JP2006084538A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数色の画像形成部が搬送ベルトに沿って配置される、いわゆるタンデムタイプと呼ばれる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 単色画像を形成する複数の光ビーム走査装置１２を有し、各光ビーム走査装置１２によって形成された単色画像を重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置において、各光ビーム走査装置１２によって形成された画像位置ずれ補正用パターンをセンサ（１、２、及び３）によって検出し、センサ（１、２、及び３）による検出結果に基づいて位置ずれを補正する。また、記録紙５に形成された画像位置ずれ補正用パターンのうち幾つかが検出できなかった場合でも、残りの検出結果に基づいて位置ずれを補正する。なお、位置ずれの補正には、適切に形成された画像位置ずれ補正用パターンのみを用いる。以上により、確実に位置ずれを補正することができ、かつ１回の位置ずれの補正で済むため画像形成装置の処理能力を向上させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数色の画像を形成する画像形成装置に関し、特に、複数色の画像形成部が搬送ベルトに沿って配置される、いわゆるタンデムタイプと呼ばれる画像形成装置に関する。

複数色の画像を形成するカラー画像形成装置においては、白黒画像とは異なり、各色の画像を重ね合せて画像が形成される。したがって、各色の画像位置がずれると、ユーザが期待する線画、文字の色が得られないだけでなく、画像ムラ（色むら）が発生し、画像品質の低下につながる。よって、各色の画像位置をできる限り合せる必要がある。

以上を踏まえ、複数の感光体を用いてカラー画像を形成する画像形成装置において、環境温度の変化や機内温度の変化等の様々な要因により発生する各色間の位置ずれを補正する発明が提案されている。

特許文献１では、転写ベルト上に色ずれ検知用パターンを形成し、それを複数のセンサで検知し、センサからの信号に基づいて傾きを検出し、補正する偏向ミラー制御装置が提案されている。

特許文献２では、転写ベルト上に色ずれ検知用パターンを形成し、それを複数のセンサで検知し、センサからの信号に基づいて色ずれ量、例えば主走査方向の倍率、主走査、副走査のレジストを検出し、補正することにより、環境変化だけでなく、経時変化による位置ずれを補正することができ、色ずれのない高品位の画像を得ることができるカラー画像形成装置が提案されている。
特開平１０−４４５０２号公報 特開２０００−１１２２０５号公報

しかし、上記の発明は、以下の問題を有している。

転写ベルト上に画像位置ずれ補正用のパターンを形成し、それをセンサで検出し、センサからの信号を予め設定してあるスレッシュレベルで処理することでパターン位置を検出し、ずれ量を測定する。なお、補正部にフィードバックして位置ずれを補正するシステムの場合、センサからの信号がスレッシュレベルを超えていなければならない。仮に、画像濃度が低く、画像がかすれていると、センサからの信号レベルが低くなり、スレッシュレベル以下になると、画像位置ずれ補正用のパターンが検出できなくなり、その結果、位置ずれ補正ができなくなり、画像品質を低下させる可能性がある。

画像濃度が低く、画像位置ずれ補正用のパターンを検知できない場合については、画像位置ずれ補正を実行する前に、トナー濃度調整、プロセスコントロール（画像濃度を検出して作像条件を最適化する制御）を行うことで、確実に画像位置ずれ補正を実行できるが、できる限りプリントしている時間以外の時間を短くし、トータルのプリントスピードの低下を抑えるため、１回の画像位置ずれ補正により画像位置ずれを低減させたい。

そこで、本発明は、単色画像を画像形成する手段を各色個別に少なくとも二色分有し、少なくとも二色の単色画像を重ね合わせて多色画像を画像形成する画像形成装置であって、各色について、所定の画像位置ずれ補正用パターンを形成する手段と、形成した画像位置ずれ補正用パターンを検出する複数の検出手段とを備え、複数の検出手段のうち幾つか画像位置ずれ補正用パターンを検出できなかったとしても、検出結果に基づいて多色画像の画像位置ずれを補正し、できる限り画像位置ずれを低減できる画像形成装置を提案することを目的としている。

