JP2006011028A - 画像形成装置およびその色ずれ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 一定の条件下で複数回のジョブの実行によって得られた色ずれ検出用パターンの検出値を活用することにより、ＤＣずれの検出精度を高めるためのサンプリングデータの取得を容易にする。
【解決手段】 画像形成装置において、パターン検出センサ３２を含み１または複数のジョブの実行に伴って転写対象に形成される色ずれ検出用パターンを読み取り複数のサンプリングデータを取得するサンプリングデータ取得手段と、環境センサ３３やタイマー４５を含みサンプリングタイミングで画像形成装置の状態を示す状態情報を取得する状態情報取得手段と、状態情報取得手段により取得された状態情報が、色ずれ検出用パターンの色ずれ量の変化が一定以内となるように設定された所定の条件を満足する場合に、かかる状態情報に対応するサンプリングデータの平均値を求め、そのサンプリングデータの平均値に基づいて色ずれ制御を実行する制御部３１とを備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、プリンタや複写機等の画像形成装置に関し、特に、カラー画像における各色の画像形成位置を制御するためのレジストレーションコントロールシステムに関する。

今日、プリンタや複写機等の画像形成装置において、カラー画像を形成する装置が広く普及しつつある。この種の一般的な画像形成装置として、例えばブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の色毎に設けられた画像形成部が転写対象（中間転写体である転写ベルト等）に対抗して並べて配置されたいわゆるタンデム型の画像形成装置がある。このタンデム型の画像形成装置では、各画像形成部で形成された色の異なる画像が、走行する転写対象に順次転写されて多重化され、カラー画像が形成される。

このタンデム型の画像形成装置では、色毎に形成された画像を重ねてカラー画像を形成するため、画像形成部の各取り付け位置の誤差、各画像形成部の周速誤差、転写対象に対する露光位置の違い、転写対象の線速の変化等により、形成された画像において色ずれが発生する場合がある。すなわち、色毎に設けられる画像形成部のアライメントや機械的誤差等がそのまま記録媒体（用紙等）上での色ずれとなる。したがって、この種の画像形成装置では、これらの色ずれ量を測定し、色ずれの発生を抑制するための色ずれ制御（レジストレーションコントロール）を行うことが不可欠となる。この色ずれ制御の一般的な方法として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のマーク（パターン）を転写対象に描き、その位置をセンサで読み取り、その読取結果から色ずれを算出して画像書き込み部を制御する方法がある。

このタンデム型の画像形成装置で生ずるこの種の色ずれには、恒常的に発生するＤＣ（Direct Current）成分のずれ（以下、ＤＣずれ）と、周期的あるいは一次的に発生するＡＣ（Alternating Current）成分のずれ（以下、ＡＣずれ）とがある。ＤＣずれは、主として装置内の温度や湿度等の環境変化によって生じ、ＡＣずれは、主として画像形成部における感光体ドラムの偏心や動作の変動といった装置の機械的な特性によって生じる。ＤＣずれに対する補正、ＡＣずれに対する補正のいずれについても、従来から種々の方法が提案されているが、ＤＣずれを補正するためには、検出された色ずれからＡＣずれによる影響を適切に除外することが重要である。

上述したように、ＡＣずれは装置の機械的な特性によって発生するので、色ずれの検出値からＡＣずれによる影響をできるだけ低減するためには、例えば転写ベルト１周分連続的に色ずれ検出用のパターンを描いて検出を行い、検出値の平均をとることでＡＣずれを相殺させてＤＣずれのずれ量を算出するといった方法が考えられる。しかしこの方法では、この色ずれ検出用のパターンを転写ベルト１周分に連続的に描く間、通常の画像形成を行うことはできない。一般に、色ずれ制御の動作（レジストレーションコントロールサイクル）は、装置の起動（パワーオン）直後、通常の画像形成作業の直前、通常の画像形成作業中などに実施される。通常の画像形成作業の直前や作業中に転写ベルト１周分の色ずれ検出用のパターン形成を行うと、それだけ画像形成時の動作時間が長くなることになり、大幅な作業効率の低下を招来する。

そこで従来、図１０に示すように、記録媒体を搬送する搬送ベルトにより搬送される各記録媒体（転写ベルトにおいては記録媒体に転写される画像が形成される領域（イメージ領域））の間に色ずれ検出用パターンを形成し、これをサンプリングして得られるサンプリングデータ（各色の色ずれ量の検出値）を用いて色ずれの補正を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術によれば、色ずれ検出用パターンは記録媒体の間に形成されるため、色ずれ制御のサイクルを実施するために通常の画像形成作業を中断する必要はない。

また、このような記録媒体（あるいはイメージ領域）の間に色ずれ検出用パターンを形成する手法において、予めベルト１周分の色ずれ（ＤＣずれ＋ＡＣずれ）を測定し、測定値からＡＣずれの成分データを求めて保存しておき、このＡＣずれのデータを用いて記録媒体（あるいはイメージ領域）間の色ずれ検出用パターンの検出値を補正する従来技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この従来技術によれば、記録媒体（あるいはイメージ領域）間の色ずれ検出用パターンの検出値から保存されているＡＣずれ成分を差し引くことにより、正確なＤＣずれの値を計算することができる。

特公平８−１０３６９号公報 特開平１０−１４８９９２号公報

上述したように、タンデム型の画像形成装置における色ずれ制御においては、種々の方法が提案されている。搬送ベルトにて搬送される記録媒体（あるいはイメージ領域）の間に色ずれ検出用パターンを形成する従来技術では、色ずれ制御を行うたびにベルト１周分の色ずれ検出用のパターン形成および検出動作を行う必要がなく、作業形成時の動作時間を短縮して作業効率の向上に寄与することができる。

しかし、この従来技術は、搬送ベルト上の記録媒体の位置やイメージ領域に色ずれ検出用パターンが形成されないため、パターンの検出が間欠的になり、サンプリングデータの数が大幅に減少してしまう。その結果、得られる色ずれの値に誤差が含まれる可能性があり、色ずれに対する補正の精度に限界があった。

これに対し、色ずれ検出用パターンの形成および検出を複数回繰り返してサンプリングデータの数を増やし、色ずれ制御の精度を向上させることが考えられる。上述したように、画像形成時に発生する色ずれには、恒常的なＤＣずれと周期的あるいは一時的なＡＣずれとがあるが、パターン形成および検出を複数回行って得られたサンプリングデータの平均を求めることによって、色ずれの検出値からＡＣずれの影響を除去することもできる。ただし、画像形成装置の構成や動作の特性によっては、ＡＣずれの周期と画像出力のタイミングとが同期して、記録媒体（あるいはイメージ領域）の間の色ずれ検出用パターンが形成される領域（以下、インターイメージ領域）におけるＡＣずれが一定となってしまう場合がある。この場合、サンプリングデータの平均値をとる方法ではＡＣずれを除去することができず、正確なＤＣずれを検出することができない。

色ずれ制御における検出値からＡＣずれの影響を除去する手法としては、上記のように、予めベルト１周分の色ずれを測定し、測定値からＡＣずれの成分データを求め、このＡＣずれの成分データを用いてインターイメージ領域の色ずれ検出用パターンの検出値を補正する従来技術がある。しかし、この従来技術においても、ＤＣずれ自体の検出精度を上げるためには、色ずれ検出用パターンの形成および検出を複数回繰り返してサンプリングデータの数を増やす必要がある。

