンサ出力と同等のレベルになる。Ｋトナーの色ずれ補正用パターンに対するセンサ出力は、グロスが低くなった状態における中間転写ベルト５表面の正反射光のセンサ出力よりも低い。
【００３０】
一方、波形５０４に示すように、乱反射光では、図５（ａ）に示す波形５０２のようにグロスが高い状態と同様である。
【００３１】
図６（ａ）は、乱反射光による受光素子２０４のアナログ出力信号と、当該アナログ出力信号を第２閾値電圧Ｖｔｈ２にて２値化したデジタル信号の関係を示す図である。図６（ｂ）は、正反射光による受光素子２０４のアナログ出力信号と、当該アナログ出力信号を第１閾値電圧Ｖｔｈ１にて２値化したデジタル信号の関係を示す図である。
【００３２】
乱反射光により受光素子２０４のアナログ出力信号は、図６（ａ）に示す三角波６０１になり、この三角波を第２閾値電圧Ｖｔｈ２を上回った場合を“１”、上回らない場合を“０”として２値化すると、図６（ａ）に示す矩形波６０２のデジタル信号になる。
【００３３】
正反射光により受光素子２０４のアナログ出力信号は、図６（ｂ）に示す三角波６０３になり、この三角波を第１閾値電圧Ｖｔｈ１を上回った場合を“０”、上回らない場合を“１”として２値化すると、図６（ｂ）に示す矩形波６０４のデジタル信号になる。
【００３４】
図７（ａ）は、従来の色ずれ補正用パターンの一例を示す図である。
【００３５】
従来の色ずれ補正用パターンは、基準色に対する各色の相対的なずれ量を検出して補正するために、基準色のトナーパッチと基準色以外のトナーパッチ（以下、単に「パッチ」とする）を交互に間隔ｃを空けて形成される。図示例では、基準色をＭとし、Ｍトナーパッチ（Ｍパッチ）、Ｙトナーパッチ（Ｙパッチ）、Ｍパッチ、Ｃトナーパッチ（Ｃパッチ）、Ｍパッチ、Ｋトナーパッチ（Ｋパッチ）、Ｍパッチの順に形成されている。各パッチ間は、間隔ｃに統一されている。
【００３６】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す色ずれ補正用パターンをパターン検知センサ７にて検出したときの出力信号と、当該センサ出力をＹＭＣパッチについては第２閾値で、Ｋパッチについては第１閾値で２値化した信号を示す図である。
【００３７】
パターン検知センサ７は、乱反射光を受光素子２０４で受光してＫトナーパッチ以外のＹＭＣトナーパッチを検出する一方、Ｋパッチのみを正反射光で検出する。Ｋパッチ７０２を検出する場合、Ｍパッチ７０１とＫパッチ７０２との間（以下、「ＭＫ間」と略す）では、光源を乱反射光発光素子２０２から正反射光発光素子２０１に切り替える。そして、Ｋパッチ７０２とＭパッチ７０３との間（以下、「ＫＭ間」と略す）では、光源を正反射光発光素子２０１から乱反射光発光素子２０２に切り替える。光源の切り替えは、パターン検知センサ７による色ずれ補正用パターンの検出中に光源切り替え部１１１により行われる。
【００３８】
図７（ｃ）は、本実施形態における色ずれ補正用パターンの一例を示す図である。
【００３９】
図示の色ずれ補正用パターンでは、図７（ａ）に示す色ずれ補正用パターンに対して、カラー（ＭＹＣ）パッチの幅ｈよりもＫパッチ７０４の幅ｇが細くなっている。なお、本実施形態におけるパッチの幅は、中間転写ベルト５の移動方向（図示の矢印方向）に対して垂直方向の幅とする。また、図示の色ずれ補正用パターンは、Ｋパッチ７０４の幅ｇが細くなっていることから、Ｋパッチ７０４と隣り合うＭパッチ７０１，７０３との間隔ａ，ｂが、ＭＹＣのカラーパッチ間の間隔ｃよりも広くなっている。これは、上述したように、ＭＫ間とＫＭ間では光源の切り替えが行われることから、光源の光量が安定するまでの時間を確保するために、カラーパッチ間の間隔ｃよりも長い間隔ａ，ｂが設定されている。
【００４０】
図７（ｄ）は、図７（ｃ）に示す色ずれ補正用パターンをパターン検知センサ７にて検出したときの出力信号と、当該センサ出力をＹＭＣパッチについては第２閾値で、Ｋパッチについては第１閾値で２値化した信号を示す図である。
【００４１】
図示のように、正反射光によるＫパッチの検出は、中間転写ベルト５のグロスが高い／低いにかかわらず、カラーパッチに比べて容易にできるため、Ｋパッチの幅ｇを細くしても容易に検出可能である。このように、基準色と等間隔にカラーパッチを形成する一方、Ｋパッチの幅を細く形成する。これにより、Ｋパッチと隣り合うＭパッチとの間隔ａ，ｂをカラーパッチ間の間隔ｃより広くすることができ、光源切り替え時の光量の安定時間を確保することが可能となる。
【００４２】
図８は、図７（ｃ）に示す色ずれ補正用パターンを形成するときのタイミングチャートを示す図である。
【００４３】
図７（ｄ）に示すように、基準となるＭパッチとそれ以外のカラーパッチを交互に間隔ｃを空けて形成するために、ＣＰＵ１０９は色ずれ補正時の任意タイミングで、パターン生成部１０２によりＭパッチ生成用の画像データを画像形成部に送信する。続いて、Ｙパッチ、Ｍパッチ、Ｃパッチ、Ｍパッチの画像データをそれぞれ時間ｔを空けて、順次画像形成部に送信する。なお、時間ｔは、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ間の距離Ｘと中間転写ベルト５の速度Ｙにより算出することができ、時間ｔ＝Ｘ／Ｙとなる。
【００４４】
