JP2009053619A - カラー画像形成装置、プログラムおよび位置ずれ量検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より精度の高い位置ずれ補正を実施することができるカラー画像形成装置を提供する。
【解決手段】先行ページの画像処理エリアと後行ページの画像処理エリアとの間となる回転体５上の紙間におけるパターン画像の形成位置について、その位相を回転体５の回転周期毎に異ならせる位相制御手段を備える。これにより、回転体５の１周期に起因する位置ずれ量を平均化して検出することができるので、より精度の高い位置ずれ補正を実施することができる。
【選択図】 図８

Description

本発明は、タンデム方式のカラー画像形成装置、プログラムおよび位置ずれ量検出方法に関する。

今日、電子写真装置では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなどカラー出力のものが多くなってきている。とくに最近では、カラー出力時もモノクロ並みのスピードが望まれることから、感光体と現像装置とを各色ごとに備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写して転写紙上にカラー画像を記録するタンデム方式のプリンタが主流となってきている。

タンデム方式のプリンタには、図１５に示すように、各感光体（３０２Ｋ、３０２Ｍ、３０２Ｃ、３０２Ｙ）上に現像ユニット（３０３Ｋ、３０３Ｍ、３０３Ｃ、３０３Ｙ）により形成されるトナー画像を転写装置（３０４Ｋ、３０４Ｍ、３０４Ｃ、３０４Ｙ）により、転写ベルト３１０で搬送する転写紙（図示せず）上に順次転写する直接転写方式のものと、図１６に示すように、各感光体（３０２Ｋ、３０２Ｍ、３０２Ｃ、３０２Ｙ）上に現像ユニット（３０３Ｋ、３０３Ｍ、３０３Ｃ、３０３Ｙ）により形成されるトナー画像を転写装置（３０４Ｋ、３０４Ｍ、３０４Ｃ、３０４Ｙ）によりいったん転写ベルト３１０上に順次転写し、その転写ベルト３１０上の画像を２次転写装置３２０により転写紙上に一括転写する間接転写方式のものがある。

ところで、直接転写方式と間接転写方式とのいずれの場合も、各色の感光体上の画像は転写ベルト３１０上の異なる位置で転写紙もしくはベルト上に転写されるため、転写ベルト３１０の移動速度に微小な変化があった場合、次の色の転写位置までの到達時間が変動するために各色の転写位置にずれが生じ、結果的に出力された画像に副走査方向の位置ずれが発生してしまうことになる。

また、書き込みユニット（３０１Ｋ、３０１Ｍ、３０１Ｃ、３０１Ｙ）も、各色で独立しているため、温度等の環境変化により構成部品が変位することにより主走査方向の倍率や書き込みの位置が変化した場合、結果的に出力された画像に主走査方向の位置ずれが発生してしまうことになる。

そこで、特許文献１に示されているカラー画像形成装置では、先行ページの画像処理エリアと後行ページの画像処理エリアの間（以下、紙間という）であって中間転写ベルト上に位置ずれ誤差測定用（書込み誤差測定用）のパターン画像を形成して、このパターン画像に基づいて主副走査方向の位置ずれを検出するとともに、位置ずれの補正を行うようにしている。

特開２００５−２８９０３５号公報

しかしながら、特許文献１に示されているカラー画像形成装置では、感光体や中間転写ベルトといった回転体の位相を考慮せずに位置ずれ量の検出を行い、補正を実施してしまうという問題がある。

特に、回転体の長さをＡ３，Ａ４，ＬＴなど定型紙にあわせて設計している場合には、同じ紙間タイミングで書込み誤差検出を実施することにより、いつも同じ位相の位置ずれ量を検出することになるので、周期的に検出結果にオフセットがのったり、位置ずれ量が大きくなってしまうという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より精度の高い位置ずれ補正を実施することができるカラー画像形成装置、プログラムおよび位置ずれ量検出方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、先行ページの画像処理エリアと後行ページの画像処理エリアとの間となる回転体上の紙間に対して各色の位置ずれ測定用のパターン画像を形成して、当該パターン画像に基づいて主副走査方向の各色の位置ずれ量を検出するタンデム方式のカラー画像形成装置において、前記回転体上の前記紙間における前記パターン画像の形成位置について、その位相を前記回転体の回転周期毎に異ならせる位相制御手段を備える。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１記載のカラー画像形成装置において、前記位相制御手段は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を伸長させる制御を実行する。

また、請求項３にかかる発明は、請求項１記載のカラー画像形成装置において、前記位相制御手段は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を短縮させる制御を実行する。

また、請求項４にかかる発明は、請求項１記載のカラー画像形成装置において、前記位相制御手段は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を伸長または短縮させる制御を実行する。

また、請求項５にかかる発明は、請求項１記載のカラー画像形成装置において、前記位相制御手段は、前記回転体の回転の１周期毎に、前記紙間における前記パターン画像の形成位置を、前記紙間の範囲内で副走査方向に順に変動させる制御を実行する。

また、請求項６にかかる発明は、請求項５記載のカラー画像形成装置において、前記位相制御手段は、前記回転体の回転の１周期毎に、前記紙間における前記パターン画像の形成位置を、前記紙間における前記パターン画像の形成位置を、前記紙間の範囲内で主走査方向に順に変動させる制御を実行する。