請求項１記載の発明は、単色画像を形成する複数の画像形成手段を有し、前記各画像形成手段によって形成された前記単色画像を重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置において、画像の位置ずれを補正するための画像位置ずれ補正用パターンを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出した少なくとも１つの前記画像位置ずれ補正用パターンに基づいて前記位置ずれを補正する画像位置ずれ補正手段とを有し、前記各画像形成手段は、各色ごと少なくとも１つの前記画像位置ずれ補正用パターンを形成することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、搬送ベルトと、前記搬送ベルトに沿って配置された単色画像を形成する複数の電気写真プロセス部と、前記各電子写真プロセス部によって形成された前記単色画像を重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置において、画像の位置ずれを補正するための画像位置ずれ補正用パターンを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出した少なくとも１つの前記画像位置ずれ補正用パターンに基づいて前記位置ずれを補正する画像位置ずれ補正手段とを有し、前記各画像形成手段は、各色ごと少なくとも１つの前記画像位置ずれ補正用パターンを形成することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記検出手段によって前記画像位置ずれ補正用パターンを検出できなかったとき、前記各画像形成手段は、前記検出手段によって前記画像位置ずれ補正用パターンが検出されるまで、繰り返し前記画像形成位置ずれ補正用パターンを形成することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記各画像形成手段によって前記画像形成位置ずれ補正用パターンを繰り返し形成する回数を設定する繰り返し回数入力手段を有することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項記載の画像形成装置において、１つの前記検出結果に基づいて前記位置ずれを補正するとき、前記画像位置ずれ補正手段は、主走査方向に対する前記画像形成位置ずれ補正用パターンの位置、及び副走査方向に対する前記画像形成位置ずれ補正用パターンの位置の少なくとも一方に基づいて前記位置ずれを補正することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項記載の画像形成装置において、複数の前記検出結果に基づいて前記位置ずれを補正するとき、前記画像位置ずれ補正手段は、主走査方向に対する前記画像形成位置ずれ補正用パターンの位置、副走査方向に対する前記画像形成位置ずれ補正用パターンの位置、画像倍率、倍率誤差、及び傾きのうち少なくとも１つに基づいて前記位置ずれを補正することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記検出手段によって全ての前記画像位置ずれ補正用パターンが所定回数検出できなかったとき、前記画像形成装置の状態を報知するメッセージを表示することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記検出手段によって全ての前記画像位置ずれ補正用パターンが連続して所定回数検出できなかったとき、前記画像形成装置の状態を報知するメッセージを表示することを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の画像形成装置において、前記所定回数を設定する補正回数入力手段を有することを特徴とする。

本発明は、記録媒体に形成された画像補正用パターンをセンサで検出し、予め設定してあるスレッシュレベルに達している補正用パターンを用いて画像の位置ずれを補正することにより、記録媒体に形成された画像位置ずれ補正用パターンのうち幾つかが検出できなかった場合でも、残りの検出結果に基づいて位置ずれを補正することができる。また、適切に形成された画像位置ずれ補正用パターンのみを用いて補正を実行するため、確実に位置ずれを補正することができ、かつ１回の位置ずれの補正で済むため画像形成装置の処理能力を向上させることができる。

本発明は、単色画像を形成する複数の光ビーム走査装置を有し、各光ビーム走査装置によって形成された単色画像を重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置において、各光ビーム走査装置によって形成された画像位置ずれ補正用パターンをセンサによって検出し、センサによる検出結果に基づいて位置ずれを補正する。また、記録媒体に形成された画像位置ずれ補正用パターンのうち幾つかが検出できなかった場合でも、残りの検出結果に基づいて位置ずれを補正する。なお、位置ずれの補正には、適切に形成された画像位置ずれ補正用パターンのみを用いる。以上により、確実に位置ずれを補正することができ、かつ１回の位置ずれの補正で済むため画像形成装置の処理能力を向上させることができる。

以下、本発明の実施例について説明する。

図１に４ドラム方式のカラー画像形成装置を示す。本実施形態の画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色の画像を重ね合わせたカラー画像を形成するために４組の画像形成部（感光体１０、現像ユニット９、帯電器７、転写器８）と４組の光ビーム走査装置１２、センサ（１及び２）、搬送用モータ４、記録紙５、転写ベルト６、ＬＤユニット１１、ポリゴンミラー１３、ｆθレンズ１４、及びＢＴＬ１５を備えている。

転写ベルト６によって矢印方向に搬送される記録紙５上に１色目の画像を形成し、次に２色目、３色目、４色目の順に画像を転写することにより、４色の画像が重ね合わさったカラー画像を記録紙５上に形成し、図示していない定着装置によって記録紙５上の画像が定着される。各色の画像形成部には、感光体１０の回りに帯電器７、現像ユニット９、転写器８、クリーニングユニット（図示せず）、及び除電器が備わっており、通常の電子写真プロセスである帯電、露光、現像、転写により記録紙５上に画像が形成される。

画像形成装置には、画像位置合わせ用パターンを検出するためのセンサ１、及びセンサ２が備わっている。センサ１、センサ２は反射型の光学センサであり、転写ベルト６上に形成された画像位置合わせ用パターン（横ラインパターンと斜め線パターン）を検出し、その検出結果に基づき、各色間の主走査方向及び副走査方向の画像位置ずれ、主走査方向の画像倍率、傾きを補正する。

