JP2008225194A

JP2008225194A - 画像形成装置

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Publication number: JP2008225194A
Application number: JP2007065101A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Murayama; 健太郎村山
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2008-09-25
Anticipated expiration: 2027-03-14
Also published as: US7965967B2; JP4265669B2; US20080226359A1

Abstract

【課題】なるべく簡単な工程により各色画像の位置ずれを検出することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】レジストレーションパターン１２１は、ブラックのマーク１１９Ｋのマーク群の基準位置と、イエローのマーク１１９Ｙのマーク群の基準位置と、マゼンタのマーク１１９Ｍのマーク群の基準位置と、シアンのマーク１１９Ｃのマーク群の基準位置とが全て一致するように設定されている。「基準位置」とは、各色ごとのマーク群の各マーク１１９との位置偏差の合算値が所定値となる位置である。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

例えば従来から、いわゆるタンデム方式の画像形成装置が知られている。これは、感光体が、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色ごとに設けられ、これらが用紙搬送用のベルトの周動方向に沿って配列された構成になっている。そして、各感光体が担持する各色画像をベルト上の用紙に転写するようになっている。

ところで、このようなタンデム方式の画像形成装置では、用紙に対する各色画像の形成位置がずれると、色ずれが生じたカラー画像が形成されてしまうため、各色画像の形成位置合わせが重要である。
そこで、特許文献１には、各色画像の形成位置ずれを検出し、これを補正する画像形成装置が開示されている。具体的には、この画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色パターンからなるレジストレーションパターン（位置合わせ用パターン）をベルト上に形成する。各色パターンは、複数のマークが上記周動方向に沿って配列されたものである。ベルト上における各色パターンを構成するマークの位置は、上記各色画像の位置ずれに応じて変化する。そこで、上記イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのうちある一色を基準色とし、各色マークの位置を検出する光学センサからの検出信号に基づき、上記基準色のパターンと他の色のパターンとの距離を測定し、この距離が所定の規定値に合致するかどうかを判断する。そして、合致しなければ各色画像の位置ずれが生じているとして、その補正を行う。
特開平１１−３２７２４９号公報

ところが、上記特許文献１の画像形成装置では、各色画像の位置ずれを検出するために、少なくとも次の（１）から（４）の工程が必要となる。
（１）各色パターンを構成するマーク群それぞれの位置情報を得る。
（２）各色マーク群の位置情報から、当該各色マーク群の中心位置を算出する。
（３）上記中心位置を上記各色マーク群に対応する色パターンの位置とし、基準色のパターンと他の色のパターンとの位置偏差を算出する。
（４）上記位置偏差と規定値とに基づき各色画像の位置ずれを検出する。
従って、これらの４工程それぞれの誤差が各色画像の位置ずれの検出精度に影響を与え得る。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、なるべく簡単な工程により各色画像の位置ずれを検出することが可能な画像形成装置を提供するところにある。

上記の目的を達成するための手段として、第１の発明に係る画像形成装置は、画像データに基づき、複数色の画像を対象物上に形成可能な形成手段と、各色ごとに複数のマークを有し、同一色の各マークとの所定方向における位置偏差の合算値が所定値となる基準位置が、各色ともに一致するパターンのデータを、前記画像データとして前記形成手段に与える制御手段と、前記対象物上に形成された前記パターンの各マークの前記所定方向における位置を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づき、前記各色ごとのマークの前記基準位置を算出する算出手段と、前記算出手段による前記基準位置に基づき前記形成手段における各色の画像形成位置を補正する補正手段と、を備える。

第２の発明は、第１の発明の画像形成装置であって、前記所定値はゼロである。

第３の発明は、第１または第２の発明の画像形成装置であって、前記複数色は、無彩色及び複数の有彩色を含み、前記検出手段は、受光素子を有し、前記マークの位置を、前記受光素子の受光量変化に基づき検出する構成とされ、前記無彩色のマークと隣り合うマークの数は、前記複数の有彩色のいずれについても同数である。

第４の発明は、第１から第３のいずれか一つの発明の画像形成装置であって、前記各色ごとの複数のマークは、前記各色のマークを所定数ずつ含む複数のグループに分けられ、前記複数のグループは前記各色のマークの配列順が前記所定方向において互いに異なる。

第５の発明は、第４の発明の画像形成装置であって、前記所定方向において、前記グループ同士の間の距離は、同一グループ内における前記マーク同士の間の距離よりも長い。

第６の発明は、第４または第５の発明の画像形成装置であって、前記グループの数は、前記複数色の色数の整数倍である。

第７の発明は、第１から第６のいずれか一つの発明の画像形成装置であって、前記パターンは、前記マークが前記所定方向に直交する方向において複数列配した構成となっている。

