JP2007093929A - 画像形成装置及び画像形成調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】感光ドラムの回転に関する基準位相を正確に決定することができる画像形成装置及び画像形成調整方法を提供する。
【解決手段】異なる色成分の画像が夫々形成される複数の感光ドラム（１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ）及び感光ドラムを回転させる個別モータ（２６Ｋ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｙ）を備え、各感光ドラムの１回転の周期長にわたって所定間隔で複数の調整用画像の形成を行い、前記所定間隔に対する各調整用画像の検出間隔のずれの最大部分に基づいて各感光ドラムの回転に関する基準位相の決定を行い、決定した各基準位相が一致するように個別モータを制御する画像形成装置において、感光ドラムの１回転の周期長に対応する画像形成領域を４以上の偶数の領域に分割して各領域毎のずれ量を制御部６０で算出し、半周期長離れた領域同士のずれ量の差に基づいて前記最大部分を制御部６０が決定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、異なる色成分の画像が夫々形成される複数の像担持体及び該像担持体を回転させる駆動手段を備え、各像担持体の１回転の周期長に対応する画像形成領域に所定間隔となるように複数の調整用画像の形成を行い、前記所定間隔と各調整用画像の検出間隔とのずれを検出して各像担持体の回転に関する基準位相の決定を行い、決定した各基準位相が一致するように駆動手段を制御する画像形成装置及び画像形成調整方法に関する。

カラー画像を用紙に形成する装置として、例えばブラック用、シアン用、マゼンタ用、イエロー用の各感光ドラムに各色成分画像を形成し、転写ベルトに重ねて転写する画像形成装置がある。各感光ドラムへの色成分画像の形成は、各感光ドラムに対応する複数の各レーザダイオードから出力されたレーザビームを、各感光ドラムに対応する複数の各ポリゴンミラーで反射して各感光ドラムへ照射しているが、複数のレーザダイオードのレーザビームを共通のポリゴンミラーに照射し、ポリゴンミラーで反射した各レーザビームを夫々対応する感光ドラムへ照射することで、ポリゴンミラーを削減したものもある。

このような画像形成装置においては、転写ベルトに転写された色成分画像の位置ずれにより、画質の低下が生じるという問題がある。そのため、画像形成のタイミング調整用の画像（以下、マークという）を形成し、形成したマークの位置を検出し、検出した位置に基づいて、画像形成のタイミング調整を行っている。マークの形成は、例えばブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色成分のマークを転写ベルトに順番に形成しており、マークの形成タイミングは主にレーザビームの出力タイミングで決まる。

しかし、レーザビームの出力タイミングとは別に、例えば駆動ギアの偏心などによる感光ドラムの回転速度の変動などによって、マークの形成位置にずれが生じるという問題がある。このような感光ドラムの回転速度の変動によるノイズは、周期性を有する場合が多い。この問題を解決するため、各感光ドラムの１回転（１周期）の基準となる基準位相を一致させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。

図９（ａ）は基準位置とマーク位置とのずれの例を示す概念図であり、図９（ｂ）は基準位相を一致させた２種類のマーク位置の例を示す概念図である。図９（ａ）及び（ｂ）において、基準位置は感光ドラム表面の１回転の周期長に対応する画像形成領域を等間隔に分割した位置を表している。また、マークは、基準位置に形成しようとしているが、感光ドラムの回転速度の変動などによって形成位置にずれが生じている。図９（ａ）に示すように、マークの中には搬送方向にずれているものもあれば、逆方向にずれているものもあり、感光ドラムの回転位相に対するマークのずれ（搬送方向が負）は、理想的にはサインカーブとなる。よって、前記ずれの曲線の例えば山（正のピーク）と谷（負のピーク）との中央部分を基準位相とすることが可能である。各感光ドラムの基準位相を一致させることにより、図９（ｂ）に示すように、感光ドラムの回転速度の変動などによる各マークの形成位置が同じようにずれ、形成位置のずれが目立ち難くなる。
特開２００３−１７７５８８号公報