ＣＰＵ１０９は、パターン生成部１０２により３つ目のＭパッチ８０１の画像データを画像形成部に送信した後、時間ｔａを空けてＫパッチ８０２の画像データを画像形成部に送信する。ここで、Ｙパッチ、Ｃパッチ形成時のタイミングに対して、Ｋパッチ８０２のパッチ形成開始タイミングを時間ｅだけ遅らせ、パッチ形成終了タイミングを時間ｆだけ早くすることにより、Ｋパッチ８０２の幅を短くする。そして、Ｋパッチが形成された後、時間ｔｂを空けてＭパッチ８０３の画像データを画像形成部に送信する。
【００４５】
したがって、光量安定時間ｔａ，ｔｂは以下のようになる。
【００４６】
光量安定時間ｔａ＝時間ｔ＋時間ｅ
光量安定時間ｔｂ＝時間ｔ＋時間ｆ
次に、画像形成装置１００における色ずれ補正処理の流れを図９を用いて説明する。
【００４７】
図９は、画像形成装置１００における色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。本処理は、主にＣＰＵ１０９がＲＯＭ１１０に保存された制御プログラムを実行することにより、ＡＳＩＣ１０１等を制御して実行される処理である。
【００４８】
ＣＰＵ１０９は、プリント待機状態（ステップＳ６００）において、プリントジョブを受信（または受付）したか否かを判定し（ステップＳ６０１）、プリントジョブを受信（または受付）したと判定した場合にはプリント動作を開始する（ステップＳ６０２）。
【００４９】
次に、ＣＰＵ１０９は、カウントしたプリント枚数が所定値を超えたか否かを判定する（ステップＳ６０３）。カウントしたプリント枚数とは、ステップＳ６０２でプリントを開始してからカウントしたプリント枚数とするが、これに限定されるものではない。
【００５０】
ステップＳ６０３において、プリント枚数が所定値を超えていないと判定した場合、ＣＰＵ１０９は、プリントジョブが終了か否かを判定し（ステップＳ６１１）、終了していないと判定した場合はステップＳ６０２へ戻る。一方、終了したと判定した場合には、ステップＳ６１２へ進む。
【００５１】
ステップＳ６１２では、ＣＰＵ１０９は、電源がＯＦＦされたか否かを判定し、電源がＯＦＦされていないと判定した場合はステップＳ６００に戻る一方、電源がＯＦＦされたと判定した場合は、本処理を終了する。
【００５２】
ステップＳ６０３において、プリント枚数が所定値を超えたと判定した場合は、ステップＳ６０４〜ステップＳ６１０の色ずれ補正動作が実行される。
【００５３】
ＣＰＵ１０９は、まずパターン生成部１０２を制御して、中間転写ベルト５上に色ずれ補正用パターンを形成させる（ステップＳ６０４）。
【００５４】
次に、ＣＰＵ１０９は、光源切り替え部１１１を制御して乱反射光発光素子２０２を発光させると共に、パターン読み取り制御部１０３を制御して、パターン検知センサ７により中間転写ベルト上の色ずれ補正用パターンを検出させる（ステップＳ６０５）。このとき、色ずれ補正用パターンのうちＹＭＣのカラーパッチをパターン検知センサ７により検出させる。乱反射光を受光した受光素子２０４から出力されるアナログ信号は、閾値制御部１１２からコンパレータ２０３に設定された第２閾値電圧Ｖｔｈ２に基づいて、コンパレータ２０３により２値化され、パターン読み取り制御部１０３に一時的に格納される。
【００５５】
次に、ＣＰＵ１０９は、光源切り替え部１１１を制御して光源を乱反射光発光素子２０２から正反射光発光素子２０１に切り替える（ステップＳ６０６）。切り替えるタイミングは、図８のＭパッチの信号波形の直後（立ち下がり）となる。
【００５６】
次に、ＣＰＵ１０９は、パターン読み取り制御部１０３を制御して、パターン検知センサ７により中間転写ベルト上の色ずれ補正用パターンを検出させる（ステップＳ６０７）。このとき、色ずれ補正用パターンのうちＫパッチのみをパターン検知センサにより検出させる。正反射光を受光した受光素子２０４から出力されるアナログ信号は、閾値制御部１１２からコンパレータ２０３に設定された第１閾値電圧Ｖｔｈ１に基づいて、コンパレータ２０３により２値化され、パターン読み取り制御部１０３に一時的に格納される。
【００５７】
次に、ＣＰＵ１０９は、色ずれ算出部１０４を制御して、パターン読み取り制御部１０３に格納された信号（パターンデータ）に基づいて、各色間の相対的な色ずれ量を算出させる（ステップＳ６０８）。次に、ＣＰＵ１０９は、色ずれ補正部１０５を制御して、ステップＳ６０８で算出された色ずれ量に基づいて、画像の書き込みタイミングを補正して（ステップＳ６０９）、色ずれ補正を行う。色ずれ補正が終了した後、ＣＰＵ１０９は、カウントしたプリント枚数をクリアして（ステップＳ６１０）、ステップＳ６１１へ進む。
【００５８】
本実施形態によれば、トナーパターンを、Ｋトナーパッチの幅がＫトナーパッチ以外のカラーパッチの幅よりも細く形成され、且つＫトナーパッチと隣り合うカラーパッチとの間隔がカラーパッチ間の間隔よりも広くなるように形成する。これにより、色ずれ補正に要する時間を増やすことなく光学センサ内の光源の光量が安定する時間を確保することができる。その結果、色ずれ補正動作による画像形成装置の生産性の低下を防止することができる。
【００５９】
本実施形態では、中間転写ベルト５上に色ずれ補正用パターンを形成して、色ずれ補正を行う方法について説明した。これ以外に、連続紙に色ずれ補正用パターンを形成する方法や、用紙搬送ベルトで搬送される用紙に色ずれ補正用パターンを形成する方法であっても本発明を適用することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、電子写真プロセスを利用して印刷を行う画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばインクジェット方式の印刷装置にも適用することができる。