第８の発明は、第１から第７のいずれか一つの発明の画像形成装置であって、前記パターンは、少なくとも第１パターン及び第２パターンを含み、前記第１パターンのマークと、前記第２パターンのマークとは、前記所定方向に対して互いに異なる傾きを有する。

＜第１の発明＞
形成手段に画像データとして与えられるパターンのデータは、各色ごとに複数のマーク（以下、「各色のマーク群」という。）を有するパターンのデータである。そして、各色のマーク群は、各色画像の位置ずれ（色ずれ）が生じていない状態において、互いに基準位置が一致するように設定されている。ここで、基準位置とは、同一色の各マークとの所定方向における位置偏差の合算値が所定値（ゼロを含む）となる位置である。そして、各色画像の位置ずれは、各色のマーク群同士の基準位置のずれとして直接的に現れる。
そうすると、各色画像の位置ずれを検出するためには、次の（１）から（３）の工程で済む。
（１）対象物上に形成されたパターンの各マークの位置を検出する。
（２）上記各マークの位置に基づき、各色のマーク群の基準位置を算出する。
（３）各色のマーク群の基準位置に基づき各色画像の位置ずれを検出する。
従って、各色のマーク群の中心位置の位置偏差を算出する工程を必要とし、その位置偏差と所定の規定値とに基づき各色画像の形成位置のずれを検出する従来構成に対し、各色画像の位置ずれを検出するための工程を簡略化することができる。

＜第２の発明＞
基準位置は、各マークとの相対的な位置偏差の合算値が略ゼロになる中心的な位置であることが、算出処理において望ましい。

＜第３の発明＞
一般的に、有彩色マークに入射した光の反射特性と、無彩色マークに入射した光の反射特性とは大きく異なる。従って、本発明のように、有彩色のマーク群同士で、無彩色マークと隣り合う有彩色マークの数を同じにすることで、上記反射特性の相違による影響が一部の有彩色画像の位置検出に集中することを防止できる。

＜第４の発明＞
パターンは、各色のマーク群のマークを同数ずつ含む複数のグループについて、それぞれが含む各色パターンのマークの配列順が、所定方向において互いに異なる。従って、各色パターンのマークの配置は、上記所定方向においてほぼ均一にばらつくため、不均一の場合に比べて位置ずれ検出の精度を高めることができる。

＜第５の発明＞
パターンによっては、あるグループの最後に位置する無彩色マークの直後に、他のグループの最前に位置する無彩色マークが配列され得る。この場合、上記無彩色マーク同士の距離が近いと、例えばマークを光学センサで検出する構成において誤検出の原因となり得る。そこで、所定方向において、グループ同士の間の距離は、同一グループ内におけるマーク同士の間の距離よりも長くした。

＜第６の発明＞
本発明によれば、各色のマーク群のマークの配置のばらつきを、より確実に均一化できる。

＜第７の発明＞
パターンは、例えば、全マークを所定方向に沿って一列状に配置したパターンであってもよい。これに対して、本発明では、マークを所定方向に直交する方向において複数列（例えば２列）配したパターンとした。このようにすれば、全マークを一列状に配したパターンに比べて、位置ずれ検出精度の低下を抑制しつつ、パターンの上記所定方向における全長を短くすることができる。

＜第８の発明＞
対象物の所定方向だけでなく、それに直交する方向における色画像の位置ずれをも検出できる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１〜図７を参照しつつ説明する。
（プリンタの全体構成）
図１は、本実施形態のプリンタ１の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、図１における右側（右方）をプリンタ１の前側（前方）とする。

図１に示すように、プリンタ１（画像形成装置の一例）は、直接転写タンデム方式のカラーレーザプリンタであって、ケーシング３を備えている。ケーシング３の底部には供給トレイ５が設けられ、この供給トレイ５に、被記録媒体（例えば用紙などのシート材）７が積載される。

被記録媒体７は、押圧板９によってピックアップローラ１３に向かって押圧され、ピックアップローラ１３の回転によって、レジストローラ１７へ送られる。レジストローラ１７は、被記録媒体７の斜行補正を行った後、所定のタイミングで、被記録媒体７をベルトユニット２１上へ送り出す。

画像形成部１９は、ベルトユニット２１、スキャナ部２３、プロセス部２５、定着器２７などを備えている。なお、本実施形態では、スキャナ部２３及びプロセス部２５が「形成手段」の一例である。