ところで、色ずれ検出用パターンの形成ではない通常の画像形成動作が中断しないで実施される処理単位をジョブと呼ぶことにすると、業務用などの特殊用途で用いられる画像形成装置では１００枚を超える画像形成が行われるジョブが実行される頻度が高い。一方、一般オフィス向けの画像形成装置（プリンタ、複写機等）では、１０枚未満の画像形成が行われるジョブが実行される頻度が高い。ここで、例えばＤＣずれの検出精度を十分に高めるために色ずれ検出用パターンの形成および検出を１０回以上繰り返してサンプリングデータを得る必要があるとする。この場合、１００枚を超える画像形成が行われるジョブが実行される頻度が高い装置ではインターイメージ領域を用いて色ずれ検出用パターンの形成および検出を行う手法でも１回のジョブで十分なサンプリングデータを得やすいが、１０枚未満の画像形成が行われるジョブが実行される頻度が高い装置ではインターイメージ領域を用いる手法により１回のジョブで十分なサンプリングデータを得るのは困難である。したがって、１０枚未満の画像形成が行われるジョブが実行される頻度が高い装置で十分なサンプリングデータを得るためには、複数回のジョブの実行を待ってサンプリングデータを取得しなければならない。

しかしながら、複数回のジョブの実行により１０個以上のサンプリングデータを得ようとすると、ジョブの実行間隔が大きく開いている場合、その間に機内温度等の環境が変化して、ＤＣずれのずれ量が変化している可能性がある。したがって従来は、複数回のジョブからＤＣずれの検出精度を高めるためのサンプリングデータを得ることは行われておらず、１回のジョブによって十分な数のサンプリングデータを得られなかった場合には、当該ジョブで取得したサンプリングデータは破棄されていた。そのため、色ずれ検出用パターンの形成および検出の動作や、パターンの形成に用いられた画形材（トナー等）が無駄となっていた。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、一定の条件下で複数回のジョブの実行によって得られた色ずれ検出用パターンの検出値を活用することにより、ＤＣずれの検出精度を高めるためのサンプリングデータの取得を容易にすることにある。また他の目的は、画像形成の枚数が少ないジョブが実行される頻度が高い画像形成装置においても、ＤＣずれの検出精度を向上させ、適切な色ずれ制御を実現可能とすることにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、パターン検出センサを備えて構成されるサンプリングデータ取得手段と、環境センサやタイマーを備えて構成される状態情報取得手段と、プログラム制御されたＣＰＵ（コントローラ）やメモリを備えて構成される色ずれ制御手段とを備えた画像形成装置として実現される。この画像形成装置において、サンプリングデータ取得手段は、１または複数のジョブの実行に伴って画像形成部にて転写対象に形成される色ずれ検出用パターンを読み取り、複数のサンプリングデータを取得する。また状態情報取得手段は、サンプリングデータ取得手段により色ずれ検出用パターンが読み取られたタイミングで画像形成装置の状態を示す状態情報を取得する。また色ずれ制御手段は、状態情報取得手段により取得された状態情報が、色ずれ検出用パターンの色ずれ量の変化が一定以内となるように設定された所定の条件を満足する場合に、かかる状態情報に対応するサンプリングデータの平均値を求め、そのサンプリングデータの平均値に基づいて色ずれ制御を実行する。

ここで、状態情報取得手段は、より具体的には、サンプリングデータ取得手段により色ずれ検出用パターンが読み取られた際の機内温度を取得する温度センサ、サンプリングデータ取得手段により色ずれ検出用パターンが読み取られた際の機内湿度を取得する湿度センサ、サンプリングデータ取得手段により色ずれ検出用パターンが読み取られた際の時刻情報を取得するタイマー等を備えた構成とすることができる。

また、上記の目的を達成する他の本発明は、１または複数のジョブの実行に伴って色ずれ検出用パターンを転写対象に形成する画像形成部と、画像形成部により転写対象に形成された色ずれ検出用パターンを検出するパターン検出センサと、画像形成装置内の環境情報を取得するための環境センサおよび時刻情報を取得するためのタイマーと、これらによって得られた情報に基づいて色ずれ制御を実行する制御装置とを備えた画像形成装置としても実現される。この制御装置は、パターン検出センサにより検出された複数の色ずれ検出用パターンの検出値から複数のサンプリングデータを算出し、複数の色ずれ検出用パターンが検出された各タイミングで環境センサから環境情報を取得する。そして、取得された環境情報が所定の条件を満足する場合に、かかる環境情報に対応するサンプリングデータに基づいて色ずれ制御を実行する。あるいは、複数の色ずれ検出用パターンが検出された各タイミングでタイマーから時刻情報を取得し、サンプリングデータの検出に要した時間が予め設定された許容時間差以下である場合に、そのサンプリングデータに基づいて色ずれ制御を実行する。

さらにまた、上記の目的を達成する他の本発明は、１または複数のジョブの実行に伴って色ずれ検出用パターンを転写対象に形成するステップと、転写対象に形成された色ずれ検出用パターンを読み取ってサンプリングデータを取得すると共に、色ずれ検出用パターンが読み取られたタイミングで画像形成装置の状態を示す状態情報を取得するステップと、取得された状態情報が所定の条件を満足する場合に、状態情報に対応するサンプリングデータを用いて色ずれ制御を実行するステップとを含むことを特徴とする、画像形成装置の色ずれ制御方法としても実現される。

以上のように構成された本発明によれば、色ずれ検出用パターンの検出値であるサンプリングデータのサンプリングタイミングにおける状態情報が予め設定された条件を満足する場合には、そのサンプリングデータが複数回のジョブにわたって収集されたサンプリングデータであっても、色ずれ制御において利用することとしたため、色ずれにおけるＤＣずれの検出精度を高めるためのサンプリングデータの取得が容易になる。そして、本発明の色ずれ制御を適用することにより、画像形成の枚数が少ないジョブが実行される頻度が高い画像形成装置においても、ＤＣずれの検出精度を向上させ、適切な色ずれ制御を行うことが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。
図１は、本実施形態が適用される画像形成装置を示した図である。この画像形成装置は、電子写真方式を採用した、いわゆるタンデム型のデジタルカラー機であり、画像を形成する画像形成部１１、画像形成部１１に対して静電潜像を形成する露光装置１３、画像形成部１１に接触して画像形成部１１により形成された画像を重ねて搬送する中間転写体としての転写ベルト２１を備えている。画像形成部１１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応させて設けてあり、以下、これらを区別する必要がある場合には、画像形成部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと表記するが、区別する必要がない場合には、単に画像形成部１１と表記する。また、転写ベルト２１の内側には、この転写ベルト２１を駆動する駆動ロール２２、画像形成部１１の感光体に対向して複数設けられ転写ベルト２１上に画像を形成するための一次転写ロール２３、転写ベルト２１上に形成されたカラー画像を用紙（記録シート）等の記録媒体に転写する二次転写ロール２４、転写ベルト２１に対する一次転写位置を特定するためのバックアップロール２５を備えている。また、露光装置１３および画像形成部１１に対して色ずれ検出用のパターン情報を供給する制御部３１、転写ベルト２１の所定領域に形成された色ずれ検出用パターンを読み取るパターン検出センサ３２、機内温度や機内湿度等の環境情報を取得する環境センサ３３を備えている。

この画像形成部１１は、上記４色の画像形成部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの各々に、異なる色のトナーによって像を形成するための現像装置と、この現像装置から供給されるトナーによって形成される画像を担持する感光体ドラム等からなる像担持体、感光体ドラムを帯電させる帯電装置、残留トナーを除去するクリーナ等の各種ユニットが備えられている。各色の感光体ドラムの回転軸には図示しないエンコーダが取り付けられており、各感光体ドラムが１回転する度に各エンコーダからインデックス信号が出力され、インデックスセンサ３４を介して制御部３１にフィードバックされる。なお、画像形成部１１の構成としては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいわゆる常用色の他、通常のカラー画像形成には用いられない特殊な画形材に対応させた特定色画像形成部１１Ｓを設けることも可能である。また、上述したＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の他に、ダークイエローなどを含めた５色以上を常用色として用いることもできる。

