JP2003084511A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録紙に形成された画像位置ずれ検出パター
ンに基き、画像位置ズレを補正するカラー画像形成装置
において、記録紙の無駄な消費を抑制すること 【解決手段】 複数個配置された現像ステーションと、
記録紙の表裏を反転する記録紙反転手段と、記録紙に所
定のテストパッチを形成するパッチ形成手段と、記録紙
の表の面に前記テストパッチを形成し、記録紙の裏の面
に画像データに基く画像を形成する制御手段と、を有す
る

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンターや複写
機などの電子写真方式の画像形成装置に関し、その一例
としては、個々の色材に対応した現像ステーションを複
数個有する、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置
における、各色の画像位置ずれを補正する技術に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、画像形成装置として、タンデム型
のカラー画像形成装置について説明する。

【０００３】図７は従来のタンデム型のカラー画像形成
装置の装置構成を示す図である。

【０００４】まず、タンデム型のカラー画像形成装置の
構成を図７を用いて説明する。

【０００５】図７において、カラー画像形成装置には４
つの現像ステーションＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫが配置さ
れており、個々の現像ステーションではステーションに
応じた色材を用いて単色画像が形成される。各現像ステ
ーションＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫは像担持体としてのド
ラム状の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋをそれぞれに有
し、感光体の周辺には、感光体を所定の電位に帯電する
帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、画像情報に応じたレー
ザ光によって各々の感光体を走査して潜像を形成するた
めの露光手段３、感光体上に形成された潜像を顕画化す
る現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、顕画化されたトナー
像を他の像担持体に転写する中間転写ローラ５Ｙ，５
Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、記録紙に転写されずに感光体表面に残
ったトナーをクリーニングする感光体クリーニング手段
６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、がそれぞれ配置されている。

【０００６】ここで、現像ステーションＰＹ，ＰＭ，Ｐ
Ｃ，ＰＫはそれぞれイエロー画像，マゼンタ画像，シア
ン画像，ブラック画像が形成される部位であり、露光手
段３からはイエロー画像、マゼンタ画像，シアン画像，
ブラック画像に対応したレーザ光線３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，
３Ｋが、それぞれ感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対し
て照射される。

【０００７】各現像ステーションＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，Ｐ
Ｋを通過する態様で、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの
下方にはローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ等により支持さ
れた無担ベルト状の中間転写体１１が配置され、図示し
ない駆動源によって方向Ａへ移動する。１２は中間転写
体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段であ
る。

【０００８】また、ローラ１０ａの周上の中間転写体１
１に対向して、中間転写体１１上に形成されたトナー像
の位置を検出するパターン位置検出センサ１３が配置さ
れている。なおパターン位置検出センサ１３はローラ１
０ａの軸方向に沿って２箇所配置されている（一方は図
示せず）。

【０００９】１５は記録紙１６を格納しておく給紙カセ
ットであり、１７は給紙カセット１５に格納された記録
紙１６を１枚ずつ機内に供給する給紙ローラである。１
８は中間転写体１１上に形成されたカラー画像を記録紙
１６に転写する記録紙転写ローラ、１９はトナー像が転
写された記録紙に対して熱と圧力を加え、定着像を形成
するための定着器である。定着後の記録紙は排紙トレイ
２０に排出される。

【００１０】以後、上記構成を有するカラー画像形成装
置における、画像形成過程を図７を用いて説明する。

【００１１】まず画像形成にあたって、図示しない駆動
源によって感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを方向Ｃに回
転させる。

【００１２】少なくとも感光体１Ｙの回転速度が所定の
一定速度に到達した状態で、現像ステーションＰＹの帯
電手段２Ｙを付勢して感光体１Ｙの表面を一様な電位に
帯電させる。次に露光手段３からイエロー成分の画像デ
ータに基いて変調されたレーザ光線３Ｙによって、帯電
された感光体１Ｙの表面を走査して、感光体１Ｙ上に潜
像を形成する。

【００１３】感光体１Ｙ上に形成された潜像は、現像器
４Ｙでイエロートナーを有する現像材により顕画化さ
れ、中間転写ローラ５Ｙに所定の電位を印加すること
で、感光体１Ｙ上のイエロートナー像は中間転写体１１
に転写される。

【００１４】一方、イエロートナー像が中間転写体１１
に転写されている間に現像ステーションＰＭではマゼン
タ成分の画像データに基く潜像が形成され、現像器４Ｍ
でマゼンタトナー像が形成され、中間転写ローラ５Ｍに
所定の電位を印加することで、マゼンタトナー像は先に
中間転写体１１上に転写されたイエロートナー像に重畳
される。

【００１５】以下、現像ステーションＰＣによってシア
ントナー像、現像ステーションＰＫによってブラックト
ナー像が同様な方法によって像形成され、中間転写体１
１上に４色のトナー像の重畳が行われる。

【００１６】各色トナー像の重ね合わせが終了すると、
所定のタイミングに基き、図示しない駆動源を制御して
給紙ローラ１７を回転させ、給紙カセット１５に格納さ
れた記録紙１６を方向Ｂに送りだし、カラー画像形成装
置機内に搬送する。

【００１７】中間転写体１１上に重畳された４色分のト
ナー像は、記録紙転写ローラ１８に所定の電位を印加す
ることによって、搬送されてきた記録紙１６に一括転写
され、定着器１９で加熱定着される。こうして記録紙１
６上にフルカラー画像が形成される。

【００１８】なお、中間転写体１１へのトナー像の転写
が完了したそれぞれの感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは
各現像ステーション内に配置された感光体クリーニング
手段６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋで残留トナーが除去され
る。一方記録紙１６へのトナー像の転写が完了した中間
転写体１１は、中間転写体クリーニング手段１２によっ
て残留トナーが除去される。

【００１９】以上のようにしてフルカラー画像を得るこ
とができるが、各々の現像ステーションＰＹ，ＰＭ，Ｐ
Ｃ，ＰＫの交換や画像形成装置の設置状態の変化や機内
の温度／湿度変化等により各現像ステーションＰＹ，Ｐ
Ｍ，ＰＣ，ＰＫと露光手段３との相対的な取り付け位置
ずれが発生し、各色の画像位置ずれが生じる。そこで電
源投入時や、各々の現像ステーションＰＹ，ＰＭ，Ｐ
Ｃ，ＰＫの交換時や、機内の温度／湿度変化が所定の範
囲を超えた場合などに、位置ずれ量検出・補正動作を行
う必要がある。

【００２０】一般にカラー画像形成装置は、装置内部に
パターンジェネレータを有しており、上述してきた画像
形成シーケンスを流用して、テスト印字や補正用のパタ
ーンを出力することができる。位置ずれ量検出に供する
パターンも、このパターンジェネレータを用いて形成さ
れる。

【００２１】図８は従来のカラー画像形成装置における
位置ずれ量検出パターンの検出過程を示す図である。

【００２２】図８において３０ａ〜３０ｐは中間転写体
１１上に形成された位置ずれ量検出パターンである。各
位置ずれ量検出パターン３０ａ〜３０ｐは中間転写体１
１の両側部に「ハ」の字形のパターンとして形成され
る。位置ずれ量検出パターン３０ａ〜３０ｈはパターン
位置検出センサ１３ａによって、同３０ｉ〜３０ｐはパ
ターン位置検出センサ１３ｂによって、パターンのエッ
ジ位置が検出される。これらのパターン位置検出センサ
１３ａ，１３ｂはローラ１０ａと対向する位置に配置さ
れており、中間転写体１１とパターン位置検出センサ間
の距離は常に一定に保たれている。

【００２３】パターン位置検出センサ１３ａおよび１３
ｂによって検出された位置ずれ量に基き、カラー画像形
成装置は図示しない制御手段によって各現像ステーショ
ンにおける画像形成タイミング等を制御して、各現像ス
テーションの位置や露光位置に起因する位置ずれを補正
する。