ベルトユニット２１は、一対の支持ローラ２７，２９の間に架設される無端のベルト３１（対象物の一例）を備える。そして、ベルト３１は、例えば後側の支持ローラ２９が回転駆動することで図１の反時計回り方向に循環移動し、そのベルト３１上に載せた被記録媒体７を後方へ搬送する。
なお、ベルトユニット２１の下側には、ベルト３１に付着したトナー（後述する濃度パッチＰ、追加パッチＡも含む）、紙粉等を除去するためのクリーニングローラ３３が設けられている。

スキャナ部２３は、画像データに基づきオンオフ制御されるレーザ発光部（図示せず）を備え、各色画像毎のレーザ光Ｌを、それぞれの色に対応する感光ドラム３７の表面に照射しつつ高速走査する。

プロセス部２５は、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローの各色に対応して４つ設けられている。各プロセス部２５は、トナー（着色剤の一例）の色等を除いて同一の構成とされている。以下の説明において、色毎に区別する必要がある場合は各部の符号にＫ（ブラック），Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の添え字を付し、区別する必要がない場合は添え字を省略する。

各プロセス部２５は、感光ドラム３７、帯電器３９及び現像カートリッジ４１等を備えて構成されている。

現像カートリッジ４１は、トナー収容室４３、供給ローラ４５、現像ローラ４７および層厚規制ブレード４９が設けられている。
トナーは、アジテータ５１および供給ローラ４５の回転により現像ローラ４７に供給される。さらに、現像ローラ４７上に供給されたトナーは、層厚規制ブレード４９と現像ローラ４７との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ４７上に担持される。

感光ドラム３７の表面は、帯電器３９により一様に正帯電される。その後、スキャナ部２３からのレーザ光Ｌにより露光されて、被記録媒体７に形成すべき各色画像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ４７上に担持されているトナーが、感光ドラム３７の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム３７の静電潜像は、各色ごとのトナー像として可視像化される。

その後、各感光ドラム３７の表面に担持されたトナー像は、ベルト３１によって搬送される被記録媒体７が、感光ドラム３７と転写ローラ５３との間の各転写位置を通る間に、転写ローラ５３に印加される負極性の転写バイアスによって、被記録媒体７に順次転写される。こうしてトナー像が転写された被記録媒体７は、定着器２７に搬送される。

定着器２７は、トナー像を担持した被記録媒体７を、加熱ローラ５５及び加圧ローラ５７によって搬送しながら加熱することにより、トナー像を被記録媒体７に定着させる。そして、熱定着された被記録媒体７は、排紙ローラ６１により排紙トレイ６３上に排出される。

（プリンタの電気的構成）
図２は、上述のプリンタ１の電気的構成を示すブロック図である。
プリンタ１は、ＣＰＵ７７、ＲＯＭ７９、ＲＡＭ８１、ＮＶＲＡＭ（不揮発性メモリ）８３、操作部８５、表示部８７、既述の画像形成部１９、ネットワークインターフェイス８９、光学センサ１１１等を備えている。

ＲＯＭ７９には、プリンタ１の動作を制御するための各種プログラムが記録されており、ＣＰＵ７７は、ＲＯＭ７９から読み出したプログラムに従って、その処理結果をＲＡＭ８１やＮＶＲＡＭ８３に記憶させながら、プリンタ１の動作を制御する。

操作部８５は、複数のボタンからなり、ユーザによって印刷開始の指示などの各種の入力操作が可能である。表示部８７は、液晶ディスプレイやランプからなり、各種の設定画面や動作状態等を表示することが可能である。ネットワークインターフェイス８９は、通信回線７１を介して外部のコンピュータ（図示せず）等に接続されており、相互のデータ通信が可能となっている。

（位置ずれ補正処理）
タンデム方式のプリンタ１では、被記録媒体７に対する各色画像の形成位置（転写位置）がずれると、色ずれが生じたカラー画像が形成されてしまうため、各色画像の形成位置の合わせが重要である。そして、この色ずれを補正するための処理が位置ずれ補正処理である。

位置ずれ補正処理では、プリンタ１のＣＰＵ７７が、例えばＮＶＲＡＭ８３からレジストレーションパターン１２１（パターンの一例）のデータを読み出して画像データとして画像形成部１９に与える。このとき、ＣＰＵ７７は、制御手段として機能する。このレジストレーションパターン１２１は、後述するように、上記４色それぞれの色の複数のマーク１１９が、ベルト３１の移動方向（プリンタ１の前後方向）に沿って並んだものとなっている。画像形成部１９は、上記レジストレーションパターン１２１を、ベルト３１の表面に形成する。そして、ＣＰＵ７７は、次述する光学センサ１１１によってレジストレーションパターン１２１の各マーク１１９の位置を検出し、その検出結果に基づきずれ量を測定して、このずれ量を相殺するようにレーザ走査位置の補正を行うものである。ここで、レーザ走査位置とは、スキャナ部２３が、各色に対応するレーザ光を、各感光ドラム３７上に照射する副走査方向の位置であり、この位置を変えるには、スキャナ部２３における各レーザ光の出射するタイミングを変えればよい。