各色の光ビーム走査装置１２には、画像データに応じて駆動変調されることにより選択的に光ビームを出射するＬＤユニット１１が設けられ、このＬＤユニット１１から出射された光ビームは、ポリゴンモータによって回転するポリゴンミラー１３によって偏向され、ｆθレンズ１４を通り、ＢＴＬ１５を通り、ミラー（図示せず）によって反射し、感光体１０上を走査する。ＢＴＬ（Barrel Toroidal Lens）１５は、副走査方向のピント合わせ（集光機能と副走査方向の位置補正（面倒れ等））を行っている。また、図示しないが、主走査方向の非画像書き込み領域の画像書き出し位置より前方に、ポリゴンミラー１３で偏向された光ビームを受光することにより、主走査方向の書き込み開始のタイミングをとるための同期検知信号を出力する同期検知センサが設けられている。また、図示していないが、ＢＫに対する各色の主走査方向の傾きを補正するため、Ｙ、Ｍ、Ｃ用の光ビーム走査装置内のミラーには、ミラーの傾きを可変できる機構、例えばステッピングモータが備わっている。

図２に転写ベルト６上に形成する画像位置合わせ用パターンを示す。転写ベルト６上に各色予め設定されたタイミングで横線及び斜め線画像を形成する。転写ベルト６が矢印の方向に動くことにより、各色の横線、斜め線がセンサ１、センサ２に検知され、プリンタ制御部に送られ、ＢＫに対する各色のずれ量（時間）が算出される。斜め線は、主走査方向の画像位置、画像倍率がずれることで検出タイミングが変わり、横線は、副走査方向の画像位置がずれることで検出タイミングが変わる。

具体的には、傾きは、パターンＢＫ１からパターンＣ１の時間をＴＢＫＣ１、パターンＢＫ３からパターンＣ３の時間をＴＢＫＣ３とすると、ＴＢＫＣ３−ＴＢＫＣ１がシアン画像のブラック画像に対する傾きとなり、その分だけ光ビーム装置１２内のミラーの傾きを可変することになる。マゼンタ、イエローについても同様である。

主走査方向については、上記傾きを補正した後、パターンＢＫ１からパターンＢＫ２の時間を基準とし、パターンＣ１からパターンＣ２の時間と比較し、そのずれ分ＴＢＫＣ１２を求め、さらにパターンＢＫ３からパターンＢＫ４の時間を基準とし、パターンＣ３からパターンＣ４の時間と比較し、そのずれ分ＴＢＫＣ３４を求め、ＴＢＫＣ３４−ＴＢＫＣ１２がシアン画像のブラック画像に対する倍率誤差となるので、その量に相当する分だけ書込クロックの周波数を可変することになる。そして、補正後の書込クロックを用いて同じパターンを形成し、同様にＴＢＫＣ１２とＴＢＫＣ３４を求め、（ＴＢＫＣ３４＋ＴＢＫＣ１２）／２がシアン画像のブラック画像に対する主走査ずれとなり、そのずれ量分だけ書出し開始タイミングを書込クロックの１周期単位で可変することになる。マゼンタ、イエローについても同様である。

副走査方向については、理想の時間をＴ_cとし、パターンＢＫ１からパターンＣ１が検知されるまでの時間をＴＢＫＣ１、パターンＢＫ３からパターンＣ３が検知されるまでの時間をＴＢＫＣ３とすると、（（ＴＢＫＣ３＋ＴＢＫＣ１）／２）−Ｔ_cがシアン画像のブラック画像に対する副走査ずれとなり、その分だけ書出し開始タイミングを１ライン単位で可変することになる。マゼンタ、イエローについても同様である。

先には、倍率誤差の検出、補正を行ってから、主走査ずれの検出、補正を行った例を示した。しかし、倍率誤差の補正による主走査位置変化分を主走査ずれの検出量から差し引くことで、倍率誤差の補正と主走査位置の補正を同じパターンで同時に行うことができる。

図３は、画像形成制御部の構成を示すブロック図である。光ビーム走査装置１２は、主走査方向端部の画像書き出し側に光ビームを検出する同期検知センサ２３を有している。ｆθレンズ１４を透過した光ビームがミラー２５に入射する。ミラー２５から反射した光ビームは、レンズ２４によって集光され、同期センサ２３に入射する。光ビームが同期センサ２３に入射されることにより、同期センサ２３から同期検知信号／ＤＥＴＰが出力され、位相同期クロック発生部１８、同期検出用点灯制御部１９、及び書出開始位置補正部２１に送られる。