【００２４】さて、上記の従来技術として中間転写体１
１を採用したカラー画像形成装置を説明してきたが、他
の従来技術として中間転写体１１の替わりにに記録紙搬
送ベルトを採用し、各現像ステーションでは、記録紙搬
送ベルトによって搬送されてきた記録紙に４つの現像ス
テーション位置で直接転写を行う構成も知られている。
この場合でも、画像位置ずれの抑制が必要なのは変わり
なく、例えば記録紙搬送ベルトに直接位置ずれ量検出パ
ターンを形成し、これをパターン位置検出センサで検出
するような構成が知られている。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】以上述べてきたよう
に、従来の画像形成装置では、中間転写体１１あるいは
記録紙搬送ベルトに位置ずれ量検出パターンを形成す
る。これをパターン位置検出センサ１３によって検出
し、所定の制御手段によって位置ずれを抑制している。

【００２６】しかし、これらの画像形成装置は中間転写
体１１や記録紙搬送ベルトの存在が前提となっているた
め、低コスト化に際して大きな障害となっている。

【００２７】また記録紙１６に直接位置ずれ量検出パタ
ーンを形成し、これをセンサにて検出するような装置構
成も考えられるが、電源投入時や現像ステーション交換
時はともかく、機内温湿度が変わる毎に位置ずれ量検出
パターンが記録紙に形成されるような事態になると、記
録紙を無駄に使用せざるを得ず、資源の無駄使いが発生
するという課題があった。

【００２８】本発明は、低コストで実現でき、かつ、位
置ずれ補正の為の無駄な記録紙の消費を抑制可能な画像
形成装置を提供することを目的としている。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み本発明
は、画像を形成する現像ステーションを配置し、画像デ
ータに基き記録紙に画像を形成する画像形成装置であっ
て、記録紙の表裏を反転する記録紙反転手段と、記録紙
に所定のテストパッチを形成するパッチ形成手段と、記
録紙の表の面に前記テストパッチを形成し、記録紙の裏
の面に画像データに基く画像を形成する制御手段と、を
有するものである。

【００３０】更に本発明は、パッチ形成手段を制御して
記録紙の第１面にテストパッチを形成し、検出手段によ
るテストパッチの検出結果に基き、その裏の面の印字を
含む、以降の画像形成タイミングを制御する制御手段
と、を有するものである。

【００３１】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、単色画
像を形成する現像ステーションを複数個配置し、画像デ
ータに基き記録紙にカラー画像を形成するカラー画像形
成装置であって、記録紙の表裏を反転する記録紙反転手
段と、記録紙に所定のテストパッチを形成するパッチ形
成手段と、記録紙の第１面に前記テストパッチを形成
し、第１面と反対の第２面に画像データに基く画像を形
成する制御手段と、を有するものである。これによっ
て、一方の面に位置ずれ量検出パターンを形成し、その
裏面に画像データに基く画像を形成するため、紙資源の
無駄な消費をなくすことができる。

【００３２】請求項２に記載の発明は、画像を形成する
現像ステーションを配置し、画像データに基き記録紙に
画像を形成する画像形成装置であって、記録紙の表裏を
反転する記録紙反転手段と、記録紙に所定のテストパッ
チを形成するパッチ形成手段と、パッチ形成手段によっ
て形成されたテストパッチを検出する検出手段と、パッ
チ形成手段を制御して記録紙の第１面にテストパッチを
形成し、検出手段によるテストパッチの検出結果に基
き、以降の画像形成タイミングを制御する制御手段と、
を有するものである。これによって、第１面に形成した
色ずれ量検出パターンの検出結果に基き、第２面の画像
形成から色ずれを抑制した画像を形成することができ
る。

【００３３】請求項３に記載の発明は、片面印字を行う
か両面印字を行うかを指定するプリントモード指定手段
と、プリントモード指定手段で片面印字が選択されてい
る場合、第１面にテストパッチを形成すると共に、第２
面に画像データに基く画像を形成するものである。一般
にカラー画像は片面に印刷するケースが多いが、これに
よってユーザにとっては、記録紙の無駄な消費が事実上
発生しなくなる。

【００３４】請求項４に記載の発明は、片面印字を行う
か両面印字を行うかを指定するプリントモード指定手段
と、プリントモード指定手段で両面印字が選択されてい
る場合、制御手段は第１面にテストパッチを形成すると
共に、第２面に予め定められたメッセージ等、所定のパ
ターンを形成するものである。これによって、両面印字
のページ配置が本来想定されたものとは異なることを防
止できる。

【００３５】請求項５に記載の発明は、現像ステーショ
ンが交換された際に、制御手段がテストパッチを形成す
るものである。これによって現像ステーション交換に伴
う、画像位置ずれを有効に防止できる。

【００３６】請求項６に記載の発明は、ユーザの指示に
基き、制御手段がテストパッチを形成するものである。
これによって原因不明の色ずれが発生した場合でも、ユ
ーザは的確に色ずれを抑制することができる。

【００３７】請求項７に記載の発明は、画像を形成する
現像ステーションを配置し、画像データに基き記録紙に
画像を形成する画像形成装置であって、記録紙に所定の
テストパッチを形成するパッチ形成手段と、記録紙に形
成された画像を定着する定着手段と、パッチ形成手段に
よって形成されたテストパッチを、現像ステーションと
定着手段の間で検出する検出手段と、記録紙と検出手段
の間隔を所定の間隔に規制する規制手段とを有するもの
である。これによって、位置ずれ量検出パターンの検出
精度を向上させることができる。

【００３８】請求項８に記載の発明は、単色画像を形成
する現像ステーションを複数個配置し、画像データに基
き記録紙にカラー画像を形成するカラー画像形成装置で
あることを特徴とする請求項１〜7のいずれかに記載の
画像形成装置である。

【００３９】（実施の形態１） ＜カラー画像形成装置の構成と動作＞以下、本発明の実
施の形態について、図面を用いて説明する。

【００４０】図１は本実施の形態における画像形成装置
の構成図である。

【００４１】図１において、カラー画像形成装置４０
は、装置内にイエロー現像ステーション４１Ｙ、マゼン
タ現像ステーション４１Ｍ、シアン現像ステーション４
１Ｃ、ブラック現像ステーション４１Ｋの４色分の現像
ステーションを縦方向に配列し、その下方には記録紙４
２が収容される給紙カセット４３を配設すると共に、各
現像ステーション（４１Ｙ〜４１Ｋ） に対応した箇所
には給紙カセット４３からの記録紙の搬送路となる記録
紙搬送路４４（以降、記録紙搬送の上流部分を４４ａ、
下流部分を４４ｂと区別する場合がある）を垂直方向に
配置したものである。

【００４２】本実施の形態において、光学ユニット４５
は各色用半導体レーザを一体的に保持する筐体とその各
色レーザ光に各々異なる角度を与えて、高速で回転する
単一のポリゴンミラー４６に入射させる光学素子とから
構成される入射用光学手段（図示せず）とポリゴンミラ
ー４６で反射された各色毎のレーザ光が通過する単一の
Ｆθ特性を有する結像レンズ４７と結像レンズ４７を通
過後、入射方向と反対方向に反射させる第1反射ミラー
４８とさらに、第1反射ミラー４８で反射された各々の
レーザ光を各色毎の作像ポジションに結像させるための
複数の第２反射ミラー（４９Ｙ〜４９Ｋ ）から構成さ
れている。

【００４３】現像ステーション（４１Ｙ〜４１Ｋ）は、
記録紙搬送路４４の上流側から順に、イエロ、マゼン
タ、シアン、ブラックのトナー像を形成するものであ
り、感光体（５０Ｙ〜５０Ｋ）、現像スリーブ（５１Ｙ
〜５１Ｋ） 、帯電器（図示せず）等、一連の電子写真
方式における現像プロセスを実現する部材の集合体であ
る。

【００４４】各現像ステーション（４１Ｙ〜４１Ｋ）の
感光体（５０Ｙ〜５０Ｋ）に対して記録紙搬送路４４を
挟んで対向する位置には、各現像ステーションに対応し
た転写ローラ（５２Ｙ〜５２Ｋ）が配置されている。