１．光学センサ
光学センサ１１１は、図３に示すように、ベルト３１の後側下方において１または複数台（本実施形態では例えば２台）設けられ、これら２台の光学センサ１１１が左右方向に並んで配置されている。各光学センサ１１１は、発光素子（例えばＬＥＤ）１１３と受光素子（例えばフォトトランジスタ）１１５とを備える反射型のセンサである。具体的には、発光素子１１３は、ベルト３１の表面に対して斜め方向から光を照射し、そのベルト３１の表面からの反射光を受光素子１１５が受光する。発光素子１１３からの光が、ベルト３１上に形成するスポット領域が、光学センサ１１１の検出領域となる。なお、ベルト３１の移動方向において、上記検出領域の幅よりも、各マーク１１９の幅の方が狭い。

図４は、光学センサ１１１の回路図である。受光素子１１５からの受光信号Ｓ１は、受光素子１１５での受光量レベルが高いほど低いレベルとなり、受光量レベルが低いほど高いレベルとなる。そして、上記受光信号Ｓ１はヒステリシスコンパレータ１１７（比較回路の一例）に入力される。ヒステリシスコンパレータ１１７は、受光信号Ｓ１レベルを閾値（第１閾値ＴＨ１、第２閾値ＴＨ２）と比較し、この比較結果に応じてレベル反転する２値化信号Ｓ２を出力する。

２．無彩色マークと有彩色マークとの反射特性の相違に基づく問題点
図５は、上段には各色のマーク１１９が示され、下段には、各色のマーク１１９が上記検出領域に進入したときにおける受光信号Ｓ１の波形を示す。また、同図中、紙面左側がベルト３１の移動方向である。

本実施形態のベルト３１は、例えばポリカーボネート等を含んだ材料からなり、上記４色のいずれの色のトナーよりも反射率が高い。従って、図５に示すように、発光素子１１３からの光がベルト３１の下地（マークが形成されていないベルト３１の表面）に照射されているとき、受光信号Ｓ１レベルが最も低くなる。これに対して、発光素子１１３からの光がベルト３１上に形成されたマーク１１９上に照射されると、受光素子１１５での受光量レベルが低くなり、受光信号Ｓ１レベルは高くなる。

ここで、上記４色のうち、シアン、マゼンタ、イエローが有彩色であり、ブラックが無彩色である。そして、特に、ブラックマーク１１９Ｋの反射率は、有彩色マーク１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙの反射率よりも低い。換言すれば、ブラックマーク１１９Ｋは、ベルト３１との反射率の相違が大きく、有彩色マーク１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙはベルト３１との反射率の相違が小さい。

従って、マークの形状、大きさ、濃度等が同一であるという条件下において、図５に示すように、ブラックマーク１１９Ｋからの反射光による受光信号Ｓ１（以下、単に「ブラックマーク１１９Ｋに対する受光信号Ｓ１」という。）の波形は、有彩色マーク１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙからの反射光による受光信号Ｓ１（以下、単に「有彩色マーク１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙに対する受光信号Ｓ１」という。）の波形に比べてピーク値が高く、且つ、時間軸方向において幅広になる。具体的には、ブラックマーク１１９Ｋに対する受光信号Ｓ１は、有彩色マーク１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙに対する受光信号Ｓ１に比べて約１．５倍程度のピーク値及び時間幅の波形を描く。

ここで、図５に示されたパターンは、全てマーク１１９同士の距離が一律Ｄに設定されている。本実施形態では、ブラックマーク１１９Ｋ及び有彩色マーク１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙを、共通の光学センサ１１１によって検出する構成であるから、ブラックマーク１１９Ｋと、そのブラックマーク１１９Ｋの直前または直後に位置する他のマーク（図５では、シアンのマーク１１９Ｃ及びイエローのマーク１１９Ｙ）との距離が短いと、図５に示すように、イエローのマーク１１９Ｙに対する受光信号Ｓ１の波形同士の距離Ｅ１に比べて、ブラックのマーク１１９Ｋ及びその直前・直後のマーク（シアンのマーク１１９Ｃ、イエローのマーク１１９Ｙ）に対する受光信号Ｓの波形同士の距離Ｅ２，Ｅ３の方が狭くなる。これにより、互いの受光信号Ｓ１の波形が干渉して波形が崩れてしまい、各マークの正確な位置検出を行うことができないおそれがある（図５のＰ１、Ｐ２箇所参照）。なお、ＣＰＵ７７は、例えば２値化信号Ｓ２の立下りエッジと立上りエッジとの中間位置（中間タイミング）を算出し、これを各マーク１１９の位置としている。