しかし、前記ずれの曲線は、図９（ａ）に示すように理想的なサインカーブの場合は正及び負のピークを正確に検出できるが、実際は歪みが生じるなどして理想的なサインカーブになっておらず、正及び負のピークを誤検出する場合も多く、安定して基準位相を正確に求めるのが困難という問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、像担持体の１回転の周期長に対応する画像形成領域内で、ずれ量の差が最大となる互いに半周期長離れた２つの領域を確定し、確定した２つの領域に基づいて、像担持体の回転に関する基準位相を決定するようにしたことにより、前記基準位相を正確に決定することができる画像形成装置及び画像形成調整方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、前記画像形成領域を４以上の偶数の分割領域に分けて各分割領域毎のずれ量を算出し、半周期長離れた分割領域同士のずれ量に基づいてずれの最大部分を決定するように構成したことにより、前記最大部分に基づく基準位相を正確に決定することができる画像形成装置を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、半周期長離れた分割領域同士のずれ量の差が最大となる分割領域に基づいて前記最大部分を決定するように構成したことにより、前記最大部分を正確に決定することができる画像形成装置を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、半周期長離れた分割領域同士のずれ量の差と、前記分割領域から１／４周期長離れると共に互いに半周期長離れた分割領域同士のずれ量の差の絶対値との差が最小となる分割領域に基づいて前記最大部分を決定するように構成したことにより、前記最大部分を正確に決定することができる画像形成装置を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、前記画像形成領域内の分割領域の設定位置を変更し、設定位置が異なる各分割領域のずれ量を算出するように構成したことにより、前記最大部分をより正確に決定することができる画像形成装置を提供することを他の目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、異なる色成分の画像が夫々形成される複数の像担持体及び該像担持体を回転させる駆動手段を備え、各像担持体の１回転の周期長に対応する画像形成領域に所定間隔となるように複数の調整用画像の形成を行い、前記所定間隔と各調整用画像の検出間隔とのずれを検出して各像担持体の回転に関する基準位相の決定を行い、決定した各基準位相が一致するように駆動手段を制御する画像形成装置において、前記画像形成領域内で、ずれ量の差が最大となる互いに半周期長離れた２つの領域を確定する確定手段と、該確定手段が確定した２つの領域に基づいて基準位相を決定する決定手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、異なる色成分の画像が夫々形成される複数の像担持体及び該像担持体を回転させる駆動手段を備え、各像担持体の１回転の周期長に対応する画像形成領域に所定間隔となるように複数の調整用画像の形成を行い、前記所定間隔と各調整用画像の検出間隔とのずれの最大部分に基づいて各像担持体の回転に関する基準位相の決定を行い、決定した各基準位相が一致するように駆動手段を制御する画像形成装置において、前記画像形成領域を４以上の偶数の分割領域に分けて各分割領域毎のずれ量を算出する算出手段と、半周期長離れた分割領域同士のずれ量に基づいて前記最大部分を決定する決定手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、前記決定手段は、半周期長離れた分割領域同士のずれ量の差が最大となる分割領域に基づいて前記最大部分を決定するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、前記算出手段は、画像形成領域を４の倍数の分割領域に分けて各分割領域毎のずれ量を算出するように構成してあり、前記決定手段は、半周期長離れた分割領域同士のずれ量の差と、前記分割領域から１／４周期長離れ、互いに半周期長離れた分割領域同士のずれ量の差の絶対値との差が最大となる分割領域に基づいて前記最大部分を決定するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、前記算出手段は、前記画像形成領域内の分割領域の設定位置を変更し、設定位置が異なる各分割領域のずれ量を算出するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る画像形成調整方法は、異なる色成分の画像が夫々形成される複数の像担持体及び該像担持体を回転させる駆動手段を備え、各像担持体の１回転の周期長に対応する画像形成領域に所定間隔となるように複数の調整用画像の形成を行い、前記所定間隔と各調整用画像の検出間隔とのずれを検出して各像担持体の回転に関する基準位相の決定を行い、決定した各基準位相が一致するように駆動手段を制御する画像形成調整方法において、前記画像形成領域内で、ずれ量の差が最大となる互いに半周期長離れた２つの領域を確定するステップと、確定した２つの領域に基づいて基準位相を決定するステップとを有することを特徴とする。

本発明においては、像担持体の１回転の周期長に対応する画像形成領域内で、ずれ量の差が最大となる互いに半周期長離れた２つの領域を確定し、確定した２つの領域に基づいて基準位相を決定するため、ずれの最大部分（所定間隔を基準にした各調整用画像の検出間隔の正方向へのずれのピーク値（正のピーク）を含む領域及び負方向へのずれのピーク値（負のピーク）を含む領域）を正確に検出でき、前記領域に基づいて基準位相を正確に決定することができる。像担持体の１回転の周期長にわたる調整用画像のずれは、山（正のピーク）及び谷（負のピーク）を有する周期的な曲線となる場合が多いが、正のピークが含まれる領域と負のピークが含まれる領域とは半周期長離れていると考えられ、前記２つの領域のずれ量の差は他の２つの領域のずれ量の差よりも大きく、最大となる。よって、ずれ量の差が最大となる互いに半周期長離れた２つの領域を、ずれの正のピークを含む領域及び負のピークを含む領域として検出できる。ここで、ずれ量としては、例えば前記領域に含まれる各調整用画像のずれの合計値を用いることが可能である。また、基準位相は、例えばずれの正のピーク、負のピーク、又は、正のピークと負のピークとの中央値などに決定することが可能である。

本発明においては、像担持体の１回転の周期長に対応する画像形成領域を４以上の偶数の分割領域に分割して各分割領域毎のずれ量を算出手段で算出し、半周期長離れた分割領域同士のずれ量に基づいて決定手段がずれの最大部分（正のピークを含む領域及び負のピークを含む領域）を決定するため、形成位置のずれの最大部分を正確に決定することができる。分割領域毎にずれ量を算出するため、個々の調整用画像の形成誤差又は検出誤差などの影響を受け難くなる。そのため、ずれの正のピークを含む分割領域及び負のピークを含む分割領域を正確に検出することができる。よって、各像担持体に関する基準位相を正確に決定でき、各像担持体に関する基準位相を正確に一致させることができる。ここで、ずれ量としては、例えば分割領域に含まれる各調整用画像のずれの合計値を用いることが可能である。また、基準位相は、例えばずれの正のピーク、負のピーク、又は、正のピークと負のピークとの中央値などに決定することが可能である。