【００６１】
さらに、本実施形態では、正反射光発光素子２０１と乱反射光発光素子２０２により色ずれ補正用パターンを検知する構成としたが、色ずれ補正用パターンの濃度を検知する構成であってもよい。つまり、ＹＭＣパッチの濃度検知には、乱反射光発光素子２０２に入射される光量により、Ｋパッチの濃度検知には、正反射光発光素子２０１に入射される光量により行うことで、濃度検知を行うことが可能となる。
【００６２】
本実施形態では、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、２つの光源を発光させて検出された光量における信号波形を、２つの閾値に基づいてコンパレートすることでパルス信号を発生させ、パルスの中心位置を算出することでオートレジを行う構成とした。これに限らず、前述の信号波形のピーク値を検知してパルス信号を発生させオートレジを行ってもよい。
【００６３】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００６４】
１０２ パターン生成部
１０３ パターン読み取り制御部
１０４ 色ずれ算出部
１０５ 色ずれ補正部
１１１ 光源切り替え部
１１２ 閾値制御部
２０１ 正反射光発光素子
２０２ 乱反射光発光素子
２０３ コンパレータ
２０４ 受光素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置における色ずれ補正用パターンの形成技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置には、タンデム方式により複数の基本色（例えば、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック）を重ね合わせてカラー画像を形成するものがある。このような画像形成装置では、複数の画像形成部により中間転写体に色ずれ補正用パターンを形成し、中間転写体または色ずれ補正用パターンを反射型光学センサにより読み取って色ずれ量を算出して色ずれ補正が行われている。光学センサには、例えば、正反射光および乱反射光を１つの受光部にて検出する方式のセンサが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１００４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の正反射光および乱反射光を１つの受光部にて検出する光学センサを用いて色ずれ補正用パターンを検出する場合、色ずれ補正用パターンの検出精度を上げるために光学センサ内の光源の光量が安定するまで時間を確保する必要がある。その結果、色ずれ補正に要する時間が増加する。そのため、紙間毎に色ずれ補正を行うなどの高い頻度で色ずれ補正を実施する場合には、色ずれ補正に要する時間が増加することから、画像形成装置の生産性が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、色ずれ補正に要する時間を増やすことなく光学センサ内の光源の光量が安定する時間を確保することができ、色ずれ補正動作による画像形成装置の生産性の低下を防止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】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、複数の画像形成手段を有する画像形成装置において、複数のトナーパッチで構成されたトナーパターンを中間転写体に形成するように前記複数の画像形成手段を制御する制御手段と、２つの光源と１つの受光素子を備え、前記２つの光源の発光を切り替えて前記中間転写体に光を照射してその反射光を前記受光素子で受光することで前記中間転写体に形成されたトナーパターンを検出する検出手段と、前記検出手段から出力された信号に基づいて色ずれ量を算出する色ずれ算出手段と、前記色ずれ算出手段により算出された色ずれ量に基づき、前記複数の画像形成手段によるトナー像の書き込みタイミングを補正する色ずれ補正手段と、前記光源の発光を切り替える切り替え手段とを備え、前記トナーパターンは、Ｋトナーパッチの幅がＫトナーパッチ以外のカラーパッチの幅よりも細く形成され、且つＫトナーパッチと隣り合うカラーパッチとの間隔がカラーパッチ間の間隔よりも広くなるように形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、色ずれ補正に要する時間を増やすことなく光学センサ内の光源の光量が安定する時間を確保することができ、色ずれ補正動作による画像形成装置の生産性の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置における画像形成部の概略構成を説明するための図である。
【図２】図１におけるパターン検知センサの概略構成を示す図である。
【図３】図１の画像形成装置における色ずれ補正部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）パターン検知センサの受光素子と中間転写ベルト上の色ずれ補正用パターンの状態を示す図、（ｂ）図４（ａ）に示す状態と受光素子の出力信号の波形との関係を示す図である。