【００４５】４３は記録紙４２を格納する給紙カセット
である。

【００４６】給紙カセット４３の近傍には記録紙４２を
所定のタイミングで送出する給紙ローラ５３が設けられ
ており、給紙ローラ５３を回転させることで、記録紙４
２は方向ｄ０に搬送される。

【００４７】給紙ローラ５３と最上流現像ステーション
（イエロー：４１Ｙ）の転写部位との間に位置する記録
紙搬送路４４ａには、入口側のニップ搬送手段としてレ
ジストローラ５５、ピンチローラ５６対が設けられてい
る。レジストローラ５５、ピンチローラ５６対は、給紙
ローラ５３により搬送された記録紙４２を一時的に停止
させ、所定のタイミングで現像ステーションの方向に搬
送させる。

【００４８】６０は記録紙通過センサである。記録紙通
過センサ６０は、記録紙搬送路４４ａを挟んで互いに対
向する位置に超音波送信および受信トランスデューサを
配置したものであり、記録紙の先端を検出してレジスト
ローラ５５の回転開始タイミングを決定する機能と、搬
送されてきた記録紙４２がレジストローラ５５位置にお
いて瞬間的に停止する時点に記録紙４２の厚みを検出す
る機能、および記録紙の重送の有無を検出する機能を合
わせ持っている。記録紙の厚みや重送の有無の情報に基
いて、本実施の形態のカラー画像形成装置では転写ロー
ラ（５２Ｙ〜５２Ｋ）に印加する転写バイアスの設定値
を制御している。

【００４９】さて、レジストローラ５５の回転開始によ
って記録紙４２は記録紙搬送路４４ａに沿って現像ステ
ーション４１Ｙの方向に搬送されるが、レジストローラ
５５の回転開始タイミングを起点として、各現像ステー
ション（４１Ｙ〜４１Ｋ）に対する光学ユニット４５の
静電潜像の書き込みタイミングが独立して制御される。

【００５０】最下流現像ステーション（ブラック：４１
Ｋ）の下流側に位置する記録紙搬送路４４ｂには出口側
のニップ搬送手段として定着器６２が設けられている。
定着器６２は加熱ローラ６３と加圧ローラ６４から構成
されている。更に定着器６２の下流側には搬送路切り換
え手段６５が配置されている。搬送路切り換え手段６５
は、画像を記録する際には方向ｄ１に付勢されており、
このとき記録紙４２は排出ローラ６６へと導かれる。

【００５１】６７は記録紙後端検出センサであり、記録
紙４２の排出状況を監視するものである。本実施の形態
のカラー画像形成装置は、両面印字が可能な構成を有す
るが、図示しないインタフェース手段等を介して、ユー
ザによって両面印字モードが指定されている場合は、第
１面の画像形成が完了した後、記録紙後端検出センサ６
７で記録紙４２の後端を検出すると、記録紙４２の搬送
を停止し、搬送路切り換え手段はｄ２方向に付勢され
る。その後、排出ローラ６６は排出方向と逆方向に回転
される。この制御によって記録紙４２は、方向ｄ３に送
り出され、両面印字用記録紙搬送路７０に沿って再度記
録紙搬送路４４ａ位置に搬送される。この際に記録紙４
２の記録面は反転され、第２面への画像形成が可能とな
る。

【００５２】さて、７１はトナー像検出センサである。
トナー像検出センサ７１は発光素子と受光素子を一体的
に組み合わせた反射型センサであり、記録紙４２の地肌
とトナー像形成部分とで、光学的な反射および散乱量が
異なることを利用してトナー象を検出するものである。
本実施の形態のカラー画像形成装置では、記録紙搬送路
４４ｂを搬送される記録紙４２の幅方向に２ヶ所設けら
れている。各現像ステーション（４１Ｙ〜４１Ｋ）で記
録紙４２上に形成された画像位置ずれ量検出パターン
は、トナー像検出センサ７１によって検出される。

【００５３】トナー像検出センサ７１の下流において、
定着器６２の加圧ローラ６４はトルクリミッタ（図示せ
ず）を介して駆動されており、最下流の現像ステーショ
ン（ブラック：４１Ｋ）に対応した転写ローラ５２Ｋと
定着器６２の間で、記録紙４２は所定の張力を付与され
つつ（すなわち、たるみなく）搬送される。このためト
ナー像検出センサ７１と記録紙４２の間隔は一定に保た
れ、検出精度の劣化を防止している。

【００５４】７２はコントローラであり、外部のネット
ワークを介して図示しないコンピュータ等からの画像デ
ータを受信し、プリント可能な画像データを生成する。

【００５５】７３はエンジン制御部である。エンジン制
御部７３はカラー画像形成装置のハードウェアやメカニ
ズムを制御し、コントローラ７３から転送された画像デ
ータに基いて記録紙４２にカラー画像を形成すると共
に、カラー画像形成装置の制御全般を行っている。

【００５６】これまで説明してきたように、本実施の形
態のカラー画像形成装置は、複数の現像ステーションを
略線状に配置し、１パスによって１枚の画像が形成され
る、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置である。

【００５７】この種のカラー画像形成装置では、各々の
現像ステーション（４１Ｙ〜４１Ｋ）の交換やカラー画
像形成装置の設置状態の変化や機内の温度／湿度変化等
により各現像ステーション（４１Ｙ〜４１Ｋ）と光学ユ
ニット４５との相対的な取り付け位置ずれが発生し各色
の画像位置ずれが生じる（光学ユニット４５に含まれ
る、第１折り返しミラー４８および（または）第２折り
返しミラー４９Ｙ〜４９Ｋの位置変位によっても画像位
置ずれは発生する）。

【００５８】そこで本実施の形態のカラー画像形成装置
では、電源投入時や、各現像ステーション（４１Ｙ〜４
１Ｋ）の交換時や、所定枚数以上の連続印字が行われた
場合や、機内の温度／湿度変化が所定の範囲を超えた場
合などに、画像位置ずれ量検出・補正動作を行ってい
る。既に説明したように、本実施の形態のカラー画像装
置は構造上中間転写体や用紙搬送ベルトを有しておら
ず、記録紙上に形成された画像位置ずれ量検出パターン
の検出結果に基づいて、各色間の位置ずれ量を求めてい
る。

【００５９】＜画像位置ずれに関する説明＞本実施の形
態のカラー画像形成装置を含め、いわゆるタンデム型の
装置構成を有するカラー画像形成装置では、画像位置ず
れの抑制は避けて通れない技術的課題である。ところで
画像位置ずれの種類には複数の種類が存在する。

【００６０】図２は記録紙４２上の画像位置ずれ現象を
要因別に示したものであり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）の４つの基本パターンに分類される。実際の画像
位置ずれは、これら基本パターンが組み合わさって発現
する。

【００６１】以降図２に図１を併用して、画像位置ずれ
の状態と要因について説明する。図２において矢印ｄ０
は記録紙の搬送方向を示し、記録紙４２中の実線は本来
形成されるべき画像位置を、破線は画像位置ずれによっ
て像形成位置が変わってしまった状態を、図中の”→”
は画像のずれ方向を示している。

【００６２】図２において、（ａ）は記録紙４２の移動
方向と平行な方向に画像全体がシフトする画像位置ずれ
（以下、副走査位置ずれと称す）。

【００６３】（ｂ）は１ライン形成方向（記録紙４２の
移動方向に対して垂直な方向）に画像全体がシフトする
画像位置ずれ（以下、主走査位置ずれと称す）。

【００６４】（ｃ）は１ライン形成方向が斜めにずれる
ことで発生する画像位置ずれ（以下、スキュー誤差と称
す）。

【００６５】（ｄ）は１ライン形成方向に画像の倍率が
変化する画像位置ずれ（以下、倍率誤差と称す）。であ
り、これらの画像位置ずれの主要因は、 （ａ）副走査位置ずれ：各現像ステーション（４１Ｙ〜
４１Ｋ）の取付位置誤差あるいは、光学ユニット４５に
おける走査光学部材、すなわち結像レンズ４７や第１折
り返しミラー４８および（または）第２折り返しミラー
（４９Ｙ〜４９Ｋ）の取付位置誤差によるもの （ｂ）主走査位置ずれ：各現像ステーション（４１Ｙ〜
４１Ｋ）の取付位置誤差あるいは、光学ユニット４５に
おける走査光学部材、すなわち結像レンズ４７や第１折
り返しミラー４８および（または）第２折り返しミラー
（４９Ｙ〜４９Ｋ）の取付位置誤差によるもの （ｃ）スキュー誤差：現像ステーション（４１Ｙ〜４１
Ｋ）における感光体（５０Ｙ〜５０Ｋ）の回転軸の角度
ずれ及び、前記走査光学部材の取り付け角度誤差による
もの （ｄ）倍率誤差：走査光学部材から現像ステーション
（４１Ｙ〜４１Ｋ）の感光体（５０Ｙ〜５０Ｋ）までの
光路長の誤差による走査線長さのずれによるものであ
る。