露光装置１３は、例えばレーザＲＯＳ（Raster Output Scanner）やＬＥＤアレイ等で構成され、各々の画像形成部１１が有する感光体に対して静電潜像形成のための光を照射させている。この露光装置１３には、例えば画像読取装置（ＩＩＴ）や外部のパーソナルコンピュータ装置（ＰＣ）等から得られ、画像処理装置（図示せず）によって変換されたデジタル画像信号が、制御部３１を介して各色別に供給される。また、露光装置１３には、制御部３１によって生成された色ずれ検出用のパターン画像が供給される。このパターン画像は、各色についての画像書き込み位置の制御信号として、各画像形成部１１に対応する露光装置１３に供給される。本実施形態において、パターン画像は、転写ベルト２１の移動方向に対して色毎に所定の間隔を隔てて印字される。またパターン画像は、詳しくは後述するが、転写ベルト２１の１周分にわたって連続的に印字されたり、図２に示すように、転写ベルト２１における記録媒体に転写される画像が形成されるイメージ領域の間のインターイメージ領域に印字されたりする。

パターン検出センサ３２は、転写ベルト２１上に形成された色ずれ検出用パターン（ラダー状トナーパッチ、シェブロンパッチ）をＰＤ（PhotoDiode）センサ等で構成される検出器上に結像し、パッチの重心線と検出器の中心線とが一致したときにパルスを出力する反射型センサである。この検出器は、９０度の角度に配置された２組のＢｉ−Ｃｅｌｌ（２分割ダイオード）で構成されている。パターン検出センサ３２は、各画像形成部１１で形成されたパッチによる色ずれ検出用パターンの相対色ずれを検出するために、図１における最下流側の画像形成部１１Ｋの下流側で、かつ主走査方向に沿って２個、配置されている。パターン検出センサ３２の発光部は、例えば赤外ＬＥＤ（波長８８０ｎｍ）が２個用いられ、安定したパルス出力を確保するために、２個のＬＥＤの発光光量を調整（例えば２段階）できるように構成されている。

転写ベルト２１としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することによって、無端ベルト状に形成したものが用いられる。この転写ベルト２１は、駆動ロール２２とバックアップロール２５とによって、少なくとも一部を略直線的にしたループ状に張られる。そして、この転写ベルト２１の略直線的な部分に対して、略水平方向に一定間隔を隔てて、画像形成部１１および対向する一次転写ロール２３が配列されている。図１に示す例では、転写ベルト２１の移動方向に対して、転写作業を行う際の上流側から下流方向に順に、イエローの画像形成部１１Ｙ、マゼンタの画像形成部１１Ｍ、シアンの画像形成部１１Ｃ、黒の画像形成部１１Ｋが配列されている。

転写ベルト２１には、画像形成部１１によって形成された各色の画像が、ベルトの動きにしたがって順に重ね合わされることにより、カラートナー画像が形成される。そして、転写ベルト２１の移動と図示しない記録媒体（用紙等）の搬送とのタイミングが合わされて、転写ベルト２１上に形成されたカラートナー画像は、二次転写ロール２４の位置で記録媒体に転写される。この後、カラートナー画像が転写された記録媒体は、図示しない定着装置に搬送され、定着装置においてカラートナー画像が記録媒体に定着されて、画像形成装置の筐体外部に設けられた排出トレイに排出される。

環境センサ３３は、機内温度や機内湿度を計測するためのセンサ（温度センサ、湿度センサ等）である。後述するように、本実施形態の色ずれ制御の動作においてどのような情報を用いるかにより、適宜各種のセンサにより構成することができるが、温度や湿度といった通常の画像形成装置でも監視されている情報を用いる場合は、装置内に既に設置されているセンサを用いれば良い。

制御部３１は、画像読取装置等から得られた画像のデジタル画像信号や色ずれ制御のためのパターン画像の画像信号を生成して露光装置１３に供給し、転写ベルト２１への書き込みを行わせる。また、パターン検出センサ３２から色ずれ検出用パターンの検出結果を取得し、環境センサ３３から機内環境の情報を取得して、または画像形成装置に内蔵されたタイマーから時刻情報を取得して、これらの情報に基づいて色ずれのずれ量を解析し、必要な補正を行う。

図３は、制御部３１の機能を説明するためのブロック図である。
図３に示すように、制御部３１は、タンデム型のデジタルカラー機の画像形成動作および色ずれの検出や補正動作などを制御するコントローラ４０、コントローラ４０からの命令に基づいて画像情報をデジタル画像信号に変換する画像処理部４１、コントローラ４０の制御下で画像処理部４１により生成されたデジタル画像信号を適切なタイミングで出力する画像出力部４２と、タイマー４５とを備える。制御部３１におけるこれらの機能は、例えばプログラム制御されたＣＰＵ（Central Processing Unit）等で実現される。画像出力部４２からは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像を形成する画像形成部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに対応する露光装置１３のＲＯＳ（Ｙ用ＲＯＳ、Ｍ用ＲＯＳ、Ｃ用ＲＯＳ、Ｋ用ＲＯＳ）に対して画像情報（色ずれ検出用パターンを含む）が出力される。

また制御部３１は、メモリとして不揮発性のＲＯＭ（Read Only Memory）４３と読み書き可能なＲＡＭ（Random Access Memory）４４とを備える。ＲＯＭ４３には、コントローラ４０が実行する画像形成動作や色ずれの検出および補正動作などを制御するためのソフトウェアプログラム、色ずれ検出用パターンの画像情報等が格納されている。ＲＡＭ４４には、各種カウンタ値、ジョブの実行回数、前回の色ずれ検出処理の実行情報（時間情報等）、環境センサ３３により取得された環境情報（機内温度、機内湿度等）といった、画像形成装置の動作に伴って取得される各種の情報が格納される。なお、図３には、本実施形態における特徴的な機能構成が記載されている。実際には、図示の構成の他に、パターン検出センサ３２の発光部（例えば赤外ＬＥＤ）を点灯するＬＥＤドライバ、パターン検出センサ３２の受光部でデータをサンプリングするための閾値を制御するＰＷＭ（パルス幅変調）回路、パターン検出センサ３２の受光部から出力される色ずれ検出用パターン検出時の所定のパルス間（立ち上がり）の時間間隔を基準クロックパルスに基づいて計測するカウンタ等が設けられる。

さて、本実施形態の色ずれ制御では、複数の画像形成部１１が転写ベルト２１上に色の異なる色ずれ検出用パターンを順次形成し、パターン検出手段であるパターン検出センサ３２がこの色ずれ検出用パターンを検出することによって、重ね合わされるカラー画像に対する各色のずれを検出し必要な補正を行うことを可能としている。ここで、色ずれには、装置内の温度や湿度等の環境変化を主たる原因とする恒常的に発生するＤＣずれと、画像形成部１１の感光体ドラム１２（以下、感光体ドラム１２に関しては、画像形成部１１と同様に、各色を区別するか否かに応じて、感光体ドラム１２または感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋというように表記する）における偏心や回転時の角速度の変動を主たる原因とする周期的あるいは一次的に発生するＡＣずれとがある。画像形成時に検出される色ずれは、このＤＣずれとＡＣずれの合成であり、ＤＣずれを正確に把握するためには、検出された色ずれからＡＣずれの影響を十分に除去することが必要である。

また、本実施形態では、装置の起動（パワーオン）時や省電力モードからの復帰時等の非画像形成時と、画像形成時とで異なる色ずれ制御の動作を行うこととする。具体的には、非画像形成時には、転写ベルト２１の１周分にわたって連続的に色ずれ検出用のパターンを描いて検出を行い、検出結果に基づいて必要な色ずれの補正を行う（以下、第１の制御方法と呼ぶ）。一方、画像形成時には、転写ベルト２１のインターイメージ領域に色ずれ検出用パターンを形成し、これをサンプリングして得られるサンプリングデータ（検出値）に基づいて必要な色ずれの補正を行う（以下、第２の制御方法と呼ぶ）。以下、本実施形態における色ずれ制御の動作について詳細に説明する。なお、以下の説明では簡単のため、ブラックを基準として、イエロー、マゼンタ、シアンの色ずれ検出用パターンの位置が、画像形成部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの各感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの回転周期で、繰り返し変動するものとする。