本発明においては、半周期長離れた分割領域同士のずれ量の差が最大となる分割領域に基づいて、前記決定手段が前記最大部分を決定するため、最大部分を正確に決定することができる。像担持体の１回転の周期長にわたる調整用画像のずれ（所定間隔に対する各調整用画像の検出間隔のずれ）は、山（正のピーク）及び谷（負のピーク）を有する周期的な曲線となる場合が多いが、正のピークが含まれる分割領域と負のピークが含まれる分割領域とは半周期長離れていると考えられ、前記分割領域のずれ量の差は他の分割領域のずれ量の差よりも大きく、最大となる。よって、ずれ量の差が最大となる互いに半周期長離れた２つの領域を、ずれの正のピークを含む領域及び負のピークを含む領域として検出できる。

本発明においては、半周期長離れた分割領域同士のずれ量の差と、前記分割領域から１／４周期長離れると共に互いに半周期長離れた分割領域同士のずれ量の差の絶対値との差が最大となる分割領域に基づいて、前記決定手段が前記最大部分を決定するため、前記最大部分を正確に決定することができる。像担持体の１回転の周期長にわたる調整用画像のずれ（所定間隔に対する各調整用画像の検出間隔のずれ）は、山（正のピーク）及び谷（負のピーク）を有する周期的な曲線となる場合が多いが、正のピークが含まれる分割領域と負のピークが含まれる分割領域とは半周期長離れていると考えられ、前記分割領域のずれ量の差は他の分割領域のずれ量の差よりも大きく最大となる。また、正のピークが含まれる分割領域と負のピークが含まれる分割領域と１／４周期長離れ、互いに半周期長離れた分割領域には共に振幅ゼロとなる中心点が含まれていると考えられ、前記分割領域のずれ量の差は他の分割領域のずれ量の差よりも小さく、最小となる。

本発明においては、分割領域の設定位置を変更し、設定位置が異なる各分割領域のずれ量を算出手段で算出するため、前記最大部分をより正確に決定することができる。像担持体の１回転の周期長にわたる調整用画像のずれ（所定間隔に対する各調整用画像の検出間隔のずれ）は、山（正のピーク）及び谷（負のピーク）を有する周期的な曲線となる場合が多いが、正のピークが含まれる分割領域と負のピークが含まれる分割領域とは半周期長離れていると考えられる。分割領域の設定位置を変更した場合、正のピークを含む分割領域及び負のピークを含む分割領域において、分割領域内に含まれる正のピーク及び負のピークの位置が変化するが、正のピーク及び負のピークが分割領域中央付近に含まれるのが好ましく、その場合は、正のピークが含まれる分割領域と負のピークが含まれる分割領域とのずれ量の差が最大となり、中心点を含む半周期長離れた分割領域のずれ量の差は最小となる。よって、正のピーク及び負のピークが分割領域中央付近にある好ましい状態で正のピークを含む分割領域及び負のピークを含む分割領域を正確に検出することが可能となり、前記最大部分をより正確に決定することができる。

本発明によれば、像担持体の回転に関する基準位相を正確に決定することができる。

本発明によれば、像担持体の１回転の周期長にわたる調整用画像の形成位置のずれの最大部分を正確に決定することができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係る画像形成装置の要部構成を示す模式図である。画像形成装置は、主要構成として、画像が形成される感光ドラム（像担持体）１０と、レーザビームを出力するレーザダイオード４２と、レーザダイオード４２から出力されたレーザビームを感光ドラム１０へ導く第１ミラー４４、ポリゴンミラー４０、及び第２ミラー４６と、レーザビームによって感光ドラム１０に形成された潜像を現像する現像ローラ２４と、感光ドラム１０に形成された画像が転写される転写ベルト３０とを備える。

感光ドラム１０は、ブラック用の感光ドラム１０Ｋと、シアン用の感光ドラム１０Ｃと、マゼンタ用の感光ドラム１０Ｍと、イエロー用の感光ドラム１０Ｙとを含む。同様に、現像ローラ２４は、ブラック用の現像ローラ２４Ｋと、シアン用の現像ローラ２４Ｃと、マゼンタ用の現像ローラ２４Ｍと、イエロー用の現像ローラ２４Ｙとを含む。また、レーザダイオード４２は、ブラック用のレーザダイオード４２Ｋと、シアン用のレーザダイオード４２Ｃと、マゼンタ用のレーザダイオード４２Ｍと、イエロー用のレーザダイオード４２Ｙとを含む。