【００６６】そこで、本実施の形態のカラー画像形成装
置では、（１）あらかじめ基準となるパターン（以降レ
ジストパターンと称す）を記録紙上に描画し、（２）記
録紙上に描画されたレジストパターンを複数のセンサに
よって検出（各色の画像形成位置の検出）し、（３）そ
の結果から算出された画像位置ずれ量に基いて各画像の
位置合わせ（位置ずれ補正）を行うことで、上記４種類
の画像位置ずれを抑制している。

【００６７】＜コントローラの構成と動作＞図３は本実
施の形態のカラー画像形成装置における、コントローラ
７２の構成を示す図である。

【００６８】以降図３を用いてコントローラ７２の構成
と動作について説明する。

【００６９】図３において、７３はコンピュータであ
る。コンピュータ７３はネットワーク７４経由でコント
ローラ７２に画像データやプリントジョブ情報を転送す
る。このプリントジョブ情報の指定値には、片面印字／
両面印字の指定（以降プリントモード情報と称す）が含
まれている。

【００７０】７５はインタフェースである。コントロー
ラ７２はインタフェース７５を介して、コンピュータ７
３から転送されてきた画像データやプリントジョブ情報
を受信したり、逆にカラー画像形成装置のエラー状況な
どのいわゆるステータス情報をコンピュータ７３に送信
することができる。

【００７１】７６はＣＰＵであり、ＲＯＭ７７に格納さ
れたプログラムに基きコントローラ７２の動作を制御し
ている。またＲＯＭ７７にはレジストパターンデータも
記憶されている。

【００７２】７８はＲＡＭであり、ＣＰＵ７６のワーク
エリアとして使用されると共に、インタフェース７５で
受信された画像データやプリントジョブ情報、およびペ
ージ単位に展開されたプリント可能な画像データ等が、
一時的に記憶される。

【００７３】７９は操作ボタンである。操作ボタン７９
を用いることで、ユーザは所定のキーシーケンスに従っ
てカラー画像形成装置の設定を行うことができる。この
設定の中には、レジストパターンを出力して画像位置ず
れを補正する、画像位置ずれ補正動作の実行指示も含ま
れている（すなわちユーザは任意の時点でレジストパタ
ーンを印字して画像位置ずれ補正を実行することができ
る）。

【００７４】８０は表示パネルである。ユーザは表示パ
ネルの表示内容に基き、プリントモード情報を始めとす
る各種設定内容の確認や、エラー発生状況などを知るこ
とができる。

【００７５】８１は画像処理部である。画像処理部８１
ではコンピュータ７３から転送された画像データとプリ
ントジョブ情報（共に一時的にＲＡＭ７８に格納されて
いる）に基き、ページ単位に画像処理（色補正、エッジ
補正、スクリーン生成等）を行ってプリンタで印字可能
な画像データを生成し、これを再度ＲＡＭ７８に格納す
る。

【００７６】８２はプリンタインタフェースであり、Ｒ
ＡＭ７８に格納されたページ単位の画像データは、プリ
ンタインタフェース８２を介してプリンタエンジン制御
部７３に転送される。

【００７７】さて、コントローラ７２が、コンピュータ
７３から受信した画像データを、プリント可能な画像デ
ータに変換した後、一時的にＲＡＭ７８に記憶するのは
既に述べたとおりであるが、更に本実施の形態のカラー
画像形成装置では、ＣＰＵ７６は、ＲＯＭ７７に格納さ
れているレジストパターンデータをＲＡＭ７８の所定の
アドレスに展開することで、レジストパターンを印字す
る。

【００７８】一方、本来コントローラはコンピュータ７
３から転送されたプリントジョブ情報と画像データに従
って、各ページ単位にプリントデータを作成するもので
あるが、本実施の形態のカラー画像処理装置では、コン
トローラ７２はレジストパターンを描画する際は、プリ
ンタ側の状態に基いて、片面印字と両面印字のいずれの
モードで印字動作を行うかを判断して、プリンタエンジ
ン制御部７３にプリントモード情報として出力する（レ
ジストパターンの生成過程や、プリントモード情報に応
じた制御については後に説明する）。

【００７９】＜プリンタエンジン制御部の構成と動作＞
図４は本実施の形態のカラー画像形成装置における、プ
リンタエンジン制御部７３の構成を示す図である。

【００８０】以降図４に図１を併用して、プリンタエン
ジン制御部７３の構成と動作について説明する。

【００８１】図４において９０はコントローラインタフ
ェースである。コントローラインタフェース９０は、コ
ントローラ７２から転送されるページ単位の画像デー
タ、およびプリントモード情報を受信する。プリントモ
ード情報は画像データの転送に先立ちコントローラ７２
から転送される一種のコマンドであり、少なくとも片面
印字、両面印字のいずれを実行するかの指示が含まれて
いる。

【００８２】９１はＣＰＵであり、ＲＯＭ９２に格納さ
れたプログラムに基きプリンタエンジンの動作を制御し
ている。コントローラインタフェース９０で受信された
プリントモード情報もＣＰＵ９１によって認識される。

【００８３】９３はＲＡＭであり、ＣＰＵ９１のワーク
エリアとして使用される。

【００８４】９４はセンサ群およびセンサ出力の処理回
路群であり、例えば図１における記録紙通過センサ６０
や、記録紙後端検出センサ６７とその出力信号処理回路
等が含まれる。図４に戻ってＣＰＵ９１はセンサ出力の
処理回路群の出力を入手し、カラー画像形成装置の状態
を把握することができる。

【００８５】９５はアクチュエータ群であり、図１に示
す給紙ローラ５３、感光体（５０Ｙ〜５０Ｋ）、定着器
の加熱ローラ６３、排出ローラ６６等を駆動するモータ
類や、レジストローラ５５に対する駆動力伝達を制御す
る電磁クラッチ（図示せず）等、およびこれらのドライ
バが含まれる。図４に戻ってＣＰＵ９１はセンサ群９４
から得られる情報等に基いてアクチュエータ群を制御
し、カラー画像形成装置全体の動作をコントロールす
る。

【００８６】９６は高圧電源制御部である。高圧電源制
御部９６はＣＰＵ９１から設定されたパラメータに応じ
て、電子写真の各高圧電位を制御する。例えば、図１に
示す記録紙通過センサ６０に超音波トランスデューサを
用いることは既に述べたとおりだが、ＣＰＵ９１は記録
紙通過センサ６０の出力に基き記録紙４２の厚みを推定
し、推定結果に基き高圧電源制御部９６を制御して、各
現像ステーションにおける転写バイアス（転写ローラ５
２Ｙ〜５２Ｋに印加される電圧／電流値）を制御する。
また記録紙通過センサ６０の出力値が極端に低下した場
合は、記録紙４２が重送して搬送されたものと判断し、
転写バイアスを最も厚手の記録紙に対する設定と同等に
制御する。

【００８７】９７はレジストパターン検出部である。レ
ジストパターン検出部９７は、コントローラ７２によっ
て出力された画像データに基き記録紙４２上に形成され
たレジストパターンを、トナー像検出センサ７１の出力
に基き検出する（レジストパターンの検出過程について
は後に詳述する）。検出されたレジストパターンの位置
に基いてＣＰＵ９１は各色の画像位置ずれ量を計算し、
画像位置ずれ補正情報を出力する。