３．本実施形態のレジストレーションパターン
図６には、レジストレーションパターン１２１の全体が示されている。このレジストレーションパターン１２１は、副走査方向（上記ベルト３１の移動方向）及び主走査方向（ベルト３１の移動方向に直交する方向）における色ずれ量を検出するために使用される。なお、図６のレジストレーションパターン１２１は、副走査方向及び主走査方向のいずれの方向にも色ずれが発生していない正常時のものである。

レジストレーションパターン１２１は、各色ごとに複数のマーク１１９を有する。そして、ブラックのマーク１１９Ｋのマーク群の基準位置と、イエローのマーク１１９Ｙのマーク群の基準位置と、マゼンタのマーク１１９Ｍのマーク群の基準位置と、シアンのマーク１１９Ｃのマーク群の基準位置とが全て一致するように設定されている。ここで、「基準位置」とは、各色ごとのマーク群の各マーク１１９との位置偏差の合算値が所定値となる位置である。

具体的には、レジストレーションパターン１２１は、ブラックのマーク１１９Ｋ、イエローのマーク１１９Ｙ、マゼンタのマーク１１９Ｍ、シアンのマーク１１９Ｃをそれぞれ１つずつ含んだクループＧを複数（本実施形態では例えば４グループ）有している。各マーク１１９は、１対の棒状マークを有し、これら１対の棒状マークは、それぞれが上記主走査方向に沿った直線に対して同一の所定角度だけ傾き、同直線に対して線対称に配置されている。ここで、所定の一方向に沿った一方の棒状マーク群が第１パターンの一例であり、上記一方向とは異なる方向に沿った他方の棒状マーク群が第２パターンの一例である。

また、各マーク１１９は、互いに等間隔で配置されている。以下、上記４つのグループを、ベルト３１の移動方向における先頭から順に、グループＧ１、グループＧ２、グループＧ３、グループＧ４という。これらのグループＧ１〜Ｇ４のマークの配列順は次のようになっている。
グループＧ１：ブラックのマーク１１９Ｋ、イエローのマーク１１９Ｙ、マゼンタのマーク１１９Ｍ、シアンのマーク１１９Ｃ
グループＧ２：マゼンタのマーク１１９Ｍ、ブラックのマーク１１９Ｋ、シアンのマーク１１９Ｃ、イエローのマーク１１９Ｙ
グループＧ３：イエローのマーク１１９Ｙ、シアンのマーク１１９Ｃ、ブラックのマーク１１９Ｋ、マゼンタのマーク１１９Ｍ
グループＧ４：シアンのマーク１１９Ｃ、マゼンタのマーク１１９Ｍ、イエローのマーク１１９Ｙ、ブラックのマーク１１９Ｋ
要するに、正常時におけるレジストレーションパターン１２１では、各色ごとのマーク群は、レジストレーションパターン１２１上におけるベルト３１の移動方向（所定方向の一例）の中央位置Ｘ（図６で隣り合う２つのイエローのマーク１１９Ｙの中央位置）を基準に対称の位置関係で配置されている。そして、本実施形態では、上記基準位置は、各色ごとのマーク群の各マーク１１９との位置偏差（例えばベルト３１の移動方向を正とする相対的に位置偏差）の合算値がゼロとなる位置とされている。従って、４色全てのマーク群の基準位置は、上記中央位置Ｘの１点で一致することになる。

４．位置ずれ補正処理
上記正常時に、ＣＰＵ７７から上述したレジストレーションパターン１２１のデータが画像形成部１９に与えられると、やはり４色全てのマーク群の基準位置が中央位置Ｘの１点で一致したパターンがベルト３１上に形成される。しかし、基準色（例えばブラック）の画像の形成位置に対して他の色画像の形成位置がずれた異常時には、ずれた色画像に対応するマーク群の基準位置が上記中央位置Ｘからずれることになる。そして、ブラック画像の形成位置に対する他の色画像の形成位置のずれ量は、ブラックのマーク群の基準位置に対する上記他の色のマーク群の基準位置のずれ量として直接現れる。