まず、非画像形成時に適用される第１の制御方法による色ずれ制御について説明する。
制御部３１のコントローラ４０は、ＲＯＭ４３に格納されている色ずれ検出用パターンのデータに基づいて画像処理部４１により当該パターンのデジタル画像信号を生成する。そして、画像出力部４２を制御して、転写ベルト２１の全周にわたって色ずれ検出用パターンを形成する。

次に、コントローラ４０は、パターン検出センサ３２を制御して、転写ベルト２１上に形成された色ずれ検出用パターンを所定のタイミング（時間刻み）で繰り返しサンプリングし、各色のサンプリングデータを取り込む（すなわち、コントローラ４０とパターン検出センサ３２とでサンプリングデータ取得手段として機能する）。そして、パターン検出センサ３２にてサンプリングされた各色のサンプリングデータに基づき、基準色となるブラックからの色ずれ量を主走査／副走査方向の双方について検出する。

この際、例えばブラックを基準とした他の色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターン（パッチ）の位置変動は、主走査／副走査方向のいずれにおいても、画像形成部１１の感光体ドラム１２の回転周期で繰り返すことになる。そこで、コントローラ４０は、インデックスセンサ３４から各感光体ドラムの回転周期に応じたインデックス信号を取得し、その１周期に１回発生するインデックス信号を基準にして、１周期分のサンプリングデータから各々のサンプルタイミングｎ（ｎ＝０〜Ｎ）での色ずれ量Ｅ（ｎ）を、主走査／副走査方向の双方でそれぞれ検出し、ＲＡＭ４４に格納する。

コントローラ４０は、ＲＡＭ４４に格納されたサンプルタイミング毎の色ずれ量Ｅ（ｎ）を積算し、算出値をサンプリング回数（Ｎ＋１）で割って平均値を計算し、得られた平均色ずれ量Ｅを求める。この平均色ずれ量Ｅは、色ずれ検出用パターンのサンプリングデータにおけるＤＣずれ成分に相当する。コントローラ４０は、さらに、各々のサンプルタイミングにおける色ずれ量Ｅ（ｎ）と平均色ずれ量Ｅとの差分データを計算し、各々のサンプルタイミング（ｎ）での色ずれ量Ｅ（ｎ）と平均色ずれ量Ｅとの差分データＥ₀（ｎ）を求める。色ずれ量におけるＡＣずれ成分に相当するこの差分データＥ₀（ｎ）は、各サンプルタイミング（ｎ）とメモリアドレスとを対応させてＲＡＭ４４に格納される。さらにコントローラ４０は、算出された平均色ずれ量Ｅに基づいて画像出力部４２における画像書き込みタイミング等を補正し、ブラックに対するイエローの色ずれ補正を行う（色ずれ制御手段としての機能）。

次に、記録媒体（用紙等）に出力する通常の画像形成時に適用される第２の制御方法による色ずれ制御について説明する。
制御部３１のコントローラ４０は、画像読取装置等から得られた画像データに基づいて画像処理部４１により出力画像のデジタル画像信号を生成する。また、ＲＯＭ４３に格納されている色ずれ検出用パターンのデータに基づいて画像処理部４１により当該パターンのデジタル画像信号を生成する。そして、画像出力部４２を制御して、図２に示したように、転写ベルト２１にて搬送される記録媒体上に上記の出力画像を形成し、転写ベルト２１におけるインターイメージ領域に色ずれ検出用パターンを形成する。

次に、コントローラ４０は、パターン検出センサ３２を制御して、転写ベルト２１のインターイメージ領域に形成された色ずれ検出用パターンを所定のタイミング（時間刻み）で繰り返しサンプリングし、各色のサンプリングデータを取り込む。そして、パターン検出センサ３２にてサンプリングされた各色のサンプリングデータに基づき、基準色となるブラックからの色ずれ量を主走査／副走査方向の双方について検出する。このとき、ブラックを基準としたイエローの位置変動は、第１の制御方法において説明したように、画像形成部１１の感光体ドラム１２の回転周期で繰り返すことになる（ＡＣずれ成分）。

ところが、この第２の制御方法では、転写ベルト２１のイメージ領域には色ずれ検出用パターンが形成されないため、パターン検出センサ３２のサンプリング動作が間欠的となり、取り込まれるサンプリングデータの数が大幅に減少する。したがって、それらのサンプリングデータから検出される色ずれ量に基づいて平均色ずれ量Ｅを算出しても、誤差が含まれる可能性が大きく、色ずれ補正の確度を低下させてしまう。

色ずれ検出用パターンのサンプリングデータからこのＡＣずれ成分の影響を除外するために、コントローラ４０は、インデックス信号を基準にした各サンプルタイミング（ｎ）での色ずれ量Ｅ（ｎ）を、ＲＡＭ４４に格納されている当該サンプルタイミング（ｎ）に対応した差分データＥ₀（ｎ）で補完する。これにより、各サンプルタイミングにおける色ずれ量Ｅ（ｎ）の変動分がこれに対応する差分データＥ₀（ｎ）で打ち消され、補完されたデータは本来のＤＣずれ成分に近似した値となる。したがって、コントローラ４０は、それらの補完データを積算し、算出値をサンプリング回数Ｋで割って平均値を計算することで、色ずれ補正のための平均色ずれ量Ｅを誤差なく求めることができ、これによって、画像形成中においても、色ずれのＤＣずれ成分に基づく正確な色ずれ補正を行うことが可能となる。

なお、上記の説明では、ブラックを基準にしたイエローの位置変動を例に挙げて説明したが、それ以外のマゼンタ、シアンの場合も各々の感光体ドラム１２Ｍ、１２Ｃの回転周期で繰り返し変動することから、イエローの場合と同様の手順をもって色ずれのＤＣずれ成分を誤差なく算出し、正確な色ずれ補正を実現することができる。この際、全ての感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋを互いに同期させて回転駆動し、各色のインデックス信号が常に重なるようにすることで制御を容易にすることができる。

以上のように、ＤＣずれに着目して色ずれ制御を行う場合、非画像形成時と画像形成時とで制御の内容を変えることができる。第２の制御方法による色ずれ制御において、転写ベルト２１のインターイメージ領域のみに色ずれ検出用パターンを形成することにより、通常の画像形成作業を中断することなく色ずれ制御を実行することができる。したがって、作業効率や生産性の低下を防止するためには、第１の制御方法による色ずれ制御はＡＣずれの成分（差分データＥ₀（ｎ））を得るために画像形成装置の起動時に実施するなど最低限の実施に止め、できるだけ上述した第２の制御方法による色ずれ制御を実施することが好ましい。

ところで、第２の制御方法による色ずれ制御は、上述したように、転写ベルト２１のイメージ領域には色ずれ検出用パターンが形成されないため、パターン検出センサ３２のサンプリング動作が間欠的となる。したがって、色ずれのＤＣずれ成分の検出精度を高めるために十分なサンプリングを行おうとすると、複数のインターイメージ領域からサンプリングを行うことが不可欠である。これは、十分なサンプリングデータを得るために、一定以上の枚数の画像形成を行わなければならないことを意味する。しかし、現実には、１回のジョブで必要な枚数の画像形成が行われるとは限らない。そこで、十分なサンプリングデータを得て第２の制御方法による色ずれ制御を実施する方策として、１回のジョブで十分なサンプリングデータが得られた場合にのみ第２の制御方法による色ずれ制御を実施する方法と、複数回のジョブで得られるサンプリングデータを使用する方法とが考えられる。