位相同期クロック発生部１８では、書込クロック発生部１７で生成されたクロックＷＣＬＫと同期検知信号／ＤＥＴＰから、同期検知信号／ＤＥＴＰに同期したクロックＶＣＬＫを生成し、ＬＤ制御部２０、同期検出用点灯制御部１９、及び書出開始位置補正部２１に送る。

同期検出用点灯制御部１９では、最初に同期検知信号／ＤＥＴＰを検出するために、ＬＤ強制点灯信号ＢＤをＯＮしてＬＤを強制点灯させるが、同期検知信号／ＤＥＴＰを検出した後には、同期検知信号／ＤＥＴＰとクロックＶＣＬＫによって、フレア光が発生しない程度で確実に同期検知信号／ＤＥＴＰが検出できるタイミングでＬＤを点灯させるＬＤ強制点灯信号ＢＤを生成し、ＬＤ制御部２０に送る。

ＬＤ制御部２０では、同期検知用強制点灯信号及びクロックＶＣＬＫに同期した画像信号から生成されたパルス信号幅に応じてＬＤを点灯制御する。そして、ＬＤユニット１１からレーザビームが出射され、ポリゴンミラー１３で偏向され、ｆθレンズ１４を通過し、感光体１０上を走査する。

ポリゴンモータ駆動制御部２２は、プリンタ制御部１６からの制御信号により、ポリゴンモータを規定の回転数で回転制御させる。

センサ１、センサ２で読み取った画像位置合わせ用パターンの信号は、プリンタ制御部１６に送られ、ＢＫに対する各色のずれ量（時間）が算出される。そして、主走査方向及び副走査方向の書出し開始位置を補正するために、その補正データを書出開始位置補正部２１に送ることで、主走査ゲート信号／ＬＧＡＴＥ、副走査ゲート信号／ＦＧＡＴＥのタイミングを可変している。また、画像倍率を補正するために、周波数設定データを書込クロック発生部１７に送ることで、クロックＷＣＬＫの周波数を可変している。また、傾きを補正するために、光ビーム走査装置１２に対して補正データを送っている。

図４に書出開始位置制御部２１の構成を示す。書出開始位置制御部２１は、主走査ライン同期信号発生部２７、主走査ゲート信号発生部３４、及び副走査ゲート信号発生部３５を有している。主走査ライン同期信号発生部２７は、主走査ゲート信号発生部３４内の主走査カウンタ２８、副走査ゲート信号発生部３５内の副走査カウンタ３１を動作させるための信号／ＬＳＹＮＣを生成している。主走査ゲート信号発生部３４は、画像信号の取り込みタイミング（主走査方向の画像書出しタイミング）を決定する信号／ＬＧＡＴＥを生成している。副走査ゲート信号発生部３５は画像信号の取り込みタイミング（副走査方向の画像書出しタイミング）を決定する信号／ＦＧＡＴＥを生成している。

主走査ゲート信号発生部３４は、／ＬＳＹＮＣとＶＣＬＫで動作する主走査カウンタ２８、主走査カウンタ２８からのカウンタ値とプリンタ制御部１６からの補正データ１とを比較し、その結果を出力するコンパレータ２９、及びコンパレータ２９からの比較結果から／ＬＧＡＴＥを生成するゲート信号生成部３０を有している。

副走査ゲート信号発生部３５は、プリンタ制御部１６からの制御信号と／ＬＳＹＮＣとＶＣＬＫで動作する副走査カウンタ３１、副走査カウンタ３１からのカウンタ値とプリンタ制御部１６からの補正データ２とを比較し、その結果を出力するコンパレータ３２、及びコンパレータ３２からの比較結果から／ＦＧＡＴＥを生成するゲート信号生成部３３を有している。

書出開始位置制御部２１は、主走査についてはクロックＶＣＬＫの１周期単位、つまり１ドット単位で、副走査については／ＬＳＹＮＣの１周期単位、つまり１ライン単位で書出位置を補正できる。

図５に画像形成制御部の前段の例を示す。画像形成制御部の前段には、ラインメモリが備わっていて、／ＦＧＡＴＥのタイミングで外部装置、例えばフレームメモリ、スキャナ等によって取り込まれた画像データを、／ＬＧＡＴＥが‘Ｌ’の区間だけＶＣＬＫに同期して画像信号が出力される。出力された画像信号は、ＬＤ制御部２０に送られ、そのタイミングでＬＤが点灯する。したがって，プリンタ制御部１６によってコンパレータ（２９及び３２）に設定される補正データを変えることで、／ＬＧＡＴＥ及び／ＦＧＡＴＥのタイミングが変わり、同時に画像信号のタイミングも変わるため、主走査方向、副走査方向の画像書出し開始位置が変わることになる。