【００８８】９９Ｙ，９９Ｍ，９９Ｃ，９９Ｋは各印字
色に対応した画像データに対する画像データ処理部であ
る。各画像データ処理部（９９Ｙ〜９９Ｋ）は、それぞ
れ独立した複数ライン分のラインメモリを有し（図示せ
ず）、ＣＰＵ９１が計算した各色毎の画像位置ずれ補正
情報に基いて、ラインメモリ上で画像データを操作する
と共に、操作後の画像データの出力タイミングを調整す
ることで、上述した４種類の基本パターン（およびその
合成パターン）の全てを補正する。

【００８９】１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋ
はレーザドライバであり、画像データ処理部（９９Ｙ〜
９９Ｋ）の出力を受けてレーザダイオード（１０１Ｙ，
１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋ）のＯＮ／ＯＦＦを制御
するものである。

【００９０】＜カラー画像形成装置の初期化とレジスト
パターンの生成＞次に図４を用いて本実施の形態のカラ
ー画像形成装置の初期化動作について説明する。本実施
の形態のカラー画像形成装置の電源が投入されると、プ
リンタエンジン制御部７３のＣＰＵ９１は、現像ステー
ション等作像に必要な構成要素の装着状態や、筐体のド
ア状態等をチェックし、これらに異常がなければ初期化
動作を開始する。

【００９１】初期化動作では、ＣＰＵ９１はカラー画像
装置の制御可能な構成要素の動作をチェックする。初期
化動作でエラーが検出されなければ、ＣＰＵ９１はコン
トローラインタフェース９０を介してコントローラ７２
に画像形成が可能な状態になったこと（Ｒｅａｄｙ状
態）を通知する。

【００９２】次に、図３を用いてコントローラ７２の初
期化動作について説明する。

【００９３】本実施の形態のカラー画像形成装置の電源
が投入されると、コントローラ７２のＣＰＵ７６は、実
装されているメモリのチェツクなどを行い、異常がない
場合は、プリンタエンジン制御部７３からプリンタイン
タフェース８２を介してＲｅａｄｙ状態が通知されるま
でウェイトする。

【００９４】プリントエンジンのＲｅａｄｙ状態を確認
すると、ＣＰＵ７６はＲＯＭ７７に定義されているレジ
ストパターンデータを取り出し、ＲＡＭ７７上にレジス
トパターンのプリントデータを展開し、更にステータス
プリント（プリンタＩＤや、展開可能なフォント種類な
どが記録されたページ）のページを展開する。

【００９５】プリントデータの展開が完了すると、ＣＰ
Ｕ７６はプリンタインタフェース８２を介して、プリン
タエンジン制御部７３にプリントモード情報を出力し
て、プリンタエンジン制御部に、これから転送する画像
データが両面印字の対象であり、１ページ目がレジスト
パターンデータであり、２ページ目がステータスプリン
トデータであることを通知する。

【００９６】ＣＰＵ７６は上述したプリントモード情報
をプリンタエンジン制御部７３に転送した後、ＲＡＭ７
８に展開されたレジストパターンデータとステータスプ
リントデータを、ＤＭＡ回路（図示せず）を用いてＲＡ
Ｍ７８からプリンタインタフェース８２へ転送する。プ
リンタエンジン制御部７３はプリンタインタフェース８
２に対して、同期クロックを出力しており、同期クロッ
クに同期して２ページ分の画像データがコントローラ７
２からプリントエンジン制御部７３に渡される。

【００９７】以降図４と図１を併用して説明を続ける。

【００９８】プリンタエンジン制御部７３は、コントロ
ーラ７２からプリントモード情報を受信すると、ＣＰＵ
９１は直ちにアクチュエータ群９５を制御して、各現像
ステーション（４１Ｙ〜４１Ｋ）の感光体（５０Ｙ〜５
０Ｋ）およびポリゴンミラー４６の回転を開始し、定着
器６２への通電／温度管理等を開始する。

【００９９】これら作像プロセスがアクティブになった
時点で、ＣＰＵ９１は給紙ローラ５３を回転させて記録
紙４２を記録紙搬送路４４ａへ送出する。

【０１００】ＣＰＵ９１は記録紙通過センサ６０の出力
をモニタし、搬送された記録紙４２の先端を検出する
と、所定時間経過後にコントローラインタフェース９０
を介して同期クロック（図示せず）を出力する。

【０１０１】同期クロックに同期してコントローラ７２
から１ページ目のデータであるレジストパターンデータ
が転送されてくると、これらのデータは各色単位にレー
ザドライバ（１００Ｙ〜１００Ｋ）に送られ、レーザダ
イオード（１０１Ｙ〜１０１Ｋ）が駆動される。照射さ
れたレーザ光線によって感光体（５０Ｙ〜５０Ｋ）に潜
像が形成され、各色の潜像は順次、対応する現像ステー
ション（４１Ｙ〜４１Ｋ）によって現像され、記録紙４
２上にはレジストパターンが形成される。

【０１０２】レジストパターンが形成された記録紙４２
は、記録紙搬送路４４ｂに搬送され、トナー像検出セン
サ７１によって、未定着のレジストパターンが検出され
る。

【０１０３】ＣＰＵ９１は、検出されたレジストパター
ンに基き、各色の画像位置ずれ量を計算し、次ページ
（すなわち裏面）のプリントから適用すべき、画像デー
タ処理部（９９Ｙ〜９９Ｋ）における画像操作量、およ
び画像形成タイミングを決定する。

【０１０４】その後、レジストパターンが形成された記
録紙４２は定着器６２に導かれ、記録紙４２上に形成さ
れたレジストパターンは記録紙の第１面に定着される。

【０１０５】カラー画像形成装置の構成の説明で既に述
べたように、本実施の形態のカラー画像形成装置におい
て、定着器６２の加圧ローラ６４はトルクリミッタ（図
示せず）を介して駆動されており、最下流の現像ステー
ション（ブラック：４１Ｋ）と定着器６２の間で記録紙
４２は所定の張力を付与されつつ（すなわち、たるみな
く）搬送される。このためトナー像検出センサ７１と記
録紙４２の間隔は一定に保たれ、検出精度の劣化を防止
している。

【０１０６】さて、この時点で、搬送路切り換え手段６
５はｄ１方向に付勢されており、記録紙４２は排出ロー
ラ６６へと導かれる。

【０１０７】次にＣＰＵ９１は、記録紙後端検出センサ
６７によって記録紙４２の後端を検出すると、直ちに排
出ローラ６６の回転を停止すると共に、搬送路切り換え
手段を方向ｄ２に付勢する。その後、ＣＰＵ９１は排出
ローラ６６を逆方向に回転させる。これによって記録紙
４２は方向ｄ３に導かれ、両面印字用記録紙搬送路７０
を搬送され、再度記録紙搬送路４４ａに到達する。この
時点で記録紙４２の表裏は反転され、レジストパターン
が形成された面と逆の面に画像形成が可能となってい
る。

【０１０８】ＣＰＵ９１は記録紙通過センサ６０で、表
裏が反転された記録紙４２を検出すると、所定時間のウ
ェイトの後、レジストローラ５５の回転を開始して、記
録紙４２を現像ステーション４１Ｙの方向へと搬送す
る。

【０１０９】現像ステーション（４１Ｙ〜４１Ｋ）で
は、上述したのと同様の工程で、記録紙の第２面にステ
ータスプリントを形成する。ステータスプリントを形成
する際には、記録紙の第１面に形成されたレジストパタ
ーンに基く、画像位置ずれ補正がなされていることは言
うまでもない。

【０１１０】さて、以上のように、電源投入時のレジス
トパターン形成について詳細に述べてきたが、現像ステ
ーション（４１Ｙ〜４１Ｋ）が交換されたとき、あるい
はユーザが、カラー画像形成装置の操作ボタン７９（図
３：コントローラのハードウェア構成を参照）を操作し
て、強制的に画像位置ずれ補正を実行した際も、本実施
の形態の画像形成装置は、電源投入時と同等の動作を行
う。