従って、ＣＰＵ７７は、図７に示す処理により各色画像の形成位置のずれ量を比較的簡単に検出することができる。ＣＰＵ７７は、Ｓ１１でレジストレーションパターン１２１のデータを画像形成部１９に与え、Ｓ１２で光学センサ１１１からの２値化信号Ｓ２を取得する。次いで、Ｓ３で、光学センサ１１１からの２値化信号Ｓ２に基づき、各マーク１１９を構成する１対の棒状マークの位置を検出し、両棒状マークの中間位置を、各マーク１１９の位置とする。このとき、光学センサ１１１及びＣＰＵ７７は、検出手段として機能する。

次に、Ｓ４で、各色のマーク群ごとに、それを構成する同一色の各マークとの相対的な位置偏差の合算値がゼロとなる基準位置を算出する。ここでは、各マーク群の中心的な位置（各マーク群について、ベルト３１の移動方向において配置的なバランスがとれる支点となる重心的な位置）が、基準位置となる。そして、Ｓ５で、ブラックのマーク群の基準位置に対する他の色のマーク群の基準位置のずれ量を、そのままブラック画像の形成位置に対する他の色画像の形成位置の副走査方向のずれ量として検出する。そして、Ｓ６で、スキャナ部２３における各色ごとに対応するレーザ光の出射するタイミングを、副走査方向の位置ずれ量に応じて調整することで、副走査方向における色ずれ補正を行う。このとき、ＣＰＵ７７は、算出手段及び補正手段として機能する。

また、ＣＰＵ７７は、各マーク１１９の両棒状マーク間の距離を検出する。次に、ブラックのマーク１１９Ｋ、イエローのマーク１１９Ｙ、マゼンタのマーク１１９Ｍ、シアンのマーク１１９Ｃそれぞれについて、上記両棒状マーク間の距離の平均値を算出する。この各色マークごとの平均値を、主走査方向の位置ずれ量と判断する。そして、スキャナ部２３における各色ごとに対応するレーザ光の出射するタイミングを、主走査方向の位置ずれ量に応じて調整することで、主走査方向における色ずれ補正を行う。

（本実施形態の効果）
従来構成では、正常時におけるレジストレーションパターンは、各色のマーク群の中心位置が互いに異なる位置とされたから、各色のマーク群同士の中心位置の偏差を示す規定値を予め設定しておく必要があった。従って、各画像の形成位置のずれ量を検出するためには、各色のマーク群の中心位置に加えて、上記規定値を加味する必要があった。

これに対して、本実施形態によれば、レジストレーションパターン１２１は、ブラックのマーク１１９Ｋのマーク群の基準位置と、イエローのマーク１１９Ｙのマーク群の基準位置と、マゼンタのマーク１１９Ｍのマーク群の基準位置と、シアンのマーク１１９Ｃのマーク群の基準位置とが全て一致するように設定されている。そして、各色画像の形成位置のずれ量は、各色のグループ群の基準位置のずれ量として直接現れる。従って、上記従来構成のような規定値を利用することなく各画像の形成位置のずれ量を検出できる。また、規定値を利用しない分だけ、規定値の設定誤差による影響を排除でき、各画像の形成位置のずれ量の検出精度を向上させることが可能となる。

更に、レジストレーションパターン１２１は、正常時において、各色ごとのマーク群が、レジストレーションパターン１２１上におけるベルト３１の移動方向（所定方向の一例）の中央位置Ｘ（図６で隣り合う２つのイエローのマーク１１９Ｙの中央位置）を基準に対称の位置関係で配置されている。レジストレーションパターン１２１のデータの設定時に、各色のマーク群の基準位置を一致させることが比較的に容易になる。

また、レジストレーションパターン１２１は、プリンタ１のトナーの色数（４色）の整数倍（本実施形態では１倍）である４つのグループＧ１〜Ｇ４から構成されている。４つのグループＧ１〜Ｇ４は、それぞれ各色マーク１１９を１つずつ有する。そして、各グループＧ１〜Ｇ４で、ブラックのマーク１１９Ｋ、イエローのマーク１１９Ｙ、マゼンタのマーク１１９Ｍ、シアンのマーク１１９Ｃの配列順が互いに異なる。これにより、各色ごとのマーク１１９が、ベルト３１の移動方向において均一にばらつくため、不均一の場合に比べて形成位置のずれ検出の精度を高めることができる。