【図５】（ａ）中間転写ベルトのグロスが高い状態における正反射光と乱反射光のそれぞれにおける色ずれ補正用パターン読み取り時のセンサ出力の波形を示す図、（ｂ）中間転写ベルトのグロスが低くなった状態における正反射光と乱反射光のそれぞれにおける色ずれ補正用パターン読み取り時のセンサ出力の波形を示す図である。
【図６】（ａ）乱反射光による受光素子のアナログ出力信号と、当該アナログ出力信号を第２閾値電圧にて２値化したデジタル信号の関係を示す図、（ｂ）正反射光による受光素子のアナログ出力信号と、当該アナログ出力信号を第１閾値電圧にて２値化したデジタル信号の関係を示す図である
【図７】（ａ）従来の色ずれ補正用パターンの一例を示す図、（ｂ）光学センサにより従来の色ずれ補正用パターンを読み取った場合のセンサ出力の信号波形の一例を示す図、（ｃ）本実施形態における色ずれ補正用パターンの一例を示す図、（ｄ）光学センサにより本実施形態の色ずれ補正用パターンを読み取った場合のセンサ出力の信号波形の一例を示す図である。
【図８】図７（ｄ）に示す色ずれ補正用パターンをパターン検知センサ７で検出したときのセンサ出力信号のタイミングチャートを示す図である。
【図９】図１の画像形成装置における色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における画像形成部の概略構成を説明するための図である。
【００１１】
図１において、画像形成装置１００は、複数の画像形成部を備えるタンデム方式の画像形成装置である。画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の順で配置されたレーザ書き込み手段１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、現像器１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを備える。レーザ書き込み手段１５ａ〜１５ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄに潜像画像が形成される。形成された潜像画像は、現像器１６ａ〜１６ｄによって現像される。感光体ドラム１ａ〜１ｄに形成されたトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト５上に順次重ねて転写されることで、カラートナー画像６が形成される。
【００１２】
カラートナー画像６は、ベルト支持ローラ３と転写ローラ４の接合部（転写位置）で用紙上に転写され、搬送ベルト１２によって図示しない定着部に送られる。そして、定着部により用紙上にトナー像が定着されて、装置外に排出される。
【００１３】
パターン検知センサ７は、中間転写ベルト５の近傍に配置され、中間転写ベルト５上に形成されたトナーパターン（色ずれ補正パターン）を検出するための反射型光学センサである。色ずれ補正用パターンも、カラートナー画像６と同様の方法で中間転写ベルト５上に転写される。
【００１４】
図２は、図１におけるパターン検知センサ７の概略構成を示す図である。
【００１５】
図２において、パターン検知センサ７は、正反射光発光素子２０１と、乱反射光発光素子２０２と、受光素子２０４とを備える。正反射光発光素子２０１（第１発光素子）から中間転写ベルト５へ照射した光の正反射光が受光素子２０４に入射されるように入射角と反射角が等しくなる位置に正反射光発光素子２０１が配置されている。さらに、乱反射光発光素子２０２（第２発光素子）から照射した光の入射角と反射角が等しくならない位置に乱反射光発光素子２０２が配置されている。
【００１６】
図３は、図１の画像形成装置１００における色ずれ補正部の概略構成を示すブロック図である。
【００１７】
パターン検知センサ７内の受光素子２０４は、Ａ／Ｄコンバータ２０５を介してＣＰＵ１０９に接続されている。また、受光素子２０４は、コンパレータ２０３を介して、デジタル集積回路であるＡＳＩＣ１０１に接続されている。正反射光発光素子２０１と乱反射光発光素子２０２は、ＡＳＩＣ１０１内の光源切り替え部１１１に接続されている。
【００１８】
ＡＳＩＣ１０１は、色ずれ補正用パターンの画像データを生成するパターン生成部１０２と、２値化された受光素子２０４からの出力信号を読み取り、一時的にデータを格納するパターン読み取り制御部１０３を備える。また、ＡＳＩＣ１０１は、読み取ったパターンデータに基づいて各色のずれ量を算出する色ずれ算出部１０４と、色ずれ算出部１０４で算出された色ずれ量に基づいて、トナー像の書き込みタイミングなどを補正する色ずれ補正部１０５とを備える。また、ＡＳＩＣ１０１は、色ずれ補正用パターンに照射する光源を正反射光発光素子２０１と乱反射光発光素子２０２のいずれかに切り替える光源切り替え部１１１を備える。さらに、正反射光に適応する第１閾値又は乱反射発光に適応する第２閾値をコンパレータ２０３に設定する閾値制御部１１２を備える。
【００１９】
受光素子２０４は、中間転写ベルト５表面または中間転写ベルト５上に形成された色ずれ補正用パターンからの反射光を受光し、その光量を電圧変換して出力する。受光素子２０４が正反射光を受光して出力する電圧信号は、正反射光に対応した第１閾値電圧Ｖｔｈ１が設定されたコンパレータ２０３に入力される。一方、受光素子２０４が乱反射光を受光して出力する電圧信号は、乱反射光に対応した第２閾値電圧Ｖｔｈ２が設定されたコンパレータ２０３に入力される。