１回のジョブで十分なサンプリングデータが得られた場合にのみ第２の制御方法による色ずれ制御を実施する場合、所定の１回のジョブで必要な枚数の画像形成が行われなかったときは、そのジョブで得られたサンプリングデータは利用されず、色ずれ検出用パターンの形成および検出の動作やパターンの形成に用いられた画形材が無駄になってしまうので、好ましくない。一方、複数回のジョブで得られるサンプリングデータを使用する場合、ジョブの実行間隔が大きく開いている場合、その間に機内温度等の環境が変化して、ＤＣずれのずれ量が変化している可能性があり、これはＤＣずれの検出精度の向上に対する障害となる。

そこで本実施形態では、サンプリングデータの取得時に画像形成装置の状態を表す状態情報（温度、湿度等の環境情報や時間情報）を取得して、サンプリングデータと対応付けて管理する。そして、一定の条件を満足する場合に、複数のジョブにわたるサンプリングデータであっても、これを利用し、第２の制御方法による色ずれ制御を実施することとした。ここで、状態情報は、コントローラ４０が、環境情報を取得するための環境センサ３３や時刻情報を取得するための画像形成装置に内蔵されたタイマー４５（図３参照）を制御することにより取得される（すなわち、コントローラ４０と環境センサ３３あるいはタイマー４５とで状態情報取得手段として機能する）。以下、複数のジョブにわたるサンプリングデータを利用するための条件として画像形成装置の機内温度を用いる場合と、サンプリングデータの収集に要した時間を用いる場合とを例として、この手法について具体的かつ詳細に説明する。なお、以下の例では、第２の制御方法による色ずれ制御を行うために、１０個の有効なサンプリングデータを要するものとする。

まず、画像形成装置の機内温度を条件として用いる例を説明する。
図４、５は、機内温度の変化の様子およびサンプリングデータ（副操作方向の色ずれの検出値）と機内温度との関係を示す図である。
ここでは、５枚の画像出力を行ったジョブ（以下、１回目ジョブ）と８枚の画像出力を行ったジョブ（以下、２回目ジョブ）とが行われたものとする。すなわち、１回目ジョブでは５箇所のインターイメージ領域からサンプリングデータが取得され、２回目ジョブでは８箇所のインターイメージ領域からサンプリングデータが取得される。図４に示す例では１回目ジョブの終了後、短時間の経過後に２回目ジョブが実行され、図５に示す例では１回目ジョブの終了後、ある程度長い時間が経過した後に２回目ジョブが実行された。

また図４（Ａ）、図５（Ａ）に示すように、機内温度は、ジョブの実行中は時間経過と共に上昇する。この機内温度の上昇率は、色ずれのＤＣずれ成分と対応する。したがって、機内温度を計測してその変動を解析することにより、ＤＣずれの変動を推定することが可能である。本実施形態では、ＤＣずれの変動が無視できる程度であるような機内温度の変動の範囲を定め、許容温度差ΔＴと定義する。すなわち、機内温度の差が許容温度差ΔＴの範囲内で得られたサンプリングデータは、ＤＣずれの変動が無視できる程度に小さいため、複数のジョブにわたって得られたサンプリングデータであっても上述した第２の制御方法による色ずれ制御に利用することができる。以下、具体例として、許容温度差ΔＴが２℃と定義されているものとして説明する。なお、図４（Ａ）、図５（Ａ）において、機内温度の変化を示すグラフに付されたポインタ（図では三角形のマークで表示）は、色ずれ検出用パターンのサンプリングが行われたタイミングを示す。

図４に示す例では、１回目ジョブと２回目ジョブとの間隔が短いため、１回目ジョブの終了時点から２回目ジョブの開始時点までの間の機内温度の下降が小さい。そのため、図４（Ａ）に示すように、１回目ジョブおよび２回目ジョブで得られた１０個のサンプリングデータ（Ａ１−Ｊ１）が取得された各時点における機内温度の差は、許容温度差ΔＴの範囲内である。図４（Ｂ）で具体的な値を参照すると、各サンプリングデータに対応する機内温度の最低値（Ｔｍｉｎ）は２７.１℃（Ａ１）、最高値（Ｔｍａｘ）は２８.０℃であるので、これらの値の差は０.９（℃）（＝２８.０−２７.１）であり、許容温度差ΔＴ１.５℃以下となっている。したがって、１回目ジョブで得られたサンプリングデータ（Ａ１−Ｅ１）と２回目ジョブで得られた最初の５個のサンプリングデータ（Ｆ１−Ｊ１）とを用いて、第２の制御方法による色ずれ制御を実施することができる。

一方、図５に示す例では、１回目ジョブと２回目ジョブとの間隔が長いため、１回目ジョブの終了時点から２回目ジョブの開始時点までの間の機内温度の下降が大きい。そのため、図５（Ａ）に示すように、１回目ジョブおよび２回目ジョブで得られた１０個のサンプリングデータ（Ａ２−Ｊ２）が取得された各時点における機内温度の差が、許容温度差ΔＴの範囲を越えている。図５（Ｂ）で具体的な値を参照すると、各サンプリングデータに対応する機内温度の最低値（Ｔｍｉｎ）は２５.４℃（Ｆ２）、最高値（Ｔｍａｘ）は２７.４℃であるので、これらの値の差は２.０（℃）（＝２７.４−２５.４）であり、許容温度差ΔＴの１.５℃以上となっている。したがって、１回目ジョブで得られたサンプリングデータ（Ａ２−Ｅ２）と２回目ジョブで得られた最初の５個のサンプリングデータ（Ｆ２−Ｊ２）とでは、サンプリングが行われた際の機内環境の差が大きく、ＤＣずれの変動が無視できない程度に大きいと考えられる。そのため、第２の制御方法による色ずれ制御に、これらのサンプリングデータを用いることはできない。

ここで、上記のように制御される本実施形態のコントローラ４０の動作を説明する。
図６は、本実施形態のコントローラ４０による色ずれ制御の全体動作を説明するフローチャート、図７は、第２の制御方法による色ずれ制御の動作を説明するフローチャートである。
画像形成装置が起動（電源オン）されると、制御部３１のコントローラ４０は、まず第１の制御方法による色ずれ制御の開始条件（図では開始条件１と表記）を満足するか否かを判断し（ステップ６０１）、開始条件を満足するならば第１の制御方法による色ずれ制御を実行する（ステップ６０２）。

色ずれ制御の開始条件を満足しない場合、またはステップ６０２で第１の制御方法による色ずれ制御を実施した後、次にコントローラ４０は、電源オフの要求の有無を確認し（ステップ６０３）、電源オフの要求がなければ、次にジョブの実行要求がなされるのを待つ。そしてコントローラ４０は、ジョブの実行要求を受け付けたならば（ステップ６０４）、第１の制御方法による色ずれ制御の開始条件（図では開始条件２と表記）を満足するか否かを判断し（ステップ６０５）、開始条件を満足するならば第１の制御方法による色ずれ制御を実行する（ステップ６０６）。そして、色ずれ制御の開始条件を満足しない場合、またはステップ６０６で第１の制御方法による色ずれ制御を実施した後、ステップ６０４で受け付けた実行要求に応じてジョブを開始する（ステップ６０７）。

ジョブが開始されると、コントローラ４０は、随時、第２の制御方法による色ずれ制御の開始条件（図では開始条件３と表記）を満足するか否かを判断し（ステップ６０８）、開始条件を満足するならば第２の制御方法による色ずれ制御を実行する（ステップ６０９）。色ずれ制御の開始条件を満足せず（すなわち第２の制御方法による色ずれ制御を実施せず）、またはステップ６０９で第２の制御方法による色ずれ制御を実施して、ジョブが終了すると（ステップ６１０）、コントローラ４０は、ステップ６０３に戻って電源オフの要求の有無を確認する（ステップ６０３）。そして、電源オフの要求がなければ、コントローラ４０がステップ６０４以降の動作を繰り返し、電源オフの要求があったならば、制御部３１は画像形成装置を停止（電源オフ）させる。