図６に書出開始位置制御部２１のタイミングチャートを示す。／ＬＳＹＮＣによってカウンタがリセットされ、ＶＣＬＫでカウントアップしていき、カウンタ値がプリンタ制御部１６によって設定された補正データ（この場合‘Ｘ’）になったところでコンパレータ２９からその比較結果が出力され、ゲート信号生成部３０によって／ＬＧＡＴＥが‘Ｌ’（有効）になる。／ＬＧＡＴＥは、主走査方向の画像幅分だけ‘Ｌ’となる信号である。副走査については、／ＬＳＹＮＣでカウントアップしていくことが異なる。

図７に画像位置ずれ補正フローを示す。まず、画像位置合わせ用パターンを転写ベルト６上に形成し（ステップＳ７００）、センサ１、センサ２によってそのパターンを検出する（ステップＳ７０１）。ここで、各センサで全てのパターンを検出できたかを判断し（ステップＳ７０２）、２つのセンサで検出できた場合は（ステップＳ７０２／ＹＥＳ）、プリンタ制御部１６でＢＫに対する主走査ずれ量、副走査ずれ量、主走査倍率誤差量、傾きを算出する（ステップＳ７０３）。そして、ずれ量が補正する必要があるレベルかどうかを判断する（ステップＳ７０４）。この判断は、本実施例では１ドット単位、１ライン単位の補正分解能となっているので、ずれ量が１／２ドット以上、１／２ライン以上であれば補正を行うことになる。そして、補正が必要であると判断された場合は（ステップＳ７０４／ＹＥＳ）、補正データを算出し（ステップＳ７０５）、主走査ゲート信号発生部３４に補正データ１を、副走査ゲート信号発生部３５に補正データ２を設定し、／ＬＧＡＴＥ、／ＦＧＡＴＥを生成する（ステップＳ７０６）。

主走査倍率誤差補正についても、検出した倍率誤差が補正するレベルかどうかを判断する。なお、この判断も倍率補正分解能によって決定される。画像倍率を補正する場合、画像倍率を補正するために必要な周波数の設定値を算出し、書込クロック発生部１７に対して設定し、クロックＷＣＬＫを生成する。そして、生成された各色の／ＬＧＡＴＥ、／ＦＧＡＴＥ、ＷＣＬＫを用いることにより、画像位置ずれ、画像倍率が補正された画像を出力できる。なお、傾きについて補正する場合も同様に、光ビーム走査装置内のミラーを制御する。

一方、各センサでパターンを検出できなかった場合（ステップＳ７０２／ＮＯ）、例えば、１つのセンサでしか検出できなかった場合は（ステップＳ７０７／ＹＥＳ）、プリンタ制御部１６でＢＫに対する主走査ずれ量、副走査ずれ量を算出する（ステップＳ７０８）。算出方法は、２つのセンサで検出した場合は両者の平均値としていたが、１つのセンサの場合は、その値を用いることになる。そして、ずれ量が補正するレベルかどうかを判断する（ステップＳ７０９）。この判断は、本実施例では１ドット単位、１ライン単位の補正精度となっているので、ずれ量が１／２ドット以上、１／２ライン以上であれば補正を行うことになる（ステップＳ７０９／ＹＥＳ）。そして、補正データを算出し（ステップＳ７１０）、主走査ゲート信号発生部３４に補正データ１を、副走査ゲート信号発生部３５に補正データ２を設定し、／ＬＧＡＴＥ、／ＦＧＡＴＥを生成する（ステップＳ７１１）。そして、生成された各色の／ＬＧＡＴＥ、／ＦＧＡＴＥを用いることにより、画像位置ずれ、画像倍率が補正された画像が出力されることになる。また、各センサでパターンを検出できなかった場合は（ステップＳ７０７／ＮＯ）、例えば、エラーメッセージを表示し（ステップＳ７１２）、補正ができなかったことを知らせる。

図８にセンサ１、センサ２の出力信号を示す。プリンタ制御部１６は、センサの出力信号と予め設定してあるスレッシュレベルからパターンの幅を求め、その中央でずれ量を算出している。ａのセンサ出力はスレッシュレベルに達していないので、パターンが検出できないことになる。ｂのセンサ出力はスレッシュレベルには達しているが、スレッシュレベルに近いことから、パターンレベルの少しの変動で検出できなくなる可能性がある。ｃのセンサ出力は、十分スレッシュレベルに達していて、画像位置ずれ補正動作を正常に行うことができる。なお、パターン検出については、パターン幅を算出するためのスレッシュレベルで判断しても良いが（ａがＮＧ、ｂ及びｃはＯＫ）、ｂのような不安定なパターンについてもＮＧにするように、判断するスレッシュレベルを変えたり、パターン幅で判断しても良い。