【０１１１】すなわち、電源投入時、現像ステーション
交換時、ユーザによる強制画像位置ずれ補正が指定され
た時は、記録紙の第１面にレジストパターンを形成する
と共に、第１面のレジストパターン検出結果に基き、第
１面の逆の面（第２面）に位置ずれ補正を行ってステー
タスプリントを形成するのである。これによって記録紙
の無駄な消費を抑制することができるようになると共
に、ステータスプリントは画像位置ずれのない状態でプ
リントすることができる。また、ステータスプリントに
再度レジストパターンを形成して、これまでのべてきた
検出過程によって、補正が正常に機能しているか否かを
確認することも可能である。

【０１１２】さて、本実施の形態のカラー画像形成装置
は、連続して所定枚数のプリントが行われた場合など
は、カラー画像形成装置内部の温度上昇などによって、
現像ステーション（４１Ｙ〜４１Ｋ）と光学ユニット４
５の相対位置変位が発生するため、複数枚連続プリント
の途中であっても、レジストパターンを形成し、画像位
置ずれ補正を行うことがある（この場合は、プリンタエ
ンジン制御部７３から、コントローラ７２に画像位置ず
れ補正要求が発生する）。

【０１１３】この場合、本実施の形態のカラー画像形成
装置では、ユーザが両面印字を指定しているか、片面印
字を指定しているかによって異なる制御を行っている。

【０１１４】ユーザはコンピュータからカラー画像形成
装置にプリントジョブ情報を送るが、このプリントジョ
ブ情報には、両面印字／片面印字のいずれを実行するか
のプリントモード情報も含まれている。両面印字を指定
している場合は、電源投入時と同様に、第１面にレジス
トパターンを形成し、第２面にステータスプリントを形
成する。ただしこの場合は、通常のステータスプリント
の記載内容に加えて、イレギュラーなプリントであるこ
とを明示する記載内容が加わる。

【０１１５】連続印字中に形成されるこのようなステー
タスプリントは、排出トレイが１つである場合は、通常
のプリント物と混ざってしまうが、カラー画像形成装置
にソータなどのいわゆるフィニッシャーが装備されてい
る場合は、レジストパターンとステータスプリントが印
字された記録紙は、異なるビンに排出することもでき
る。

【０１１６】一方ユーザが片面印字を指定している場合
に、プリンタエンジン制御部７３が画像位置ずれ補正要
求を出力した場合、コントローラ７２は、記録紙の第１
面にレジストパターンを形成し、第2面にコンピュータ
などから転送された画像データに基く通常画像を形成す
るよう、プリントモード情報をプリンタエンジン制御部
７３に出力する。このようにユーザが片面印字指定を行
っている場合は、使用しない裏面にレジストパターンを
形成するため、記録紙を無駄に消費することが一切なく
なる。通常カラープリントを行う場合は、片面プリント
を指定するケースが非常に多いため、長期にわたった場
合、本発明によって節約される記録紙の枚数は膨大なも
のとなる。

【０１１７】＜レジストパターンの検出＞図５はレジス
トパターン検出部９７のハードウェア構成を示す図であ
る。以降、図５を用いて、レジストパターンの検出部の
構成と動作について詳細に説明する（図４（プリンタエ
ンジンのハードウェア構成図）では、ＣＰＵ９１とレジ
ストパターン検出部９７はバスを介してデータ授受を行
うように記載しているが、図５では簡単のためバスを省
略している。また本実施の形態のカラー画像形成装置で
は、２つのトナー像検出センサを用いているが、以降簡
単のため、一方のセンサに対する説明のみ行う（他方も
全く同様である）。）。

【０１１８】図５において、１１０はＤ／Ａ変換器であ
る。ＣＰＵ９１によってＤ／Ａ変換器１１０にセットさ
れたディジタルデータに基き、Ｄ／Ａ変換器１１０はデ
ィジタルデータをアナログレベル信号に変換して出力す
る。

【０１１９】出力されたアナログレベル信号は定電流ド
ライバ１１１に入力され、定電流ドライバ１１１は入力
されたアナログレベル信号に応じた電流値で、トナー像
検出センサ７１ａの発光素子を駆動する。

【０１２０】一方１１２は増幅器であり、トナー像検出
センサ７１ａの受光部（フォトダイオード）の光電流を
増幅する。所定のゲインで増幅された光電流は、信号処
理部１１３に入力され、ここで、所定の閾値と比較され
エッジ信号が検出される。

【０１２１】エッジ信号はＣＰＵ９１によって検出さ
れ、エッジ信号の生起間隔をＣＰＵ９１の内蔵タイマに
よって計測することで、各色のレジストパターンの間
隔、すなわち画像位置ずれ量を計算することができる。

【０１２２】図６は記録紙４２上に形成されたレジスト
パターンとトナー像検出センサ７１ａ，７１ｂの配置図
である。以降、図６に図１を併用してレジストパターン
位置の検出過程を詳細に説明する。

【０１２３】図６において７１ａ、７１ｂはそれぞれ記
録紙４２の両側部（すなわちレジストパターンが形成さ
れる場所）に対応する位置に配置されたトナー像検出セ
ンサである（図１の図番７１と同じもの。図１は側面図
のため１つのみ記載）。

【０１２４】現像ステーション４１Ｋ（ブラック）によ
って形成されたレジストパターンは１２１a，１２１
ｂ，１２１ｃ，１２１ｄであり、現像ステーション４１
Ｃ（シアン）によって形成されたレジストパターンは１
２２a，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄであり、現像ス
テーション４１Ｍ（マゼンタ）によって形成されたレジ
ストパターンは１２３a，１２３ｂ，１２３ｃ，１２３
ｄであり、現像ステーション４１Ｙ（イエロー）によっ
て形成されたレジストパターンは１２４a，１２４ｂ，
１２４ｃ，１２４ｄである。すなわち、レジストパター
ンは各現像ステーション毎に４つのパターン群から成っ
ている。

【０１２５】現像ステーション４１Ｋ（ブラック）によ
って形成されたレジストパターンは、第１のパターン１
２１ａ、第２のパターン１２１ｂ、第３のパターン１２
１ｃ、第４のパターン１２１ｄからなり、第１のパター
ン１２１ａと第２のパターン１２１ｂ、および第３のパ
ターン１２１ｃと第４のパターン１２１ｄは所定の間隔
Ｘ１，Ｘ５と所定の角度θ（ここでは４５°）を有して
いる。また、第１のパターン１２１ａと第２のパターン
１２１ｂの延長線上の交点は１ラインのレーザ走査開始
位置となっており、第３のパターン１２１ｃと第４のパ
ターン１２１ｄの延長線上の交点は１ラインのレーザ走
査終了位置となっている。さらに、複数の現像ステーシ
ョンそれぞれによって形成されるレジストパターンは所
定の間隔Ｙ毎に形成される。

【０１２６】現像ステーション４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ
によって形成されるレジストパターンについても同様で
あるので、説明を省略する。

【０１２７】＜画像位置ずれ補正演算＞次にトナー像検
出手段７１ａ，７１ｂの検出結果に基く画像位置ずれ補
正演算について図６に図１および図４を併用して詳細に
説明する（画像位置ずれ補正の演算そのものは図４に示
すプリンタエンジン制御部７３におけるＣＰＵ９１によ
って実行されている）。

【０１２８】ＣＰＵ１９はトナー像検出センサ７１ａ，
７１ｂによってレジストパターンを検出した結果に基づ
き位置ずれの補正演算を行なう。

【０１２９】（イ）副走査位置ずれ補正（図２の（ａ）
参照） 副走査位置ずれは、現像ステーション４１Ｋ（ブラッ
ク）によって形成された第１のパターン１２１ａと現像
ステーション４１Ｃ（シアン）によって形成された第１
のパターン１２２ａとの間隔Ｙ１を演算する。Ｙ１はト
ナー像検出センサ７１ａの出力信号の１番目の立ち上が
りエッジと３番目の立ち上がりエッジ間をＣＰＵ１９の
タイマ手段（図示せず）により計数し、その値Ｔ１と記
録紙４２の移動速度Ｖから次式で表すことができる。