上記の動作において、ステップ６０２、６０６、６０９の各色ずれ制御に対する開始条件（ステップ６０１、６０５、６０８）は、各々任意に設定することができる。開始条件は、機内温度等の環境条件、出力枚数、時間などで規定しても良いし、常に特定のタイミングで動作をさせるようにしても良い。例えば、画像形成装置の起動直後（ステップ６０１のタイミング）は第１の制御方法による色ずれ制御（ステップ６０２）を必ず実施する、ジョブの実行中（ステップ６０８のタイミング）は第２の制御方法による色ずれ制御（ステップ６０９）を必ず実施するといった動作制御も可能である（ただし、第２の制御方法による色ずれ制御では、１回のジョブ必ずしも十分なサンプリングデータが得られるとは限らないので、少なくとも色ずれ検出用パターンの形成およびサンプリングを実行することとなる）。

具体例を挙げると、上述した第１の制御方法による色ずれ制御と第２の制御方法による色ずれ制御は、例えば次のような使い分けをすることができる。第１の制御方法による色ずれ制御の開始条件温度をＴ１、第２の制御方法による色ずれ制御の開始条件温度をＴ２とする。ここで、開始条件温度Ｔ１は、色ずれが許容値（例えば１２５μｍ）を超えないようなＤＣずれの変化量から求められる閾値であり、開始条件温度Ｔ２は、ＤＣずれの変化量と第２の制御方法における色ずれ制御で要求されるＤＣずれの検出精度とから求められる閾値である。

ジョブを実行する場合、ジョブ開始時に前回色ずれ制御を行った時からの機内温度の変化量を調べ、開始条件温度Ｔ１に達していれば第１の制御方法による色ずれ制御を実施し、開始条件温度Ｔ１に達していなければ第１の制御方法による色ずれ制御を実施せずにジョブを実行する（ステップ６０５、６０６参照）。また、ジョブの実行中は、前回色ずれ制御を行った時からの機内温度の変化量を調べ、開始条件温度Ｔ２に達したならば第２の制御方法による色ずれ制御を実施する（ステップ６０８、６０９参照）。なお、上述したように、ジョブの実行中は常に第２の制御方法による色ずれ制御を実施するようにしても良い。

上述した色ずれ制御のうち、ステップ６０２、６０６の第１の制御方法による色ずれ制御は、従来から行われている制御と何ら変わりはない。一方、ステップ６０９の第２の制御方法による色ずれ制御では、上述したように、１回のジョブで色ずれの補正を行うのに十分な色ずれ検出用パターンのサンプリングデータが得られなければ、複数のジョブにわたってパターンの形成およびサンプリングを行ってサンプリングデータを収集する。

ステップ６０９の内容を説明する図７を参照すると、コントローラ４０は、まず画像処理部４１、画像出力部４２を制御して色ずれ検出用パターンを転写ベルト２１のインターイメージ領域に形成し、パターン検出センサ３２を制御して転写ベルト２１に描かれた色ずれ検出用パターンを読み取る（ステップ７０１）。そして、コントローラ４０は、色ずれ検出用パターンの検出結果に基づいて、サンプルタイミングｎにおける色ずれ量Ｅ（ｎ）を算出し（ステップ７０２）、環境センサ３３から画像形成装置の機内温度Ｔ（ｎ）を取得し（ステップ７０３）、得られたこれらの情報をＲＡＭ４４に格納して保存する（ステップ７０４）。

次に、コントローラ４０は、収集された色ずれ量Ｅ（ｎ）および機内温度Ｔ（ｎ）のデータ数が、色ずれの補正を行うのに必要な（すなわちＤＣずれの適切な検出精度を得るために必要な）数Ｍ（例えばＭ＝１０）に達したか否かを判断し、データ数が必要数Ｍとなるまでステップ７０４までの動作を繰り返す（ステップ７０５）。上述したように本実施形態では、１回のジョブでデータ数が必要数Ｍとならなければ、複数回のジョブにわたって、このステップ７０４までの動作の繰り返しが行われる。

収集された色ずれ量Ｅ（ｎ）および機内温度Ｔ（ｎ）のデータ数が必要数Ｍに達したならば、次にコントローラ４０は、得られたデータの中から機内温度Ｔ（ｎ）の最高値Ｔｍａｘ（＝Ｍａｘ（Ｔ（ｎ−Ｍ）：Ｔ（ｎ）））と最低値Ｔｍｉｎ（＝Ｍｉｎ（Ｔ（ｎ−Ｍ）：Ｔ（ｎ）））とを求める（ステップ７０６）。さらにコントローラ４０は、得られた機内温度の最高値Ｔｍａｘと最低値Ｔｍｉｎとの差分が予め設定された許容温度差ΔＴを越えているか否かを調べる（ステップ７０７）。機内温度の最高値Ｔｍａｘと最低値Ｔｍｉｎとの差分が許容温度差ΔＴ以下であれば、機内温度の変動に基づくＤＣずれの変動が無視できる程度に小さいので、これらＭ個の色ずれ量Ｅ（ｎ）のサンプリングデータから得られる平均色ずれ量（ＤＣずれ量）は有効である。そこで、コントローラ４０は、これらのサンプリングデータに基づいて平均色ずれ量Ｅ（＝Average（Ｅ（ｎ−Ｍ）：Ｅ（ｎ）））を算出し（ステップ７０８）、算出結果に基づいて必要な色ずれ補正を実行し（ステップ７０９）、制御動作を終了する。

一方、ステップ７０７で、機内温度の最高値Ｔｍａｘと最低値Ｔｍｉｎとの差分が許容温度差ΔＴよりも大きい場合は、機内温度の変動に基づくＤＣずれの変動が無視できない程度に大きいので、これらＭ個の色ずれ量Ｅ（ｎ）のサンプリングデータから得られる平均色ずれ量（ＤＣずれ量）は誤差が大きく有効ではない。そこで、コントローラ４０は、ステップ７０１に戻り、色ずれ検出用パターンの形成および読み取りから動作を繰り返す。このとき、最も古い色ずれ量Ｅ（ｎ）および機内温度Ｔ（ｎ）のデータを破棄し、残ったデータに次のサイクルで得られる１組の色ずれ量Ｅ（ｎ）および機内温度Ｔ（ｎ）のデータを追加してステップ７０５以降の処理を行うようにすれば、蓄積された他のデータを無駄に破棄することなく活用することができる。

また、以上の動作例では、連続したＭ個のサンプリングデータを用いて色ずれ制御を実施することとしたが、Ｍ個以上のサンプリングデータを蓄積して、蓄積されたデータの中から機内温度の最高値Ｔｍａｘと最低値Ｔｍｉｎとの差分が許容温度差ΔＴ以下となるようなＭ個のデータを選び、色ずれ制御を実施することも可能である。例えば、図５に示すサンプリングデータが得られた場合、機内温度の最高値ＴｍａｘはサンプリングタイミングＥ２で得られた２７.４℃、最低値ＴｍｉｎはサンプリングタイミングＦ２で得られた２５.４℃である。したがって、上述したように、最も古いデータから順に破棄していくと、サンプリングタイミングＥ２で得られたデータが破棄されるまで、最高値Ｔｍａｘと最低値Ｔｍｉｎとの差分が許容温度差ΔＴ以下となることはない。これに対し、例えば機内温度の最低値Ｔｍｉｎに対応するサンプリングタイミングＦ２で得られたデータを破棄することとすれば、サンプリングタイミングＧ２における機内温度が新たな最低値Ｔｍｉｎとなるため、最高値Ｔｍａｘと最低値Ｔｍｉｎとの差分が小さくなり、許容温度差ΔＴ以下となる可能性が出てくる。許容温度差ΔＴが１.５℃と定義されているものとして図５（Ｂ）を参照すると、サンプリングタイミングＪ２における機内温度が２６.０℃であり、これが最低値Ｔｍｉｎとなるようにすれば、最高値Ｔｍａｘ（２７.４℃）との差分が１.４℃で許容温度差ΔＴ以下となる。したがって、サンプリングタイミングＦ２〜Ｉ２を破棄してサンプリングタイミングＡ２〜Ｅ２とサンプリングタイミングＪ２以降のデータによりＭ個のデータを取得すれば、サンプリングタイミングＡ２〜Ｅ２におけるサンプリングデータを破棄することなく活用することができる。
なお、以上の動作例ではサンプリングデータ中の最高値Ｔｍａｘと最低値Ｔｍｉｎとの差分と許容温度差ΔＴとの比較により、サンプリングデータの有効無効を判断しているが、別の方法として最新のサンプリングデータ（図５の例ではＫ２）±ΔＴ／２の範囲内にサンプリングデータが含まれるかどうかで有効無効を判断しても良い。