【００２０】
また、受光素子２０４から出力される電圧信号（アナログ信号）は、Ａ／Ｄコンバータ２０５にも入力され、Ａ／Ｄコンバータ２０５にてデジタル信号へ変換され、ＡＳＩＣ１０１、ＣＰＵ１０９に出力される。
【００２１】
コンパレータ２０３は、前述のように、パターン検知センサ７から入力されたアナログ信号を、設定された第１閾値電圧Ｖｔｈ１または第２の閾値電圧Ｖｔｈ２によって２値化してデジタル信号として出力する。２値化されたデジタル信号は、ＡＳＩＣ１０１内のパターン読み取り制御部１０３に一時的に格納され、色ずれ算出部１０４、色ずれ補正部１０５で使用される。
【００２２】
ＣＰＵ１０９は、ＲＯＭ１１０、ＡＳＩＣ１０１等に接続され、画像形成装置１００全体を制御する。ＣＰＵ１０９は、ＲＯＭ１１０に格納されているプログラムデータを実行することにより各種の制御を行う。
【００２３】
図４（ａ）は、パターン検知センサ７の受光素子２０４と中間転写ベルト５上の色ずれ補正用パターンの状態を示す図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す状態と受光素子２０４の出力信号の波形との関係を示す図である。なお、図示例では、乱反射光発光素子２０２を用いて、受光素子２０４がパッチからの乱反射光を受光している場合について説明する。受光素子２０４が検出可能な面積に応じてレベルが変化する点については、正反射光発光素子２０１を使用する場合も同様である。
【００２４】
図４（ａ）において、受光素子２０４に対して色ずれ補正用パターンが近づくにつれて、色ずれ補正用パターンからの乱反射光を受光素子２０４が検出可能な面積が多くなり、受光素子２０４の出力信号のレベルが増加する（図４（ｂ）の状態（１）〜状態（２））。受光素子２０４全面で色ずれ補正用パターンからの乱反射光を検出できるときは受光素子の出力信号のレベルが最大となり（図４（ｂ）の状態（３））、検出できる面積が小さくなるにつれて出力信号のレベルが減少する（図４（ｂ）の状態（４）〜状態（５））。
【００２５】
図５（ａ）は、中間転写ベルト５のグロスが高い状態における正反射光と乱反射光のそれぞれにおける色ずれ補正用パターン読み取り時のセンサ出力の波形を示す図である。本実施形態では、中間転写ベルトとして、黒色の光沢があるポリイミドシートを用いたものを想定している。
【００２６】
波形５０１に示すように、ＹＭＣＫの各トナーで形成された色ずれ補正用パターンからの正反射光より中間転写ベルト５からの正反射光の方が多いため、中間転写ベルト５の方がＹＭＣＫの色ずれ補正用パターンよりセンサ出力は高くなる。
【００２７】
一方、波形５０２に示すように、中間転写ベルト５からの乱反射光は、ＹＭＣの各トナーで形成された色ずれ補正用パターンからの乱反射光より少なく、中間転写ベルト５の方がＹＭＣの色ずれ補正用パターンよりセンサ出力は低くなる。そして、Ｋトナーで形成された色ずれ補正用パターンからの乱反射光も少ないことからセンサ出力は低くなり、中間転写ベルト５のセンサ出力とほぼ同等である。
【００２８】
図５（ｂ）は、中間転写ベルト５のグロスが低くなった状態における正反射光と乱反射光のそれぞれにおける色ずれ補正用パターン読み取り時のセンサ出力の波形を示す図である。
【００２９】
波形５０３に示すように、グロスが低くなった状態における中間転写ベルト５からの正反射光は少ないため、グロスが低くなった状態における中間転写ベルト５のセンサ出力は低くなる。よって、グロスが低くなった状態における中間転写ベルト５のセンサ出力はＹＭＣの各トナーで形成された色ずれ補正用パターンのセンサ出力と同等のレベルになる。Ｋトナーの色ずれ補正用パターンに対するセンサ出力は、グロスが低くなった状態における中間転写ベルト５表面の正反射光のセンサ出力よりも低い。
【００３０】
一方、波形５０４に示すように、乱反射光では、図５（ａ）に示す波形５０２のようにグロスが高い状態と同様である。
【００３１】
図６（ａ）は、乱反射光による受光素子２０４のアナログ出力信号と、当該アナログ出力信号を第２閾値電圧Ｖｔｈ２にて２値化したデジタル信号の関係を示す図である。図６（ｂ）は、正反射光による受光素子２０４のアナログ出力信号と、当該アナログ出力信号を第１閾値電圧Ｖｔｈ１にて２値化したデジタル信号の関係を示す図である。
【００３２】
乱反射光により受光素子２０４のアナログ出力信号は、図６（ａ）に示す三角波６０１になり、この三角波を第２閾値電圧Ｖｔｈ２を上回った場合を“１”、上回らない場合を“０”として２値化すると、図６（ａ）に示す矩形波６０２のデジタル信号になる。
【００３３】
正反射光により受光素子２０４のアナログ出力信号は、図６（ｂ）に示す三角波６０３になり、この三角波を第１閾値電圧Ｖｔｈ１を上回った場合を“０”、上回らない場合を“１”として２値化すると、図６（ｂ）に示す矩形波６０４のデジタル信号になる。
【００３４】
図７（ａ）は、従来の色ずれ補正用パターンの一例を示す図である。
【００３５】