【０１３０】

【数１】

【０１３１】また、現像ステーション４１Ｋ（ブラッ
ク）によって形成された第１のパターン１２１ａと第２
のパターン１２１ｂとの間隔Ｘ１を演算する。Ｘ１はト
ナー像検出センサ７１ａの出力信号の１番目の立ち上が
りエッジと２番目の立ち上がりエッジ間をＣＰＵ１９の
タイマ手段（図示せず）により計数し、その値Ｔ４と記
録紙４２の移動速度Ｖから次式で表すことができる。

【０１３２】

【数２】

【０１３３】また、現像ステーション４１Ｃ（シアン）
によって形成された第１のパターン１２２ａと第２のパ
ターン１２２ｂとの間隔Ｘ２を演算する。Ｘ２はトナー
像検出センサ７１ａの出力信号の３番目の立ち上がりエ
ッジと４番目の立ち上がりエッジ間をＣＰＵ１９のタイ
マ手段（図示せず）により計数し、その値Ｔ５と記録紙
４２の移動速度Ｖから次式で表すことができる。

【０１３４】

【数３】

【０１３５】次にこれまで演算したＹ１、Ｘ１およびＸ
２に基いて、現像ステーション４１Ｋの走査開始位置と
現像ステーション４１Ｃの走査開始位置との距離Ｓ１を
演算する。Ｓ１は次式で表すことができる。

【０１３６】

【数４】

【０１３７】同様にしてパターン１２１ａと現像ステー
ション４１Ｍ（マゼンタ）によって形成された第１のパ
ターン１２３ａとの間隔Ｙ２は、

【０１３８】

【数５】

【０１３９】現像ステーション４１Ｍ（マゼンタ）の第
１のパターン１２３ａと第２のパターン１２３ｂとの間
隔Ｘ３は、

【０１４０】

【数６】

【０１４１】現像ステーション４１Ｋの走査開始位置と
現像ステーション４１Ｍの走査開始位置との距離Ｓ２
は、

【０１４２】

【数７】

【０１４３】パターン１２１ａと現像ステーション４１
Ｙ（イエロー）の第１のパターン１２４ａとの間隔Ｙ３
は、

【０１４４】

【数８】

【０１４５】現像ステーション４１Ｍ（イエロー）の第
１のパターン１２４ａと第２のパターン１２４ｂとの間
隔Ｘ４は、

【０１４６】

【数９】

【０１４７】現像ステーション４１Ｋの走査開始位置と
現像ステーション４１Ｙの走査開始位置との距離Ｓ３
は、

【０１４８】

【数１０】

【０１４９】のように計算できる。

【０１５０】Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と予め決められた設計値
Ｙとの差により各色の副走査位置ずれ量をＣＰＵ１９に
て演算する。以上のようにして求めた副走査位置ずれ量
を基に各色の副走査走査タイミングを調整することによ
って位置ずれを補正することができる。

【０１５１】（ロ）主走査位置ずれ補正（図２の（ｂ）
参照） 主走査位置ずれは、副走査位置ずれ補正で求めたＸ１よ
り走査開始位置までの距離Ｚ１を演算する。Ｚ１は次式
で表すことができる。θを９０゜とすると、

【０１５２】

【数１１】

【０１５３】同様にして、Ｘ２より走査開始位置までの
距離Ｚ２は、

【０１５４】

【数１２】

【０１５５】Ｘ３より走査開始位置までの距離Ｚ３は、

【０１５６】

【数１３】

【０１５７】Ｘ４より走査開始位置までの距離Ｚ４は、

【０１５８】

【数１４】

【０１５９】これらのＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４の差によ
り各色の主走査位置ずれ量をＣＰＵ１９にて演算する。
以上のようにして求めた主走査位置ずれ量を基に各色の
主走査走査タイミングを調整することによって位置ずれ
を補正する。

【０１６０】（ハ）スキュー誤差補正（図２の（ｃ）参
照） スキュー誤差は、図６に示すＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、
Ｓ５、Ｓ６に基いて求めることができる。Ｓ１、Ｓ２、
Ｓ３は（数４）、（数７）、（数１０）で表され、Ｓ
４、Ｓ５、Ｓ６についてもＳ１、Ｓ２、Ｓ３と同様に求
めることができる。

【０１６１】トナー像検出センサ７１ａに替えて、トナ
ー像検出センサ７１ｂの出力を参照すれば、現像ステー
ション４１Ｋ（ブラック）によって形成された第３のパ
ターン１２１ｃと現像ステーション４１Ｃ（シアン）の
第３のパターン１２２ｃとの間隔Ｙ４は、

【０１６２】

【数１５】

【０１６３】現像ステーション４１Ｋ（ブラック）の第
３のパターン１２１ｃと第４のパターン１２１ｂとの間
隔Ｘ５は、

【０１６４】

【数１６】

【０１６５】現像ステーション４１Ｃ（シアン）の第３
のパターン１２２ｃと第４のパターン１２２ｄとの間隔
Ｘ６は、

【０１６６】

【数１７】

【０１６７】Ｙ４、Ｘ５およびＸ６から現像ステーショ
ン４１Ｋの走査終了位置と現像ステーション４１Ｃの走
査終了位置との距離Ｓ４は、

【０１６８】

【数１８】

【０１６９】同様にしてパターン１２１ｃと現像ステー
ション４１Ｍ（マゼンタ）の第３のパターン１２３ｃと
の間隔Ｙ５は、

【０１７０】

【数１９】

【０１７１】現像ステーション４１Ｍ（マゼンタ）の第
３のパターン１２３ｃと第４のパターン１２３ｄとの間
隔Ｘ７は、

【０１７２】

【数２０】

【０１７３】さらに、Ｙ５、Ｘ５およびＸ７から現像ス
テーション４１Ｋの走査終了位置と現像ステーション４
１Ｍの走査終了位置との距離Ｓ５は、

【０１７４】

【数２１】

【０１７５】パターン１２１ｃと現像ステーション４１
Ｙ（イエロー）の第３のパターン１２４ｃとの間隔Ｙ６
は、

【０１７６】

【数２２】

【０１７７】現像ステーション４１Ｍ（イエロー）の第
３のパターン１２４ｃと第４のパターン１２４ｄとの間
隔Ｘ８は、

【０１７８】

【数２３】

【０１７９】さらに、Ｙ６、Ｘ５およびＸ８から現像ス
テーション４１Ｋの走査終了位置と現像ステーション４
１Ｙの走査終了位置との距離Ｓ６は、

【０１８０】

【数２４】

【０１８１】また、トナー像検出センサ７１ａによる計
測開始から１番目の立ち上がりエッジまでの時間をＴ０
ａとすると計測開始地点から現像ステーション４１Ｋの
走査開始位置までの距離Ｓ０ａは次式で表される。

【０１８２】

【数２５】

【０１８３】同様に、トナー像検出センサ７１ｂの場合
の計測開始地点から現像ステーション４１Ｋの走査終了
位置までの距離Ｓ０ｂは、

【０１８４】

【数２６】

【０１８５】以上より、現像ステーション４１Ｋのスキ
ュー誤差はＳ０ａとＳ０ｂとの差、現像ステーション４
１Ｃのスキュー誤差は（Ｓ０ａ＋Ｓ１）と（Ｓ０ｂ＋Ｓ
４）との差、現像ステーション４１Ｍのスキュー誤差は
（Ｓ０ａ＋Ｓ２）と（Ｓ０ｂ＋Ｓ５）との差、現像ステ
ーション４１Ｙのスキュー誤差は（Ｓ０ａ＋Ｓ３）と
（Ｓ０ｂ＋Ｓ６）との差、を演算することにより求める
ことができる。