図９に画像位置ずれ補正フローを示す。画像形成装置、画像位置合わせ用パターン、及び画像形成制御部は、実施例１と同様であるので説明を省略する。図７と異なる点は、各センサでパターンを検出できなかった場合は（ステップＳ９０７／ＮＯ）、パターンの濃度が低いことが原因の可能性が高いことを考慮し、トナー濃度調整を行い（ステップＳ９１２）、画像パターンの濃度が正常になった後、再度、パターンを形成している（ステップＳ９００）。本実施例では、トナー濃度調整を行うことにしているが、これに限ったことはなく、単にトナー補給動作を行っても良く、又はプロセスコントロールを実施しても良い。

図１０に本実施例に係る画像形成制御部の構成を示す。画像形成装置、画像位置合わせ用パターン、画像位置ずれ補正フローは、実施例１と同様であるので説明を省略する。本実施例の場合、図１０に示すように、プリンタ制御部１６に操作パネル２６が接続されており、実施例２では、パターンが一つも検出できなかった場合、トナー濃度調整等を行い、再度、パターンの形成を行っているが、本実施例では、その繰り返し回数を操作パネル２６から可変できるようになっている。

図１１に本実施例に係る画像形成装置、図１２に画像形成制御部の構成を示す。実施例１とは、パターンを検出するセンサが３つ有している点において異なり、その他は同じ構成となっている。

図１３に転写ベルト上に形成する画像位置合わせ用パターンを示す。センサ１とセンサ２との間にセンサ３が追加されたことにより、センサ３で検出するパターンが追加されている点において実施例１と異なる。以下に、センサを３つ用いた場合の画像位置ずれ補正の具体的な処理について説明する。

転写ベルト６上に各色予め設定されたタイミングで横線及び斜め線画像を形成する。転写ベルト６が矢印の方向に動くことにより、各色の横線、斜め線がセンサ１、センサ２、センサ３に検知され、プリンタ制御部１６に送られ、ＢＫに対する各色のずれ量（時間）が算出される。斜め線は、主走査方向の画像位置、画像倍率がずれることで検出タイミングが変わり、横線は、副走査方向の画像位置がずれることで検出タイミングが変わる。

具体的には、傾きは、パターンＢＫ１からパターンＣ１の時間をＴＢＫＣ１、パターンＢＫ３からパターンＣ３の時間をＴＢＫＣ３とすると、‘ＴＢＫＣ３−ＴＢＫＣ１’がシアン画像のブラック画像に対する傾きとなり、その分だけ光ビーム走査１２装置内のミラーの傾きを可変する。マゼンタ、イエローについても同様である。

主走査方向は、上記傾きを補正した後、パターンＢＫ１からパターンＢＫ２の時間を基準とし、パターンＣ１からパターンＣ２の時間と比較し、そのずれ分ＴＢＫＣ１２を求める。さらに、パターンＢＫ５からパターンＢＫ６の時間を基準とし、パターンＣ５からパターンＣ６の時間と比較し、そのずれ分ＴＢＫＣ５６を求め、‘ＴＢＫＣ５６−ＴＢＫＣ１２’がセンサ１とセンサ３の間におけるシアン画像のブラック画像に対する倍率誤差となるので、その量に相当する分だけセンサ１とセンサ３の間の書込クロックの周波数を可変する。さらに、パターンＢＫ３からパターンＢＫ４の時間を基準とし、パターンＣ３からパターンＣ４の時間と比較し、そのずれ分ＴＢＫＣ３４を求め、‘ＴＢＫＣ３４−ＴＢＫＣ５６’がセンサ３とセンサ２の間におけるシアン画像のブラック画像に対する倍率誤差となるので、その量に相当する分だけセンサ３とセンサ２の間の書込クロックの周波数を可変する。

そして、補正後の書込クロックを用いて同じパターンを形成し、同様にＴＢＫＣ１２、ＴＢＫＣ５６、ＴＢＫＣ３４を求め、‘（ＴＢＫＣ３４＋ＴＢＫＣ５６＋ＴＢＫＣ１２）／３’がシアン画像のブラック画像に対する主走査ずれとなり、そのずれ量分だけ書出し開始タイミングを書込クロックの１周期単位で可変することになる。マゼンタ、イエローについても同様である。

副走査方向は、理想の時間をＴ_cとし、パターンＢＫ１からパターンＣ１の時間をＴＢＫＣ１、パターンＢＫ５からパターンＣ５の時間をＴＢＫＣ５、パターンＢＫ３からパターンＣ３の時間をＴＢＫＣ３とすると、‘（（ＴＢＫＣ３＋ＴＢＫＣ５＋ＴＢＫＣ１）／３）−Ｔｃ’がシアン画像のブラック画像に対する副走査ずれとなり、その分だけ書出し開始タイミングを１ライン単位で可変することになる。マゼンタ、イエローについても同様である。