第１ミラー４４は、シアン用のレーザダイオード４２Ｃ、マゼンタ用のレーザダイオード４２Ｍ、イエロー用のレーザダイオード４２Ｙの夫々から出力されたレーザビームをポリゴンミラー４０へ導くシアン用の第１ミラー４４Ｃ、マゼンタ用の第１ミラー４４Ｍ、イエロー用の第１ミラー４４Ｙを含む。また、第２ミラー４６は、ポリゴンミラー４０で反射されたレーザビームを、ブラック用の感光ドラム１０Ｋ、シアン用の感光ドラム１０Ｃ、マゼンタ用の感光ドラム１０Ｍ、イエロー用の感光ドラム１０Ｙの夫々に導くブラック用の第２ミラー４６Ｋ、シアン用の第２ミラー４６Ｃ、マゼンタ用の第２ミラー４６Ｍ、イエロー用の第２ミラー４６Ｙを含む。このように複数のミラーを組み合わせることにより、間隔を開けて配置された複数のレーザダイオード４２から照射されるレーザビームの照射位置(ビームスポット)を近接させ、ポリゴンミラー４０の同一の反射面に各レーザビームを照射することができる。

転写ベルト３０はループ状であり、転写ベルト３０の表面と対向するように各色成分の感光ドラム１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙが並んで配置されている。また、転写ベルト３０に転写された画像は、転写ベルト３０に内接するベルト駆動ローラ３２により、感光ドラム１０に対して図中右から左へ移動する。また、転送ベルト３０の表面と対向するように、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）３４が配置されている。なお、ＣＣＤ３４は、感光ドラム１０よりもベルト移動方向側に配置されている。また、感光ドラム１０は、ＣＣＤ３４からベルト移動方向と逆方向に、ブラック用の感光ドラム１０Ｋ、シアン用の感光ドラム１０Ｃ、マゼンタ用の感光ドラム１０Ｍ、イエロー用の感光ドラム１０Ｙの順に配置されている。

また、転写ベルト３０を挟んでベルト駆動ローラ３２と対向するように転写ローラ３６が配置されており、転写ローラ３６を通過する用紙５０に、転写ベルト３０から画像が転写され、定着ローラ３８によって定着される。

図２は、画像形成装置の要部構成を示すブロック図である。画像形成装置は、レーザダイオード４２Ｋ，４２Ｃ，４２Ｍ，４２Ｙ及びポリゴンミラー４０を含むＬＳＵ（Laser Scanning Unit）６４と、転写ベルト３０に形成された、画像形成タイミング又は基準位相などの調整用画像（以下、マークという）を検出するＣＣＤ３４と、ドラム１０，ベルト駆動ローラ３２及びポリゴンミラー４０を駆動する駆動部（駆動手段）６６と、イメージスキャナなどの原稿画像を読取る画像入力部６２と、上述したＣＣＤ３４，ＬＳＵ６４，駆動部６６及び画像入力部６２に接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）などの制御部６０と、制御部６０に接続されたＲＡＭ６８及びＲＯＭ７０とを備える。制御部６０は、ＲＯＭ７０に記憶されているプログラム及びデータに基づいて、装置内の各構成部の制御を行う。

駆動部６６は、ポリゴンミラー４０を駆動するモータ及びベルト駆動ローラ３２を駆動するモータと、各感光ドラム１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙを夫々駆動する個別モータ（駆動手段）２６Ｋ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｙとを備える。図３は、感光ドラム及び各感光ドラムを駆動するモータの構成例を示す模式図である。感光ドラム１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、回転中心となる軸歯車１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと、軸歯車１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに噛合されたウォーム歯車１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙとを備え、各ウォーム歯車１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙには個別モータ２６Ｋ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｙによって駆動されるウォーム１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙが噛合されている。

また、各軸歯車１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙには、夫々リブ２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙが設けられており、各感光ドラム１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙに対して夫々リブセンサ２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙが設けられている。リブセンサ２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙは、例えば発光部及び受光部を備え、発光部及び受光部間をリブ２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙが通過して遮光されたことを検出することが可能である。

ＬＳＵ６４は、基準となるブラック（基準色）の基準マーク及び調整対象であるシアン，マゼンタ，イエロー（調整色）の調整マークを、各色成分に対応する感光ドラム１０に形成する画像形成手段として動作し、ＣＣＤ３４及び制御部６０によって、転写ベルト３０に転写された各マークの位置を検出し、基準マークを基準にして各調整マークの検出位置と規定位置とのずれが所定値以下になるように制御部６０でＬＳＵ６４を制御し、画像形成のタイミング調整を行う。ただし、前記所定値は、色成分に応じて異なる。例えば、前記所定値はイエローが最も大きく、マゼンタが最も小さい。