従来の色ずれ補正用パターンは、基準色に対する各色の相対的なずれ量を検出して補正するために、基準色のトナーパッチと基準色以外のトナーパッチ（以下、単に「パッチ」とする）を交互に間隔ｃを空けて形成される。図示例では、基準色をＭとし、Ｍトナーパッチ（Ｍパッチ）、Ｙトナーパッチ（Ｙパッチ）、Ｍパッチ、Ｃトナーパッチ（Ｃパッチ）、Ｍパッチ、Ｋトナーパッチ（Ｋパッチ）、Ｍパッチの順に形成されている。各パッチ間は、間隔ｃに統一されている。
【００３６】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す色ずれ補正用パターンをパターン検知センサ７にて検出したときの出力信号と、当該センサ出力をＹＭＣパッチについては第２閾値で、Ｋパッチについては第１閾値で２値化した信号を示す図である。
【００３７】
パターン検知センサ７は、乱反射光を受光素子２０４で受光してＫトナーパッチ以外のＹＭＣトナーパッチを検出する一方、Ｋパッチのみを正反射光で検出する。Ｋパッチ７０２を検出する場合、Ｍパッチ７０１とＫパッチ７０２との間（以下、「ＭＫ間」と略す）では、光源を乱反射光発光素子２０２から正反射光発光素子２０１に切り替える。そして、Ｋパッチ７０２とＭパッチ７０３との間（以下、「ＫＭ間」と略す）では、光源を正反射光発光素子２０１から乱反射光発光素子２０２に切り替える。光源の切り替えは、パターン検知センサ７による色ずれ補正用パターンの検出中に光源切り替え部１１１により行われる。
【００３８】
図７（ｃ）は、本実施形態における色ずれ補正用パターンの一例を示す図である。
【００３９】
図示の色ずれ補正用パターンでは、図７（ａ）に示す色ずれ補正用パターンに対して、カラー（ＭＹＣ）パッチの幅ｈよりもＫパッチ７０４の幅ｇが細くなっている。なお、本実施形態におけるパッチの幅は、中間転写ベルト５の移動方向（図示の矢印方向）に対して垂直方向の幅とする。また、図示の色ずれ補正用パターンは、Ｋパッチ７０４の幅ｇが細くなっていることから、Ｋパッチ７０４と隣り合うＭパッチ７０１，７０３との間隔ａ，ｂが、ＭＹＣのカラーパッチ間の間隔ｃよりも広くなっている。これは、上述したように、ＭＫ間とＫＭ間では光源の切り替えが行われることから、光源の光量が安定するまでの時間を確保するために、カラーパッチ間の間隔ｃよりも長い間隔ａ，ｂが設定されている。
【００４０】
図７（ｄ）は、図７（ｃ）に示す色ずれ補正用パターンをパターン検知センサ７にて検出したときの出力信号と、当該センサ出力をＹＭＣパッチについては第２閾値で、Ｋパッチについては第１閾値で２値化した信号を示す図である。
【００４１】
図示のように、正反射光によるＫパッチの検出は、中間転写ベルト５のグロスが高い／低いにかかわらず、カラーパッチに比べて容易にできるため、Ｋパッチの幅ｇを細くしても容易に検出可能である。このように、基準色と等間隔にカラーパッチを形成する一方、Ｋパッチの幅を細く形成する。これにより、Ｋパッチと隣り合うＭパッチとの間隔ａ，ｂをカラーパッチ間の間隔ｃより広くすることができ、光源切り替え時の光量の安定時間を確保することが可能となる。
【００４２】
図８は、図７（ｃ）に示す色ずれ補正用パターンを形成するときのタイミングチャートを示す図である。
【００４３】
図７（ｄ）に示すように、基準となるＭパッチとそれ以外のカラーパッチを交互に間隔ｃを空けて形成するために、ＣＰＵ１０９は色ずれ補正時の任意タイミングで、パターン生成部１０２によりＭパッチ生成用の画像データを画像形成部に送信する。続いて、Ｙパッチ、Ｍパッチ、Ｃパッチ、Ｍパッチの画像データをそれぞれ時間ｔを空けて、順次画像形成部に送信する。なお、時間ｔは、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ間の距離Ｘと中間転写ベルト５の速度Ｙにより算出することができ、時間ｔ＝Ｘ／Ｙとなる。
【００４４】
ＣＰＵ１０９は、パターン生成部１０２により３つ目のＭパッチ８０１の画像データを画像形成部に送信した後、時間ｔａを空けてＫパッチ８０２の画像データを画像形成部に送信する。ここで、Ｙパッチ、Ｃパッチ形成時のタイミングに対して、Ｋパッチ８０２のパッチ形成開始タイミングを時間ｅだけ遅らせ、パッチ形成終了タイミングを時間ｆだけ早くすることにより、Ｋパッチ８０２の幅を短くする。そして、Ｋパッチが形成された後、時間ｔｂを空けてＭパッチ８０３の画像データを画像形成部に送信する。
【００４５】
したがって、光量安定時間ｔａ，ｔｂは以下のようになる。
【００４６】
光量安定時間ｔａ＝時間ｔ＋時間ｅ
光量安定時間ｔｂ＝時間ｔ＋時間ｆ
次に、画像形成装置１００における色ずれ補正処理の流れを図９を用いて説明する。
【００４７】
図９は、画像形成装置１００における色ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。本処理は、主にＣＰＵ１０９がＲＯＭ１１０に保存された制御プログラムを実行することにより、ＡＳＩＣ１０１等を制御して実行される処理である。
【００４８】
ＣＰＵ１０９は、プリント待機状態（ステップＳ６００）において、プリントジョブを受信（または受付）したか否かを判定し（ステップＳ６０１）、プリントジョブを受信（または受付）したと判定した場合にはプリント動作を開始する（ステップＳ６０２）。
【００４９】
次に、ＣＰＵ１０９は、カウントしたプリント枚数が所定値を超えたか否かを判定する（ステップＳ６０３）。カウントしたプリント枚数とは、ステップＳ６０２でプリントを開始してからカウントしたプリント枚数とするが、これに限定されるものではない。
【００５０】