先には、倍率誤差の検出、補正を行ってから、主走査ずれの検出、補正を行った例を示した。しかし、倍率誤差の補正による主走査位置変化分を主走査ずれの検出量から差し引くことで、倍率誤差の補正を主走査位置の補正を同じパターンで同時に行うことができる。

画像位置ずれ補正は、実施例１と同様であるが、検出できない場合（幾つか検出できた場合）についての補正値算出方法が異なる。なお、センサ３が検出できなかった場合、実施例１の全てのセンサで検出できた場合と同様である。１つのセンサしか検出できなかった場合についても、実施例１と同様である。しかし、２つのセンサで検出できた場合（例えば、センサ１とセンサ３）、補正値を予測する必要がある。

傾きは、パターンＢＫ１からパターンＣ１の時間をＴＢＫＣ１、パターンＢＫ５からパターンＣ５の時間をＴＢＫＣ５とすると、‘ＴＢＫＣ５−ＴＢＫＣ１’がシアン画像のブラック画像に対する傾きの１／２相当となると予想し、その２倍分だけ光ビーム走査装置１２内のミラーの傾きを可変する。マゼンタ、イエローについても同様である。

主走査方向は、上記傾きを補正した後、パターンＢＫ１からパターンＢＫ２の時間を基準とし、パターンＣ１からパターンＣ２の時間と比較し、そのずれ分ＴＢＫＣ１２を求める。さらに、パターンＢＫ５からパターンＢＫ６の時間を基準とし、パターンＣ５からパターンＣ６の時間と比較し、そのずれ分ＴＢＫＣ５６を求める。‘ＴＢＫＣ５６−ＴＢＫＣ１２’がセンサ１とセンサ３の間におけるシアン画像のブラック画像に対する倍率誤差となり、その２倍分がセンサ１とセンサ２の間におけるシアン画像のブラック画像に対する倍率誤差と予想し、書込クロックの周波数を可変する。

そして、補正後の書込クロックを用いて同じパターンを形成し、同様にＴＢＫＣ１２、ＴＢＫＣ５６を求め、‘（ＴＢＫＣ１２＋ＴＢＫＣ５６）／２’がシアン画像のブラック画像に対する主走査ずれとなり、そのずれ量分だけ書出し開始タイミングを書込クロックの１周期単位で可変する。マゼンタ、イエローについても同様である。

副走査方向は、理想の時間をＴ_cとし、パターンＢＫ１からパターンＣ１の時間をＴＢＫＣ１、パターンＢＫ５からパターンＣ５の時間をＴＢＫＣ５とすると、‘（（ＴＢＫＣ５＋ＴＢＫＣ１）／２）−Ｔ_c’がシアン画像のブラック画像に対する副走査ずれとなり、その分だけ書出し開始タイミングを１ライン単位で可変する。マゼンタ、イエローについても同様である。センサ２とセンサ３に場合についても同様である。

なお、本実施例では、倍率補正について、センサ１からセンサ３の間と、センサ３からセンサ２の間とで、同じような倍率誤差があるという予想のもと、補正値を算出している。しかし、予めその特性、傾向が分かっているのであれば、その補正値を用いても良い。

画像形成装置、画像位置合わせ用パターン、及び画像形成制御部は、実施例１と同様である。

図１４に画像位置ずれ補正フローを示す。図１４に示すように１つ以上のパターンは検出されたが全てのパターンが検出できなかった場合（ステップＳ１４０７／ＹＥＳ）に実行される処理のみ異なる。１つ以上のパターンは検出されたが全てのパターンが検出できなかった場合（ステップＳ１４０７／ＹＥＳ）、プリンタ制御部１６でＢＫに対する主走査ずれ量、副走査ずれ量を算出する（ステップＳ１４０８）。算出方法は、２つのセンサで検出した場合は両者の平均値としていたが、１つのセンサの場合は、その値を用いることになる。そして、ずれ量が補正するレベルかどうかを判断する（ステップＳ１４０９）。この判断は、本実施例では１ドット単位、１ライン単位の補正分解能となっているので、ずれ量が１／２ドット以上、１／２ライン以上であれば補正を行うことになる（ステップＳ１４０９／ＹＥＳ）。そして、補正データを算出し（ステップＳ１４１０）、主走査ゲート信号発生部３４に補正データ１を、副走査ゲート信号発生部３５に補正データ２を設定し、／ＬＧＡＴＥ、／ＦＧＡＴＥを生成する（ステップＳ１４１１）。次に、全てのパターンを検出できなかった回数をチェックし(ステップＳ１４１２)、本実施例では５回を超えた場合（ステップＳ１４１２／ＹＥＳ）、エラーメッセージを表示する（ステップＳ１４１４）。そして、生成された各色の／ＬＧＡＴＥ、／ＦＧＡＴＥを用いることにより、画像位置ずれ、画像倍率が補正された画像が出力される。