制御部６０は、基準マーク（ブラック）とシアンの調整マークとの間隔が規定間隔範囲内になるように、シアンに関する形成タイミングを調整する。同様に、制御部６０は、基準マーク（ブラック）とマゼンタの調整マークとの間隔が規定間隔範囲内になるように、マゼンタに関する形成タイミングを調整し、また、基準マーク（ブラック）とイエローの調整マークとの間隔が規定間隔範囲内になるように、イエローに関する形成タイミングを調整する。ここで、各色成分画像の位置は、ＣＣＤ３４で検出されたマークの移動方向に対する先端位置と後端位置との平均値を制御部６０で求めてＲＡＭ６８に記憶し、記憶した平均値をマークの位置に用いている。ここで、マークの位置は、ＣＣＤ３４で検出された時間で表される。

また、感光ドラム１０は円筒状であり、制御部６０は、各感光ドラム（像担持体）１０の回転の基準位相を検出し、基準色に対する基準位相と各調整色の基準位相とが一致するように画像形成のタイミング調整を行う。ここで、基準位相は、リブセンサ２２がリブを検出した時点からの経過時間とすることが可能である。なお、感光ドラム１０及びベルト駆動ローラ３２は一定速度で回転しており、基準位相の差又はマークの間隔は、時間で表すことも長さで表すことも可能である。

基準位相を検出する場合、制御部６０の制御により、基準マーク及び調整マークは、各色毎に感光ドラム１０の１周期長（１回転の周期長）に対応する画像形成領域に所定間隔で複数形成される。例えば図９（ａ）に示すように、１周期長にわたって１６個のマークが形成される。ＣＣＤ３４及び制御部６０は、基準マークおよび調整マークを各色ごとに検出し、各マークについて、マークが形成されるべき基準位置に対する実際にマークが検出された検出位置のずれを各々算出し、ＲＡＭ６８に記憶する。ただし、本説明では、搬送方向を負方向としており、搬送方向のずれは負の数となる。ここで、マークの検出位置と基準位置とのずれは、マークを検出した時間と、マークが検出されるべき時間との時間差で表すことが可能である。なお、マークの間隔は、時間で表す以外に、時間に対応する距離で表したり、時間に対応するドット数で表すことも可能である。

制御部６０は、感光ドラム１０の１周期長に対応する画像形成領域を４以上の偶数の領域（分割領域）に分割して各領域毎のずれ量を算出する算出手段、及び、半周期長離れた領域同士のずれ量に基づいて、マークのずれの最大部分（正のピーク及び負のピーク）を決定する決定手段として動作する。図４は半周期長離れた領域同士のずれ量の例を簡略化して示す説明図である。図の例では、１周期の曲線が８つの領域に分けられており、各領域のずれ量を簡略してずれＰ１，Ｑ１，Ｒ１，Ｓ１，Ｐ２，Ｑ２，Ｒ２，Ｓ２で表している。ここで、ずれＰ１とＰ２は半周期離れており、ずれＱ１とＱ２、ずれＲ１とＲ２、ずれＳ１とＳ２も半周期離れている。半周離れたずれの差ΔＰ＝｜Ｐ１−Ｐ２｜、ΔＱ＝｜Ｑ１−Ｑ２｜、ΔＲ＝｜Ｒ１−Ｒ２｜、ΔＳ＝｜Ｓ１−Ｓ２｜に関しては、図４に示すように、曲線の山（正のピーク）に近い領域と谷（負のピーク）に近い領域とのずれの差の絶対値（図の例ではΔＱ）が最大になり、曲線の中心に近い領域同士のずれの差の絶対値（図の例ではΔＳ）が最小になる。よって、半周期離れた領域同士のずれの差に基づいて、曲線の最大部分（正のピーク及び負のピーク）及び曲線の中心部分を決定することができる。

本実施の形態においては、図９（ａ）に示したずれの曲線に対し、感光ドラム１０の１周期長（１回転の周期長）に対応する画像形成領域に、４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを等間隔で設定する。ただし、領域Ａが先頭である。図５（ａ）及び（ｂ）は領域の設定例を示す概念図である。曲線の横軸の「位相」は感光ドラムの回転角度に対応する時間であり、縦軸の「ずれ」は基準位置とマークとのずれに対応する時間である。

また、本実施の形態では、ずれ量ａ，ｂ，ｃ，ｄとして、各領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内のずれの合計（以下、ずれ合計という）を夫々算出する。ずれ合計（ずれ量）は、図５（ａ）に示すように、ずれの曲線の山（正のピーク）を含む領域では最大となり、谷（負のピーク）を含む領域では最小となり、他の領域では最大及び最小の中央となる。よって、４つの領域の中から、正のピークを含む領域としてずれ合計が最大の領域を選定し、負のピークを含む領域としてずれ合計が最小の領域を選定することが可能である。

ただし、図５（ａ）に示すように曲線の正のピーク及び負のピークが領域の中央に含まれる場合もあれば、図５（ｂ）に示すように曲線の正のピーク及び負のピークが領域の端部付近に含まれる場合もある。よって、制御部（確定手段、決定手段）６０は、領域の設定位置を変更した場合の夫々での各領域毎のずれ合計を算出し、ずれ量の差が最大となる互いに半周期長離れた２つの領域を確定し、確定した２つの領域に基づいて基準位相を決定する。本実施の形態では、感光ドラム１０の１回転の周期長に１６個のマークを形成しており、各マークが領域Ａの先頭になるように、１６通りの領域の設定を行う。