ステップＳ６０３において、プリント枚数が所定値を超えていないと判定した場合、ＣＰＵ１０９は、プリントジョブが終了か否かを判定し（ステップＳ６１１）、終了していないと判定した場合はステップＳ６０２へ戻る。一方、終了したと判定した場合には、ステップＳ６１２へ進む。
【００５１】
ステップＳ６１２では、ＣＰＵ１０９は、電源がＯＦＦされたか否かを判定し、電源がＯＦＦされていないと判定した場合はステップＳ６００に戻る一方、電源がＯＦＦされたと判定した場合は、本処理を終了する。
【００５２】
ステップＳ６０３において、プリント枚数が所定値を超えたと判定した場合は、ステップＳ６０４〜ステップＳ６１０の色ずれ補正動作が実行される。
【００５３】
ＣＰＵ１０９は、まずパターン生成部１０２を制御して、中間転写ベルト５上に色ずれ補正用パターンを形成させる（ステップＳ６０４）。
【００５４】
次に、ＣＰＵ１０９は、光源切り替え部１１１を制御して乱反射光発光素子２０２を発光させると共に、パターン読み取り制御部１０３を制御して、パターン検知センサ７により中間転写ベルト上の色ずれ補正用パターンを検出させる（ステップＳ６０５）。このとき、色ずれ補正用パターンのうちＹＭＣのカラーパッチをパターン検知センサ７により検出させる。乱反射光を受光した受光素子２０４から出力されるアナログ信号は、閾値制御部１１２からコンパレータ２０３に設定された第２閾値電圧Ｖｔｈ２に基づいて、コンパレータ２０３により２値化され、パターン読み取り制御部１０３に一時的に格納される。
【００５５】
次に、ＣＰＵ１０９は、光源切り替え部１１１を制御して光源を乱反射光発光素子２０２から正反射光発光素子２０１に切り替える（ステップＳ６０６）。切り替えるタイミングは、図８のＭパッチの信号波形の直後（立ち下がり）となる。
【００５６】
次に、ＣＰＵ１０９は、パターン読み取り制御部１０３を制御して、パターン検知センサ７により中間転写ベルト上の色ずれ補正用パターンを検出させる（ステップＳ６０７）。このとき、色ずれ補正用パターンのうちＫパッチのみをパターン検知センサにより検出させる。正反射光を受光した受光素子２０４から出力されるアナログ信号は、閾値制御部１１２からコンパレータ２０３に設定された第１閾値電圧Ｖｔｈ１に基づいて、コンパレータ２０３により２値化され、パターン読み取り制御部１０３に一時的に格納される。
【００５７】
次に、ＣＰＵ１０９は、色ずれ算出部１０４を制御して、パターン読み取り制御部１０３に格納された信号（パターンデータ）に基づいて、各色間の相対的な色ずれ量を算出させる（ステップＳ６０８）。次に、ＣＰＵ１０９は、色ずれ補正部１０５を制御して、ステップＳ６０８で算出された色ずれ量に基づいて、画像の書き込みタイミングを補正して（ステップＳ６０９）、色ずれ補正を行う。色ずれ補正が終了した後、ＣＰＵ１０９は、カウントしたプリント枚数をクリアして（ステップＳ６１０）、ステップＳ６１１へ進む。
【００５８】
本実施形態によれば、トナーパターンを、Ｋトナーパッチの幅がＫトナーパッチ以外のカラーパッチの幅よりも細く形成され、且つＫトナーパッチと隣り合うカラーパッチとの間隔がカラーパッチ間の間隔よりも広くなるように形成する。これにより、色ずれ補正に要する時間を増やすことなく光学センサ内の光源の光量が安定する時間を確保することができる。その結果、色ずれ補正動作による画像形成装置の生産性の低下を防止することができる。
【００５９】
本実施形態では、中間転写ベルト５上に色ずれ補正用パターンを形成して、色ずれ補正を行う方法について説明した。これ以外に、連続紙に色ずれ補正用パターンを形成する方法や、用紙搬送ベルトで搬送される用紙に色ずれ補正用パターンを形成する方法であっても本発明を適用することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、電子写真プロセスを利用して印刷を行う画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばインクジェット方式の印刷装置にも適用することができる。
【００６１】
さらに、本実施形態では、正反射光発光素子２０１と乱反射光発光素子２０２により色ずれ補正用パターンを検知する構成としたが、色ずれ補正用パターンの濃度を検知する構成であってもよい。つまり、ＹＭＣパッチの濃度検知には、乱反射光発光素子２０２に入射される光量により、Ｋパッチの濃度検知には、正反射光発光素子２０１に入射される光量により行うことで、濃度検知を行うことが可能となる。
【００６２】
本実施形態では、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、２つの光源を発光させて検出された光量における信号波形を、２つの閾値に基づいてコンパレートすることでパルス信号を発生させ、パルスの中心位置を算出することでオートレジを行う構成とした。これに限らず、前述の信号波形のピーク値を検知してパルス信号を発生させオートレジを行ってもよい。
【００６３】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００６４】
１０２ パターン生成部
１０３ パターン読み取り制御部
１０４ 色ずれ算出部
１０５ 色ずれ補正部
１１１ 光源切り替え部
１１２ 閾値制御部
２０１ 正反射光発光素子
２０２ 乱反射光発光素子
２０３ コンパレータ