ステップＳ１４１４に表示されるメッセージは、「色ずれ補正が完全に行われていない可能性があります」など、機械の状態を知らせるものである。なお、本実施例では、５回を超えた場合としているが、それに限ったものではなく、その回数も変更できる方が好ましい。また、連続して検出できない場合は、機械が異常の可能性が高いので、連続して検出できなかった場合についてのみメッセージを表示するようにしても良い。

実施例１に係る画像形成装置の概略図である。 実施例１に係る画像位置合わせ用パターンの図である。 実施例１に係る画像形成制御部のブロック図である。 書出開始位置制御部のブロック図である。 画像形成制御部の前段部のブロック図である。 書出開始位置制御部のタイミングチャートである。 画像位置ずれ補正のフローチャートである。 センサからの出力信号の図である。 画像位置ずれ補正のフローチャートである。 実施例３に係る画像形成制御部のブロック図である。 実施例４に係る画像形成装置の概略図である。 実施例４に係る画像形成制御部のブロック図である。 画像位置合わせ用パターンの図である。 画像位置ずれ補正のフローチャートである。

符号の説明

１、２、３ センサ
４ 搬送用モータ
５ 記録紙
６ 転写ベルト
７ 帯電器
８ 転写器
９ 現像ユニット
１０ 感光体
１１ ＬＤユニット
１２ 光ビーム走査装置
１３ ポリゴンミラー
１４ ｆθレンズ
１５ ＢＴＬ

Claims (9)

1. 単色画像を形成する複数の画像形成手段を有し、前記各画像形成手段によって形成された前記単色画像を重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置において、
   画像の位置ずれを補正するための画像位置ずれ補正用パターンを検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出した少なくとも１つの前記画像位置ずれ補正用パターンに基づいて前記位置ずれを補正する画像位置ずれ補正手段とを有し、
   前記各画像形成手段は、各色ごと少なくとも１つの前記画像位置ずれ補正用パターンを形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 搬送ベルトと、前記搬送ベルトに沿って配置された単色画像を形成する複数の電気写真プロセス部と、前記各電子写真プロセス部によって形成された前記単色画像を重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置において、
   画像の位置ずれを補正するための画像位置ずれ補正用パターンを検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出した少なくとも１つの前記画像位置ずれ補正用パターンに基づいて前記位置ずれを補正する画像位置ずれ補正手段とを有し、
   前記各画像形成手段は、各色ごと少なくと１つの前記画像位置ずれ補正用パターンを形成することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記検出手段によって前記画像位置ずれ補正用パターンを検出できなかったとき、前記各画像形成手段は、前記検出手段によって前記画像位置ずれ補正用パターンが検出されるまで、繰り返し前記画像形成位置ずれ補正用パターンを形成することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記各画像形成手段によって前記画像形成位置ずれ補正用パターンを繰り返し形成する回数を設定する繰り返し回数入力手段を有することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. １つの前記検出結果に基づいて前記位置ずれを補正するとき、前記画像位置ずれ補正手段は、主走査方向に対する前記画像形成位置ずれ補正用パターンの位置、及び副走査方向に対する前記画像形成位置ずれ補正用パターンの位置の少なくとも一方に基づいて前記位置ずれを補正することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の画像形成装置。
6. 複数の前記検出結果に基づいて前記位置ずれを補正するとき、前記画像位置ずれ補正手段は、主走査方向に対する前記画像形成位置ずれ補正用パターンの位置、副走査方向に対する前記画像形成位置ずれ補正用パターンの位置、画像倍率、倍率誤差、及び傾きのうち少なくとも１つに基づいて前記位置ずれを補正することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の画像形成装置。
7. 前記検出手段によって全ての前記画像位置ずれ補正用パターンが所定回数検出できなかったとき、前記画像形成装置の状態を報知するメッセージを表示することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の画像形成装置。
8. 前記検出手段によって全ての前記画像位置ずれ補正用パターンが連続して所定回数検出できなかったとき、前記画像形成装置の状態を報知するメッセージを表示することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の画像形成装置。
9. 前記所定回数を設定する補正回数入力手段を有することを特徴とする請求項７又は８記載の画像形成装置。

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