以下、検出した１６個のマークを、検出順にマークＮｏ．１〜１６と記載する。また、領域Ａの先頭がマークＮｏ．ｎ（ｎ＝１〜１６）となっている領域の設定を設定Ｎｏ．ｎと記載する。例えば領域の設定Ｎｏ．１においては、領域ＡはマークＮｏ．１〜４に設定され、領域Ｂ，Ｃ，Ｄの夫々はマークＮｏ．５〜８，マークＮｏ．９〜１２，マークＮｏ．１３〜１６に設定される。なお、マークＮｏ．１６の次はマークＮｏ．１に循環する。図６は１６個のマークのずれの検出値の例を示す図である。図の例では、領域の設定Ｎｏ．７であり、領域Ａの先頭はマークＮｏ．７となっている。また、各マークのずれの値を表１に示す。ここで、ずれの単位はドットであるが、時間を単位にしたり（１ドット＝０．３４１ｍｓ）、距離を単位にする（１ドット＝０．０４２３ｍｍ）ことも可能である。

制御部６０は、半周期長離れた領域同士のずれ合計の差と、前記領域から１／４周期長離れ、互いに半周期長離れた領域同士のずれ合計の差の絶対値との差が最大となる領域に基づいてずれの最大部分（正のピークを含む領域及び負のピークを含む領域）を決定し、該最大部分に基づいて基準位相を決定する。また、領域の各設定に対して、図５（ａ）に示すように曲線の正のピーク、負のピークが夫々領域Ａ，Ｃの中央に含まれる場合、領域Ａと領域Ｃとの差（ａ−ｃ）は最大となり、領域Ｂと領域Ｄとの差の絶対値（｜ｂ−ｄ｜）は最小となる。よって、制御部６０は、領域の設定Ｎｏ．１〜１６の中から、（ａ−ｃ）−｜ｂ−ｄ｜が最大となる設定を選択する。制御部４０は、選択した領域の設定において、領域Ａと領域Ｃとの間の領域Ｄ（又は領域Ｂ）に含まれるマークのうち、中央のマークの検出位置に対応する位相を基準位相に決定する。なお、中央のマークが２つある場合は、平均を求めたり、ゼロに近い方に決定することが可能である。また、基準位相は、領域Ａ（又は領域Ｃ）に含まれるマークのうち、中央のマークの検出位置に対応する位相を基準位相に決定することも可能である。

表１のずれ合計ａ，ｂ，ｃ，ｄ及び（ａ−ｃ）−｜ｂ−ｄ｜の算出結果を表２に示す。表２の例では、（ａ−ｃ）−｜ｂ−ｄ｜が最大である領域の設定Ｎｏ．７が選択され、領域Ｄの中央のマークＮｏ．４，５のうち、ゼロに近いマークＮｏ．５の検出位置に対応する位相を基準位相に決定する。

図７は基準位相に関する画像形成のタイミング調整手順の例を示すフローチャートである。制御部６０の制御により、基準マークおよび調整マークを各色毎に所定間隔で複数形成する。本実施の形態では、感光ドラム１０の１回転の周期長に対して、１６個のマークを等間隔で形成する。制御部６０は、ＣＣＤ３４から送られた転送ベルト３０表面の画像から、各色成分のマークの先端位置及び後端位置を検出し、検出位置に基づいてマークのセンタ位置を算出し（Ｓ１０）、ＲＡＭ６８に記憶する。制御部６０は、基準マーク（ブラック）および他の色成分（シアン，マゼンタ，イエロー）の夫々に対し、検出位置に基づいて算出した各センタ位置とマークが形成されるべき基準位置とのずれを算出し（Ｓ１２）、ＲＡＭ６８に記憶する。また、制御部６０は、各色成分のずれの振幅（ピーク・ピーク値の半分）を求め（Ｓ１４）、ＲＡＭ６８に記憶する。

制御部６０は、シアンに対応する振幅が所定値以上の場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、シアンに対応する基準位相を決定（Ｓ１８）してＲＡＭ６８に記憶し、マゼンタに対応する振幅が所定値以上の場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、マゼンタに対応する基準位相を決定（Ｓ２２）してＲＡＭ６８に記憶し、イエローに対応する振幅が所定値以上の場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、イエローに対応する基準位相を決定（Ｓ２６）してＲＡＭ６８に記憶し、その後ブラックに対応する基準位相を決定（Ｓ２８）してＲＡＭ６８に記憶する。そして、基準位相が決定されている調整色に対しては、調整色に対応する基準位相が基準色に対応する基準位相と合うように、調整色に関する形成タイミングを調整する（Ｓ３０）。このようにすることで、感光ドラムの偏心による周期的な色ずれが基準色と調整色との間に生じていても、それらが同じ周期でずれるように調整されるので、色ずれが目立つことを抑制できる。