なお、一度色ずれ制御に用いられたサンプリングデータは破棄される。これは、あるサンプリングデータを用いて色ずれ制御が実施されたことによって、そのサンプリングデータを取得した時点とは画像形成装置の状態が変わっているので、次の色ずれ制御に流用することはできないためである。

次に、複数のジョブにわたるサンプリングデータを利用するための条件としてサンプリングデータの収集に要した時間を用いる例を説明する。
図４、５を参照すると分かるように、画像形成装置の機内温度は、ジョブの実行中は時間経過に伴って上昇し、ジョブを実行していないときは時間経過に伴って下降する（周囲の環境の温度（室温等）に近づく）。すなわち、長時間にわたってジョブが継続して実行された場合や、所定のジョブが終了して次のジョブが開始されるまでに長時間が経過した場合には、機内温度が大きく変動する。長時間にわたってジョブが継続して実行される場合は、ほぼ連続的に色ずれ検出用パターンの形成および読み取りを行い、サンプリングデータを得ることができるので問題ないが、ジョブ間隔が長時間に及ぶ場合は、サンプリングデータを収集する過程で機内温度が大きく変動しＤＣずれに影響を及ぼしてしまう可能性がある。そこで、図１に示した環境センサ３３により機内温度を計測する代わりに、画像形成装置に内蔵されたタイマーでサンプリングデータの収集に要した時刻を計測し、得られた時刻データに基づいて取得されたサンプリングデータの有効性を判断することができる。

図８、９は、図４、５のサンプリングデータに対してデータ収集に要した時間に基づく条件を設定した様子を示す図である。
この例では、上記の考察に基づいて、適当な許容時間差ΔＴｉを設定し、必要数Ｍ個のサンプリングデータを得るのに要した時間（最初のサンプリングデータが得られた時刻と最後のサンプリングデータが得られた時刻との差分）が許容時間差ΔＴｉ以内であれば、そのサンプリングデータから得られる平均色ずれ量（ＤＣずれ量）は有効であると判断する。図４に対応する図８の例では、１回目ジョブの終了後、短時間の経過後に２回目ジョブが実行されたため、必要数Ｍである１０個のサンプリングデータを得るのに要したサンプリングタイミングＡ１からサンプリングタイミングＪ１までの時間が許容時間差ΔＴｉ以内である。したがって、２つのジョブにわたって収集されたこれらのサンプリングデータを用いて第２の制御方法による色ずれ制御を行うことができる。

一方、図５に対応する図９の例では、１回目ジョブの終了後、ある程度長い時間が経過した後に２回目ジョブが実行されたため、必要数Ｍである１０個のサンプリングデータを得るのに要したサンプリングタイミングＡ２からサンプリングタイミングＪ２までの時間が許容時間差ΔＴｉを越えてしまっている。したがって、これらのサンプリングデータを用いて第２の制御方法による色ずれ制御を行うことはできない。

制御部３１のコントローラ４０の制御動作は、図６、７を参照して説明した動作とほぼ同様である。ただし、図７に示した動作では、図７を参照して説明した動作において、色ずれ量Ｅ（ｎ）と共に機内温度Ｔ（ｎ）を収集し、得られた機内温度Ｔ（ｎ）の最高値Ｔｍａｘと最低値Ｔｍｉｎとの差分を許容温度差ΔＴと比較したが、この例では、色ずれ量Ｅ（ｎ）と共に各サンプリングタイミングの時刻データを収集し、これらの時刻データに基づいて最初のサンプリングデータが得られた時刻と最後のサンプリングデータが得られた時刻との差分を算出して許容時間差ΔＴｉと比較して、かかるサンプリングデータから得られる平均色ずれ量（ＤＣずれ量）が有効か否かを判断する。

なお、サンプリングデータの有効性をデータ収集に要した時間に基づいて判断する場合は、機内温度に基づいて判断する場合に比べて注意が必要である。すなわち、機内温度の変化はそのまま色ずれのＤＣずれ成分に対応するが、時間経過はその間の画像形成装置の動作状況に応じて、ＤＣずれとの対応関係が異なる場合がある。例えば、１、２枚の画像出力を行う小さいジョブが適当な時間間隔をおいて繰り返された場合を考える。この場合、最初のサンプリングデータが得られた時刻から最後のサンプリングデータが得られた時刻までの差分が許容時間差ΔＴｉを越えてしまったとしても、実際には度々ジョブが実行されているので、各ジョブ間での機内温度の変化はそれほど大きくないという場合があり得る。したがって、サンプリングデータの収集に要した時間に基づいてデータの有効性を判断する場合は、データ収集に要した時間において最もＤＣずれの変動が大きくなる場合を基準として許容時間差ΔＴｉを設定することが必要である。

なお、上記の実施形態では、画像形成装置を起動（電源オン）した後、普通に動作している状態で、第２の制御方法による色ずれ制御を行うためのサンプリングデータを複数のジョブにわたって取得することを前提に説明した。しかしながら、機内温度やサンプリングデータの収集に要した時間の条件を満足するならば、複数のジョブの間で、画像形成装置が省電力モードとなったり、電源オフとされた後に改めて電源オンとされたりした場合であっても、その前後のジョブで得られたサンプリングデータを用いて第２の制御方法による色ずれ制御を行うことができる。ただし、電源オフとなった場合に、それ以前のジョブで得られたサンプリングデータを保存しておくためには、図７のステップ７０４でサンプリングデータである色ずれ量Ｅ（ｎ）と付随情報である機内温度Ｔ（ｎ）や時刻データをＲＡＭ４４に格納する代わりに、不揮発性のＲＯＭ４３に格納する。あるいはＲＯＭ４３以外に、画像形成装置内に設けられた磁気ディスクや常時通電状態にあるように構成されたコントローラ４０やサーバなど、画像形成装置の電源がオフとなってもデータを保持できる各種の機器、デバイスを用いることもできる。

また、上記の実施形態では、第２の制御方法による色ずれ制御において複数のジョブにわたるサンプリングデータを利用するための条件として、画像形成装置の機内温度を用いる場合と、サンプリングデータの収集に要した時間を用いる場合について説明したが、これら以外の条件を設定することも可能であることは言うまでもない。例えば、機内湿度の変化は転写ベルト２１の伸縮の原因となり、色ずれのＤＣずれ成分に影響を及ぼす可能性がある。したがって、機内湿度の変化に対して許容値を設定し、環境センサ３３から機内湿度のデータを取得してサンプリングデータの付随情報として用いることにより、上述した機内温度やサンプリングデータの収集に要した時間を条件とする場合と同様に、機内湿度に基づく条件によるサンプリングデータの有効性の判断を行うことができる。同様に、色ずれのＤＣずれ成分に影響を及ぼすと考えられる種々の要素に対して、各種のセンサ等により各要素に対応する付随情報を取得してサンプリングデータの有効性の判断に用いることが可能である。