また、レジストレーションパターン１２１は、各有彩色のマーク群同士は、ブラック（無彩色）のマーク１１９Ｋと隣接するマークの数が同数になっている。具体的には、ブラックのマーク１１９Ｋと隣り合うイエローのマーク１１９Ｙの数も２つであり、ブラックのマーク１１９Ｋと隣り合うマゼンタのマーク１１９Ｍの数も２つであり、ブラックのマーク１１９Ｋと隣り合うシアンのマーク１１９Ｃの数も２つである。つまり、上述した隣接するブラックマーク１１９Ｋとの受光量波形の干渉による影響が、各有彩色のマーク群間で均一化されており、一有彩色のマーク群のみに影響が集中することを回避している。

＜実施形態２＞
図８は実施形態２を示す。前記実施形態１との相違は、レジストレーションパターンの構成にあり、その他の点は前記実施形態１と同様である。従って、実施形態１と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。

図８に示すように、本実施形態のレジストレーションパターン１２５は、ベルト３１の移動方向における先頭から順に、グループＧ１、グループＧ２、グループＧ３、グループＧ４に分けられた複数のマーク１１９を有する。
これらのグループＧ１〜Ｇ４のマークの配列順は次のようになっている。
グループＧ１：イエローのマーク１１９Ｙ、ブラックのマーク１１９Ｋ、マゼンタのマーク１１９Ｍ、シアンのマーク１１９Ｃ
グループＧ２：マゼンタのマーク１１９Ｍ、イエローのマーク１１９Ｙ、シアンのマーク１１９Ｃ、ブラックのマーク１１９Ｋ
グループＧ３：ブラックのマーク１１９Ｋ、シアンのマーク１１９Ｃ、イエローのマーク１１９Ｙ、マゼンタのマーク１１９Ｍ
グループＧ４：シアンのマーク１１９Ｃ、マゼンタのマーク１１９Ｍ、ブラックのマーク１１９Ｋ、イエローのマーク１１９Ｙ

このような配列であっても、４色全てのマーク群の基準位置は、レジストレーションパターン１２５全体の中心位置Ｘ'の１点で一致することになる。しかし、このレジストレーションパターン１２５では、２つのブラックのマーク１１９Ｋが隣り合っており、受光量波形の干渉による影響が特に大きい。そこで、レジストレーションパターン１２５は、同一グループＧ内のマーク１１９の間の距離Ｄよりも、グループＧ同士の間の距離Ｄ'を大きくした。

＜実施形態３＞
図９は実施形態３を示す。前記実施形態１との相違は、レジストレーションパターンの構成にあり、その他の点は前記実施形態１と同様である。従って、実施形態１と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。

上記実施形態のレジストレーションパターン１２７は、上記実施形態１の図６に示すレジストレーションパターン１２１の各グループＧ１〜Ｇ４をベルト３１の幅方向に２列に並べた構成になっている。具体的には、レジストレーションパターン１２７は、レジストレーションパターン１２１中のグループＧ１、Ｇ２がベルト３１の左側に、グループＧ３、Ｇ４がベルト３１の右側に配列されるようなパターンである。このような構成においても、４色全てのマーク群の基準位置は、レジストレーションパターン１２７全体の中心位置Ｘ"の１点で一致することになる。

本実施形態のように、光学センサ１１１を２つ備える構成では、レジストレーションパターン１２７のようにすれば、ベルト３１上になるべく多くのマーク１１９を配置させることができ、位置ずれ検出の精度を高めることができる。

＜実施形態４＞
図１０は実施形態４を示す。前記実施形態１との相違は、レジストレーションパターンの構成にあり、その他の点は前記実施形態１と同様である。従って、実施形態１と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。

各色のマーク群の基準位置を一致させたレジストレーションパターンは、上記各実施形態以外にも多々ある。例えば、図１０に示すレジストレーションパターン１２９であってもよい。このレジストレーションパターン１２９は、ベルト３１の移動方向における先頭から順に、グループＧ１、グループＧ２、グループＧ３、グループＧ４に分けられた複数のマーク１１９を有する。
これらのグループＧ１〜Ｇ４のマークの配列順は次のようになっている。
グループＧ１：マゼンタのマーク１１９Ｍ、ブラックのマーク１１９Ｋ、シアンのマーク１１９Ｃ、イエローのマーク１１９Ｙ
グループＧ２：ブラックのマーク１１９Ｋ、イエローのマーク１１９Ｙ、マゼンタのマーク１１９Ｍ、シアンのマーク１１９Ｃ
グループＧ３：イエローのマーク１１９Ｙ、シアンのマーク１１９Ｃ、ブラックのマーク１１９Ｋ、マゼンタのマーク１１９Ｍ
グループＧ４：シアンのマーク１１９Ｃ、マゼンタのマーク１１９Ｍ、イエローのマーク１１９Ｙ、ブラックのマーク１１９Ｋ
このような配列であっても、４色全てのマーク群の基準位置は、レジストレーションパターン１２９全体の中心位置Ｙの１点で一致することになる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、基準位置として、各マークとの位置偏差の合算値がゼロとなる点としたが、所定値はゼロである必要はない。但し、所定値をゼロにすれば、基準位置は各マーク群の中心的な位置となるから、レジストレーションパターンの設定が容易になる。