図８は基準位相の決定手順の例を示すフローチャートである。制御部６０は、領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの設定を行う（Ｓ４０）。例えば、初期設定として領域の設定Ｎｏ．１として、マークＮｏ．１〜４を領域Ａに設定し、マークＮｏ．５〜８、マークＮｏ．９〜１２、マークＮｏ．１３〜１６を夫々領域Ｂ、Ｃ，Ｄに設定する。

制御部６０は、領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ毎にずれ合計ａ，ｂ，ｃ，ｄを算出し（Ｓ４２）、ＲＡＭ６８に記憶する。例えば領域の設定Ｎｏ．１の場合は、ずれ合計ａとしてマークＮｏ．１〜４のずれの合計を算出し、各ずれ合計ｂ，ｃ，ｄとして夫々マークＮｏ．５〜８，マークＮｏ．９〜１２，マークＮｏ．１３〜１６のずれの合計を算出する。続いて、制御部６０は、（ａ−ｃ）−｜ｂ−ｄ｜を算出し（Ｓ４４）、ＲＡＭ６８に記憶する。

（ａ−ｃ）−｜ｂ−ｄ｜の算出は、領域の設定Ｎｏ．１〜１６の夫々に対して行う。そのため、領域の設定変更が１周期分終了していない場合（Ｓ４６：ＮＯ）、制御部６０は、領域の設定Ｎｏ．を１増加させ、ずれ合計ａ，ｂ，ｃ，ｄ及び（ａ−ｃ）−｜ｂ−ｄ｜の算出を同様に行う。領域の設定変更が１周期分終了した場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、制御部６０は、領域の設定ＮＯ．１〜１６の中から（ａ−ｃ）−｜ｂ−ｄ｜が最大となる領域の設定を求める（Ｓ４８）。そして、制御部４０は、求めた設定の例えば領域Ｄに含まれるマークＮｏ．を求め（Ｓ５０）、求めたマークＮｏ．に基づいて基準位相を決定し（Ｓ５２）、ＲＡＭ６８に記憶する。

ずれの正のピーク値及び負のピーク値を検出せずに、正のピークを含む領域及び負のピークを含む領域を検出することにより、各マークの形成誤差又は検出誤差などの影響を低減し、ずれの最大部分を正確に検出することができ、最大部分に基づく基準位相を正確に決定でき、基準位相を安定して正確に一致させることができる。

ここで、ずれ合計ａ，ｂ，ｃ，ｄに関しては、領域の設定Ｎｏ．１のずれ合計ａ，ｂ，ｃ，ｄは、
ずれ合計ａ＝マークＮｏ．１〜４の合計
ずれ合計ｂ＝マークＮｏ．５〜８の合計
ずれ合計ｃ＝マークＮｏ．９〜１２の合計
ずれ合計ｄ＝マークＮｏ．１３〜１６の合計
である。一方、領域の設定Ｎｏ．５のずれ合計ａ，ｂ，ｃ，ｄは、
ずれ合計ａ＝マークＮｏ．５〜８の合計
ずれ合計ｂ＝マークＮｏ．９〜１２の合計
ずれ合計ｃ＝マークＮｏ．１３〜１６の合計
ずれ合計ｄ＝マークＮｏ．１〜４の合計
であり、何れのずれ合計も領域の設定Ｎｏ．１で既に算出されている。よって、１６の領域の設定のうち、ずれ合計は、最初の４つの領域の設定については算出を行い、残りの１２の領域の設定については算出を行わず、最初の４つの領域の設定で算出済みのずれ合計を用いることが可能である。また、ずれ量は、ずれの合計に限定はされず、ずれの平均値を用いること等も可能である。

上述した実施の形態では４つの領域を設定したが、例えば８，１６などの４の倍数の領域を設定することも可能である。８つの領域（領域１〜領域８）を設定した場合は、領域１，３，５，７を夫々上述した領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応させて処理を行うことが可能である。この場合、マーク数が１６のときは各領域には２個のマークが含まれ、データを間引くことになるため、演算速度は向上するが、最大部分の検出精度は低下する。

また、領域は等分割に分けずに、例えばマークＮｏ．１〜５を領域Ａ、マークＮｏ．６〜８を領域Ｂ、マークＮｏ．９〜１３を領域Ｃ、マークＮｏ．１４〜１６を領域Ｄに分けるなど、不等分割することも可能である。ただし、不等分割する場合は、例えばマークを等分するように領域Ａ及びＢと領域Ｃ及びＤとに分け、領域Ａ及びＣのマーク数が同じ、かつ、領域Ｂ及びＤのマーク数が同じになるように各領域を分けるなど、１周期を等分し、各半周期の領域の比及び並び順が同一パターンになるように領域を分ける。また、上述した実施の形態においては、領域の設定を１マーク単位でずらして、マークＮｏ．１，２，３，・・・，１３，１４，１５，１６の夫々を領域の先頭にしたが、例えば２マーク単位でずらして、マークＮｏ．１，３，・・・，１３，１５の夫々を領域の先頭にするなど、領域の設定は任意単位でずらすことが可能である。