以上のように、本実施形態は、画像形成装置の機内温度等の環境情報や時間経過といった状態情報と画像形成時の色ずれ量の変化との関連性に着目し、色ずれ量の変化が一定以内となるような状態情報の条件を設定し、色ずれ検出用パターンの検出値であるサンプリングデータのサンプリングタイミングにおける状態情報が設定された条件を満足するか否かに基づいて、サンプリングデータの有効性を判断する。これにより、複数のジョブにわたって収集されたサンプリングデータであっても、対応する状態情報が上記の条件を満足する限り、色ずれ制御において利用することが可能となり、色ずれ検出用パターンの形成および検出の動作や、パターンの形成に用いられた画形材（トナー等）の無駄を大幅に削減することが可能となる。

なお、本実施形態では、画像形成部にて形成された画像を一旦、中間転写体である転写ベルトに形成した後に、記録媒体（用紙等）に転写するタイプの画像形成装置を例として説明したが、本実施形態による色ずれ制御は、本実施形態の転写ベルトと同様に設けられた搬送ベルトにより記録媒体を搬送し、当該記録媒体に画像形成部が直接画像を形成するタイプの画像形成装置に対してもそのまま適用できることは言うまでもない。

本実施形態が適用される画像形成装置を示した図である。 本実施形態における色ずれ検出用パターンの書き込み位置を説明する図である。 本実施形態の制御部の機能を説明するためのブロック図である。 機内温度の変化の様子およびサンプリングデータと機内温度との関係を示す図であり、２つのジョブの間隔が短い場合の状態を示す図である。 機内温度の変化の様子およびサンプリングデータと機内温度との関係を示す図であり、２つのジョブの間隔が長い場合の状態を示す図である。 本実施形態のコントローラによる色ずれ制御の全体動作を説明するフローチャートである。 本実施形態のコントローラの第２の制御方法による色ずれ制御の動作を説明するフローチャートである。 図４のサンプリングデータに対してデータ収集に要した時間に基づく条件を設定した様子を示す図である。 図５のサンプリングデータに対してデータ収集に要した時間に基づく条件を設定した様子を示す図である。 インターイメージ領域を用いて色ずれ検出用パターンを書き込む従来技術を説明する図である。

符号の説明

１１…画像形成部、１２…感光体ドラム、１３…露光装置、２１…転写ベルト、２２…駆動ロール、２３…一次転写ロール、２４…二次転写ロール、２５…バックアップロール、３１…制御部、３２…パターン検出センサ、３３…環境センサ、３４…インデックスセンサ、４０…コントローラ、４１…画像処理部、４２…画像出力部、４３…ＲＯＭ、４４…ＲＡＭ、４５…タイマー

Claims (11)

1. 色ごとに形成された複数の画像を重ねて記録媒体に転写する画像形成装置であって、
   画像形成部にて転写対象に形成される色ずれ検出用パターンを読み取ってサンプリングデータを取得するサンプリングデータ取得手段と、
   前記サンプリングデータ取得手段により前記色ずれ検出用パターンが読み取られたタイミングで画像形成装置の状態を示す状態情報を取得する状態情報取得手段と、
   前記状態情報取得手段により取得された前記状態情報が、前記色ずれ検出用パターンの色ずれ量の変化が一定以内となるように設定された所定の条件を満足する場合に、当該状態情報に対応する前記サンプリングデータを用いて色ずれ制御を実行する色ずれ制御手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記サンプリングデータ取得手段は、前記画像形成部により１または複数のジョブの実行に伴って形成される前記色ずれ検出用パターンを読み取り、複数のサンプリングデータを取得して所定の記憶手段に格納し、
   前記状態情報取得手段は、前記複数のサンプリングデータに対応する複数の状態情報を取得して前記記憶手段に格納し、
   前記色ずれ制御手段は、前記記憶手段に格納された前記複数のサンプリングデータの平均値を求め、当該サンプリングデータの平均値に基づいて色ずれ制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記状態情報取得手段は、前記状態情報として、前記サンプリングデータ取得手段により前記色ずれ検出用パターンが読み取られた際の機内温度を取得するセンサを備え、
   前記色ずれ制御手段は、各サンプリングデータに対応する前記機内温度が予め設定された許容温度差の範囲内である場合に、当該機内温度に対応するサンプリングデータを用いて色ずれ制御を実行することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記状態情報取得手段は、前記状態情報として、前記サンプリングデータ取得手段により前記色ずれ検出用パターンが読み取られた際の機内湿度を取得するセンサを備え、
   前記色ずれ制御手段は、各サンプリングデータに対応する前記機内湿度が予め設定された許容湿度差の範囲内である場合に、当該機内湿度に対応するサンプリングデータを用いて色ずれ制御を実行することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記状態情報取得手段は、前記状態情報として、前記サンプリングデータ取得手段により前記色ずれ検出用パターンが読み取られた際の時刻情報を取得するタイマーを備え、
   前記色ずれ制御手段は、所定の個数のサンプリングデータが得られるまでに要した時間が予め設定された許容時間差の範囲内である場合に、前記状態情報取得手段により取得された各時刻情報に対応するサンプリングデータを用いて色ずれ制御を実行することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
6. 色ごとに形成された複数の画像を重ねて記録媒体に転写する画像形成装置であって、
   １または複数のジョブの実行に伴って色ずれ検出用パターンを転写対象に形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により前記転写対象に形成された前記色ずれ検出用パターンを検出するパターン検出センサと、
   画像形成装置内の環境情報を取得するための環境センサと、
   前記パターン検出センサにより検出された複数の前記色ずれ検出用パターンの検出値から複数のサンプリングデータを算出し、当該複数の色ずれ検出用パターンが検出された各タイミングで前記環境センサから前記環境情報を取得し、当該サンプリングデータと当該環境情報とを対応付けてメモリに格納し、当該メモリに格納された複数の環境情報が所定の条件を満足する場合に、当該メモリに格納された複数のサンプリングデータに基づいて色ずれ制御を実行する制御装置と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記環境センサは温度センサであり、
   前記制御装置は、前記温度センサにより取得された前記色ずれ検出用パターンの検出時の機内温度の変化量が予め設定された許容温度差以下である場合に、当該機内温度に対応する前記サンプリングデータに基づいて色ずれ制御を実行することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記環境センサは湿度センサであり、
   前記制御装置は、前記湿度センサにより取得された前記色ずれ検出用パターンの検出時の機内湿度の変化量が予め設定された許容湿度差以下である場合に、当該機内湿度に対応する前記サンプリングデータに基づいて色ずれ制御を実行することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
9. 色ごとに形成された複数の画像を重ねて記録媒体に転写する画像形成装置であって、
   １または複数のジョブの実行に伴って色ずれ検出用パターンを転写対象に形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により前記転写対象に形成された前記色ずれ検出用パターンを検出するパターン検出センサと、
   時刻情報を取得するためのタイマーと、
   前記パターン検出センサにより検出された複数の前記色ずれ検出用パターンの検出値から複数のサンプリングデータを算出してメモリに格納し、当該複数の色ずれ検出用パターンが検出された各タイミングで前記タイマーから前記時刻情報を取得し、当該時刻情報に基づいて当該メモリに格納された複数のサンプリングデータの検出に要した時間が予め設定された許容時間差以下である場合に、当該複数のサンプリングデータに基づいて色ずれ制御を実行する制御装置と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
10. 色ごとに形成された複数の画像を重ねて記録媒体に転写する画像形成装置の色ずれ制御方法であって、
    １または複数のジョブの実行に伴って色ずれ検出用パターンを転写対象に形成するステップと、
    前記転写対象に形成された前記色ずれ検出用パターンを読み取ってサンプリングデータを取得すると共に、当該色ずれ検出用パターンが読み取られたタイミングで画像形成装置の状態を示す状態情報を取得するステップと、
    取得された前記状態情報が所定の条件を満足する場合に、当該状態情報に対応する前記サンプリングデータを用いて色ずれ制御を実行するステップと
    を含むことを特徴とする画像形成装置の色ずれ制御方法。
11. 前記状態情報を取得するステップでは、温度センサにより計測された機内温度が前記状態情報として取得されることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置の色ずれ制御方法。

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