（２）上記各実施形態のレジストレーションパターンについて、受光量波形の干渉を防止するために、ブラックのマーク１１９Ｋと、それに隣り合うマーク１１９との距離を、隣り合う有彩色のマーク同士の距離よりも長くしてもよい。

（３）上記各実施形態において、各マーク１１９を構成する１対の棒状マークについて、第１パターンの棒状マーク群と第２パターンの棒状マーク群とで別々に、基準位置を合わせる方が隣接するマーク１１９との間隔を短くすることができるため、レジストレーションパターンの全長を短くしやすい。また、第１パターンの棒状マーク群と第２パターンの棒状マーク群とで個別に基準位置を算出する構成であってもよい。

（４）「対象物」（パターンが形成されるもの）として、上記実施形態では、被記録媒体搬送用のベルト３１であったが、そのベルト３１によって搬送される被記録媒体７（用紙やＯＨＰシートなどのシート材）であってもよい。また、画像形成装置が中間転写方式を採用したものであれば、像担持体に形成された現像剤像を、直接担持する中間転写ベルトであってもよい。

（５）上記実施形態では、画像形成装置として、直接転写方式のカラーレーザプリンタを示したが、本発明は、例えば中間転写方式のレーザプリンタ等にも適用することができ、さらにはインクジェット方式のプリンタにも適用することができる。また、着色剤を２色、３色或いは５色以上有するプリンタであってもよい。

本発明の実施形態１に係るプリンタの概略構成を示す側断面図プリンタの電気的構成を示すブロック図光学センサ及びベルトの斜視図光学センサの回路図各色パターンと受光信号の波形との関係図（その１）レジストレーションパターンの模式図位置ずれ補正処理を示すフローチャート実施形態２のレジストレーションパターンの模式図実施形態３のレジストレーションパターンの模式図実施形態４のレジストレーションパターンの模式図

符号の説明

１…プリンタ（画像形成装置）
２３…スキャナ部（形成手段）
２５…プロセス部（形成手段）
７７…ＣＰＵ（制御手段、検出手段、補正手段、算出手段）
１１１…光学センサ（検出手段）
１１５…受光素子（受光手段）
１１９Ｋ…無彩色マーク（第１マーク）
１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙ…有彩色マーク（第２マーク）
１２１，１２５，１２７，１２９…レジストレーションパターン（パターン）

Claims

画像データに基づき、複数色の画像を対象物上に形成可能な形成手段と、
各色ごとに複数のマークを有し、同一色の各マークとの所定方向における位置偏差の合算値が所定値となる基準位置が、各色ともに一致するパターンのデータを、前記画像データとして前記形成手段に与える制御手段と、
前記対象物上に形成された前記パターンの各マークの前記所定方向における位置を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき、前記各色ごとのマークの前記基準位置を算出する算出手段と、
前記算出手段による前記基準位置に基づき前記形成手段における各色の画像形成位置を補正する補正手段と、を備える画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置であって、
前記所定値はゼロである。
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記複数色は、無彩色及び複数の有彩色を含み、
前記検出手段は、受光素子を有し、前記マークの位置を、前記受光素子の受光量変化に基づき検出する構成とされ、
前記無彩色のマークと隣り合うマークの数は、前記複数の有彩色のいずれについても同数である。
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記各色ごとの複数のマークは、前記各色のマークを所定数ずつ含む複数のグループに分けられ、前記複数のグループは前記各色のマークの配列順が前記所定方向において互いに異なる。
請求項４に記載の画像形成装置であって、
前記所定方向において、前記グループ同士の間の距離は、同一グループ内における前記マーク同士の間の距離よりも長い。
請求項４または請求項５に記載の画像形成装置であって、
前記グループの数は、前記複数色の色数の整数倍である。
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記パターンは、前記マークが前記所定方向に直交する方向において複数列配した構成となっている。
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記パターンは、少なくとも第１パターン及び第２パターンを含み、前記第１パターンのマークと、前記第２パターンのマークとは、前記所定方向に対して互いに異なる傾きを有する。