２０４ 受光素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像形成手段を有する画像形成装置において、
複数のトナーパッチで構成されたトナーパターンを中間転写体に形成するように前記複数の画像形成手段を制御する制御手段と、
２つの光源と１つの受光素子を備え、前記２つの光源の発光を切り替えて前記中間転写体に光を照射してその反射光を前記受光素子で受光することで前記中間転写体に形成されたトナーパターンを検出する検出手段と、
前記検出手段から出力された信号に基づいて色ずれ量を算出する色ずれ算出手段と、
前記色ずれ算出手段により算出された色ずれ量に基づき、前記複数の画像形成手段によるトナー像の書き込みタイミングを補正する色ずれ補正手段と、
前記光源の発光を切り替える切り替え手段とを備え、
前記トナーパターンは、Ｋトナーパッチの幅がＫトナーパッチ以外のカラーパッチの幅よりも細く形成され、且つＫトナーパッチと隣り合うカラーパッチとの間隔がカラーパッチ間の間隔よりも広くなるように形成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記切り替え手段は、前記検出手段による前記トナーパターンの検出中に前記光源の発光を切り替えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記トナーパターンが形成された中間転写体に正反射光を照射するための第１発光素子と、前記トナーパターンが形成された中間転写体に乱反射光を照射するための第２発光素子と、正反射光または乱反射光を受光する受光素子とを備え、
前記切り替え手段は、前記検出手段による前記トナーパターンの検出中に、Ｋトナーパッチに前記第１発光素子により光を照射するように、Ｙトナーパッチ、Ｍトナーパッチ、Ｃトナーパッチに前記第２発光素子により光を照射するように、前記第１発光素子と前記第２発光素子の発光を切り替え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】
前記正反射光による受光素子の出力信号を２値化するための第１閾値と前記乱反射光による受光素子の出力信号を２値化するための第２閾値を設定する閾値制御手段をさらに備え、
前記閾値制御手段は、前記切り替え手段により前記第１発光素子と前記第２発光素子の発光が切り替えられると、前記第１閾値と前記第２閾値の設定を切り替えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項１】
複数の画像形成手段を有する画像形成装置において、
複数のトナーパッチで構成されたトナーパターンを中間転写体に形成するように前記複数の画像形成手段を制御する制御手段と、
２つの光源と１つの受光素子を備え、前記２つの光源の発光を切り替えて前記中間転写体に光を照射してその反射光を前記受光素子で受光することで前記中間転写体に形成されたトナーパターンを検出する検出手段と、
前記検出手段から出力された信号に基づいて色ずれ量を算出する色ずれ算出手段と、
前記色ずれ算出手段により算出された色ずれ量に基づき、前記複数の画像形成手段によるトナー像の書き込みタイミングを補正する色ずれ補正手段と、
前記光源の発光を切り替える切り替え手段とを備え、
前記トナーパターンは、Ｋトナーパッチの幅がＫトナーパッチ以外のカラーパッチの幅よりも細く形成され、且つＫトナーパッチと隣り合うカラーパッチとの間隔がカラーパッチ間の間隔よりも広くなるように形成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記切り替え手段は、前記検出手段による前記トナーパターンの検出中に前記光源の発光を切り替えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記トナーパターンが形成された中間転写体に正反射光を照射するための第１発光素子と、前記トナーパターンが形成された中間転写体に乱反射光を照射するための第２発光素子と、正反射光または乱反射光を受光する受光素子とを備え、
前記切り替え手段は、前記検出手段による前記トナーパターンの検出中に、Ｋトナーパッチに前記第１発光素子により光を照射するように、Ｙトナーパッチ、Ｍトナーパッチ、Ｃトナーパッチに前記第２発光素子により光を照射するように、前記第１発光素子と前記第２発光素子の発光を切り替え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】
前記正反射光による受光素子の出力信号を２値化するための第１閾値と前記乱反射光による受光素子の出力信号を２値化するための第２閾値を設定する閾値制御手段をさらに備え、
前記閾値制御手段は、前記切り替え手段により前記第１発光素子と前記第２発光素子の発光が切り替えられると、前記第１閾値と前記第２閾値の設定を切り替えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−５０６１２（Ｐ２０１３−５０６１２Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８８９７４（Ｐ２０１１−１８８９７４）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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