【０１８６】以上のようにして求めたスキュー誤差量に
基き、プリンタエンジン制御部７３の画像データ処理部
では、複数ライン分のラインメモリを用いて、個々の画
像データをスキュー量に応じて副走査方向にシフトする
ことでスキューを補正する。

【０１８７】（ニ）倍率誤差補正（図２の（ｄ）参照） 倍率誤差は、各現像ステーションの走査幅を演算するこ
とにより求めるとことができる。現像ステーション４１
Ｋの走査幅Ｗ１、現像ステーション４１Ｃの走査幅Ｗ
２、現像ステーション４１Ｍの走査幅Ｗ３、現像ステー
ション４１Ｙの走査幅Ｗ４はそれぞれ次式で表せる。

【０１８８】

【数２７】

【０１８９】

【数２８】

【０１９０】

【数２９】

【０１９１】

【数３０】

【０１９２】これらのＷ１、Ｗ２、 Ｗ３、 Ｗ４の差よ
り各色の倍率誤差量を求めることができる。

【０１９３】以上のようにして求めた倍率誤差量に基
き、プリンタエンジン制御部７３の画像データ処理部で
は、主走査方向について画素の挿入または削除を行うこ
とで、倍率補正を実行している。

【０１９４】なお、上記実施の形態では、タンデム型カ
ラー画像形成装置について説明したが、これに限らず、
他の形態のカラー画像形成装置に適用しても良く、ま
た、単色のモノクロタイプの画像形成装置にも適用でき
る。

【０１９５】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明は、画像
を形成する現像ステーションを配置し、画像データに基
き記録紙に画像を形成する画像形成装置であって、記録
紙の表裏を反転する記録紙反転手段と、記録紙に所定の
テストパッチを形成するパッチ形成手段と、記録紙の第
１面に前記テストパッチを形成し、第１面と反対の第２
面に画像データに基く画像を形成する制御手段と、を有
するものである。これによって、一方の面に位置ずれ量
検出パターンを形成し、その裏面に画像データに基く画
像を形成するため、紙資源の無駄な消費をなくすことが
できる。

【０１９６】更に、本発明は、画像を形成する現像ステ
ーションを配置し、画像データに基き記録紙に画像を形
成する画像形成装置であって、記録紙の表裏を反転する
記録紙反転手段と、記録紙に所定のテストパッチを形成
するパッチ形成手段と、パッチ形成手段によって形成さ
れたテストパッチを検出する検出手段と、パッチ形成手
段を制御して記録紙の第１面にテストパッチを形成し、
検出手段によるテストパッチの検出結果に基き、以降の
画像形成タイミングを制御する制御手段と、を有するも
のである。これによって、第１面に形成した色ずれ量検
出パターンの検出結果に基き、第２面の画像形成から色
ずれを抑制した画像を形成することができる。

【０１９７】更に、本発明は、片面印字を行うか両面印
字を行うかを指定するプリントモード指定手段と、プリ
ントモード指定手段で片面印字が選択されている場合、
第１面にテストパッチを形成すると共に、第２面に画像
データに基く画像を形成するものである。一般にカラー
画像は片面に印刷するケースが多いが、これによってユ
ーザにとっては、記録紙の無駄な消費が事実上発生しな
くなる。

【０１９８】更に、本発明は、片面印字を行うか両面印
字を行うかを指定するプリントモード指定手段と、プリ
ントモード指定手段で両面印字が選択されている場合、
制御手段は第１面にテストパッチを形成すると共に、第
２面に予め定められたメッセージ等、所定のパターンを
形成するものである。これによって、両面印字のページ
配置が本来想定されたものとは異なることを防止でき
る。

【０１９９】更に、本発明は、現像ステーションが交換
された際に、制御手段がテストパッチを形成するもので
ある。これによって現像ステーション交換に伴う、画像
位置ずれを有効に防止できる。

【０２００】更に、本発明は、ユーザの指示に基き、制
御手段がテストパッチを形成するものである。これによ
って原因不明の色ずれが発生した場合でも、ユーザは的
確に色ずれを抑制することができる。

【０２０１】更に、本発明は、画像を形成する現像ステ
ーションを配置し、画像データに基き記録紙に画像を形
成する画像形成装置であって、記録紙に所定のテストパ
ッチを形成するパッチ形成手段と、記録紙に形成された
画像を定着する定着手段と、パッチ形成手段によって形
成されたテストパッチを、現像ステーションと定着手段
の間で検出する検出手段と、記録紙と検出手段の間隔を
所定の間隔に規制する規制手段とを有するものである。
これによって、位置ずれ量検出パターンの検出精度を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態における画像形成装置の構成図

【図２】記録紙上の画像位置ずれ現象を要因別に示した
図

【図３】本実施の形態のカラー画像形成装置における、
コントローラ７２の構成図

【図４】本実施の形態のカラー画像形成装置における、
プリンタエンジン制御部７３の構成図

【図５】レジストパターン検出部９７のハードウェア構
成図

【図６】記録紙４２上に形成されたレジストパターンと
トナー像検出センサ７１ａ，７１ｂの配置図

【図７】従来のタンデム型のカラー画像形成装置の装置
構成を示す図

【図８】従来のカラー画像形成装置における位置ずれ量
検出パターンの検出過程を示す図

【符号の説明】

４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ 現像ステーション ４２ 記録紙 ４５ 光学ユニット ５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋ 感光体 ５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ 転写ローラ ６５ 搬送路切り替え手段 ７１ａ，７１ｂ トナー像検出センサ ７２ コントローラ ７３ プリンタエンジン制御部 ９７ レジストパターン検出部 ９９Ｙ，９９Ｍ，９９Ｃ，９９Ｋ 画像データ処理部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を形成する現像ステーションを配置
   し、画像データに基き記録紙に画像を形成する画像形成
   装置であって、 記録紙の表裏を反転する記録紙反転手段と、記録紙に所
   定のテストパッチを形成するパッチ形成手段と、 記録紙の第１面に前記テストパッチを形成し、前記第１
   面と反対の第２面に前記画像データに基く画像を形成す
   る制御手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 画像を形成する現像ステーションを配置
   し、画像データに基き記録紙に画像を形成する画像形成
   装置であって、 記録紙の表裏を反転する記録紙反転手段と、記録紙に所
   定のテストパッチを形成するパッチ形成手段と、前記パ
   ッチ形成手段によって形成されたテストパッチを検出す
   る検出手段と、 前記パッチ形成手段を制御して記録紙の第１面に前記テ
   ストパッチを形成し、前記検出手段によるテストパッチ
   の検出結果に基き、以降の画像形成タイミングを制御す
   る制御手段と、 を有すること特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 片面印字を行うか両面印字を行うかを指
   定するプリントモード指定手段と、前記プリントモード
   指定手段で片面印字が選択されている場合、前記制御手
   段は前記第１面にテストパッチを形成すると共に、前記
   第２面に画像データに基く画像を形成することを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 片面印字を行うか両面印字を行うかを指
   定するプリントモード指定手段と、前記プリントモード
   指定手段で両面印字が選択されている場合、前記制御手
   段は前記第１面にテストパッチを形成すると共に、前記
   第２面に所定のパターンを形成することを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載のカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記現像ステーションが交換された際
   に、前記制御手段がテストパッチを形成することを特徴
   とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 ユーザの指示に基き、前記制御手段がテ
   ストパッチを形成することを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 画像を形成する現像ステーションを配置
   し、画像データに基き記録紙に画像を形成する画像形成
   装置であって、 記録紙に所定のテストパッチを形成するパッチ形成手段
   と、 記録紙に形成された画像を定着する定着手段と、 前記パッチ形成手段によって形成されたテストパッチ
   を、前記現像ステーションと前記定着手段の間で検出す
   る検出手段と、前記記録紙と前記検出手段の間隔を所定
   の間隔に規制する規制手段とを有する、 ことを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記画像形成装置は、単色画像を形成す
   る現像ステーションを複数個配置し、画像データに基き
   記録紙にカラー画像を形成するカラー画像形成装置であ
   ることを特徴とする請求項１〜7のいずれかに記載の画
   像形成装置。