上述した実施の形態においては、（ａ−ｃ）−｜ｂ−ｄ｜が最大となる領域の設定を求めたが、（ａ−ｃ）が最大となる領域の設定を求めることも可能である。また、（ａ−ｃ）が最大となる領域の設定を求める場合、４つの領域を設定する以外に、例えば６，１０などの偶数の領域を設定することも可能である。６つの領域（領域１〜領域６）を設定した場合は、半周期長離れている領域１，４を夫々上述した領域Ａ，Ｃに対応させて処理を行うことが可能である。

また、本発明においては、ずれ量を算出することで精度良く基準位相を決定しているが、通常得られるずれの値の数倍のノイズがまれに発生した場合、基準位相の決定に影響を及ぼす可能性がある。そのため、ずれに上限値を設け、上限値以上のずれが検出された場合は上限値とするようにしても良い。例えばずれの上限値を２ドットに設定した場合、２ドット以上のずれが検出された際は、ずれを上限値である２ドットとする。このようにして上述したノイズによる影響を防止し、精度良く基準位相を決定することができる。

本発明に係る画像形成装置の要部構成を示す模式図である。 画像形成装置の要部構成を示すブロック図である。 感光ドラム及び各感光ドラムを駆動するモータの構成例を示す模式図である。 半周期長離れた領域同士のずれ量の例を簡略化して示す説明図である。 領域の設定例を示す概念図である。 １６個のマークのずれの検出値の例を示す図である。 基準位相に関する画像形成のタイミング調整手順の例を示すフローチャートである。 基準位相の決定手順の例を示すフローチャートである。 （ａ）は基準位置とマーク位置とのずれの例を示す概念図であり、（ｂ）は基準位相を一致させた２種類のマーク位置の例を示す概念図である。

符号の説明

１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ 感光ドラム
１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ 軸歯車
１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ ウォーム歯車
１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙ ウォーム
２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ リブ
２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ リブセンサ
２４Ｋ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ 現像ローラ
２６Ｋ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｙ 個別モータ
３０ 転写ベルト
３２ ベルト駆動ローラ
３４ ＣＣＤ
４０ ポリゴンミラー
４２Ｋ，４２Ｃ，４２Ｍ，４２Ｙ レーザダイオード
６０ 制御部
６２ 画像入力部
６４ ＬＳＵ
６６ 駆動部

Claims (6)

1. 異なる色成分の画像が夫々形成される複数の像担持体及び該像担持体を回転させる駆動手段を備え、各像担持体の１回転の周期長に対応する画像形成領域に所定間隔となるように複数の調整用画像の形成を行い、前記所定間隔と各調整用画像の検出間隔とのずれを検出して各像担持体の回転に関する基準位相の決定を行い、決定した各基準位相が一致するように駆動手段を制御する画像形成装置において、
   前記画像形成領域内で、ずれ量の差が最大となる互いに半周期長離れた２つの領域を確定する確定手段と、
   該確定手段が確定した２つの領域に基づいて基準位相を決定する決定手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 異なる色成分の画像が夫々形成される複数の像担持体及び該像担持体を回転させる駆動手段を備え、各像担持体の１回転の周期長に対応する画像形成領域に所定間隔となるように複数の調整用画像の形成を行い、前記所定間隔と各調整用画像の検出間隔とのずれの最大部分に基づいて各像担持体の回転に関する基準位相の決定を行い、決定した各基準位相が一致するように駆動手段を制御する画像形成装置において、
   前記画像形成領域を４以上の偶数の分割領域に分けて各分割領域毎のずれ量を算出する算出手段と、
   半周期長離れた分割領域同士のずれ量に基づいて前記最大部分を決定する決定手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記決定手段は、半周期長離れた分割領域同士のずれ量の差が最大となる分割領域に基づいて前記最大部分を決定するように構成してあることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記算出手段は、画像形成領域を４の倍数の分割領域に分けて各分割領域毎のずれ量を算出するように構成してあり、
   前記決定手段は、半周期長離れた分割領域同士のずれ量の差と、前記分割領域から１／４周期長離れ、互いに半周期長離れた分割領域同士のずれ量の差の絶対値との差が最大となる分割領域に基づいて前記最大部分を決定するように構成してあることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記算出手段は、前記画像形成領域内の分割領域の設定位置を変更し、設定位置が異なる各分割領域のずれ量を算出するように構成してあることを特徴とする請求項２乃至４の何れかひとつに記載の画像形成装置。
6. 異なる色成分の画像が夫々形成される複数の像担持体及び該像担持体を回転させる駆動手段を備え、各像担持体の１回転の周期長に対応する画像形成領域に所定間隔となるように複数の調整用画像の形成を行い、前記所定間隔と各調整用画像の検出間隔とのずれを検出して各像担持体の回転に関する基準位相の決定を行い、決定した各基準位相が一致するように駆動手段を制御する画像形成調整方法において、
   前記画像形成領域内で、ずれ量の差が最大となる互いに半周期長離れた２つの領域を確定するステップと、
   確定した２つの領域に基づいて基準位相を決定するステップと
   を有することを特徴とする画像形成調整方法。

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