また、請求項７にかかる発明は、先行ページの画像処理エリアと後行ページの画像処理エリアとの間となる回転体上の紙間に対して各色の位置ずれ測定用のパターン画像を形成して、当該パターン画像に基づいて主副走査方向の各色の位置ずれ量を検出するタンデム方式のカラー画像形成装置の制御をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記回転体上の前記紙間における前記パターン画像の形成位置について、その位相を前記回転体の回転周期毎に異ならせる位相制御機能を前記コンピュータに実行させる。

また、請求項８にかかる発明は、請求項７記載のプログラムにおいて、前記位相制御機能は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を伸長させる制御を実行する。

また、請求項９にかかる発明は、請求項７記載のプログラムにおいて、前記位相制御機能は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を短縮させる制御を実行する。

また、請求項１０にかかる発明は、請求項７記載のプログラムにおいて、前記位相制御機能は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を伸長または短縮させる制御を実行する。

また、請求項１１にかかる発明は、請求項７記載のプログラムにおいて、前記位相制御機能は、前記回転体の回転の１周期毎に、前記紙間における前記パターン画像の形成位置を、前記紙間の範囲内で副走査方向に順に変動させる制御を実行する。

また、請求項１２にかかる発明は、請求項１１記載のプログラムにおいて、前記位相制御機能は、前記回転体の回転の１周期毎に、前記紙間における前記パターン画像の形成位置を、前記紙間の範囲内で主走査方向に順に変動させる制御を実行する。

また、請求項１３にかかる発明は、先行ページの画像処理エリアと後行ページの画像処理エリアとの間となる回転体上の紙間に対して各色の位置ずれ測定用のパターン画像を形成して、当該パターン画像に基づいて主副走査方向の各色の位置ずれ量を検出するタンデム方式のカラー画像形成装置における位置ずれ量検出方法であって、前記回転体上の前記紙間における前記パターン画像の形成位置について、その位相を前記回転体の回転周期毎に異ならせる位相制御工程を含む。

また、請求項１４にかかる発明は、請求項１３記載の位置ずれ量検出方法において、前記位相制御工程は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を伸長させる制御を実行する。

また、請求項１５にかかる発明は、請求項１３記載の位置ずれ量検出方法において、前記位相制御工程は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を短縮させる制御を実行する。

また、請求項１６にかかる発明は、請求項１３記載の位置ずれ量検出方法において、前記位相制御工程は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を伸長または短縮させる制御を実行する。

また、請求項１７にかかる発明は、請求項１３記載の位置ずれ量検出方法において、前記位相制御工程は、前記回転体の回転の１周期毎に、前記紙間における前記パターン画像の形成位置を、前記紙間の範囲内で副走査方向に順に変動させる制御を実行する。

また、請求項１８にかかる発明は、請求項１７記載の位置ずれ量検出方法において、前記位相制御工程は、前記回転体の回転の１周期毎に、前記紙間における前記パターン画像の形成位置を、前記紙間の範囲内で主走査方向に順に変動させる制御を実行する。

本発明によれば、回転体上の紙間におけるパターン画像の形成位置について、その位相を回転体の回転周期毎に異ならせることにより、回転体の１周期に起因する位置ずれ量を平均化して検出することができるので、より精度の高い位置ずれ補正を実施することができる、という効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるカラー画像形成装置、プログラムおよび位置ずれ量検出方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図９に基づいて説明する。本実施の形態はカラー画像形成装置としてカラーレーザプリンタを適用した例である。

図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるカラーレーザプリンタ１のプリンタエンジン１ａ周辺の構成を概略的に示す模式図である。図１に示すように、カラーレーザプリンタ１のプリンタエンジン１ａは、概略的には、電子写真によるタンデム方式のもので、像担持体である４つのドラム状の感光体ドラム２Ｙ（イエロー），２Ｃ（シアン），２Ｍ（マゼンダ），２Ｋ（ブラック）と、その感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上の静電潜像を現像ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋにより現像することにより形成されるトナー画像を一次転写装置４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋにより回転体としての中間転写ベルト５上に順次転写し、その中間転写ベルト５上の画像を二次転写装置６により転写体である転写紙Ｐ上に一括転写する間接転写方式を採用したものである。以下において、詳細に説明する。

中間転写ベルト５は、無端状のベルトであって、複数のローラ１０〜１３によって張架されており、ローラ１０〜１３のいずれかの軸に連結されたモータＭ（図３参照）により一定速度で回動方向Ａに駆動される。このような中間転写ベルト５の上部側には、その中間転写ベルト５の回動方向Ａに沿って、イエロー，シアン，マゼンダ，ブラックの各色用に４個の上述した感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋを並列にそれぞれ配置している。

感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの周回には、帯電装置７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋと、前述した現像ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋと、一次転写装置４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋと、ブレードやブラシ等で構成されるクリーニング装置８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８Ｋと、除電装置９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋとがそれぞれ配設されている。

一次転写装置４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋは、中間転写ベルト５を挟んで感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋにそれぞれ対向配置されている。すなわち、中間転写ベルト５は、各一次転写装置４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋと感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋとの間には挟まれた状態で回動するようになっている。

感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋは、回転方向Ｂに回転駆動され、このとき帯電装置７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋによって感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの表面が所定の極性に帯電される。次いで、感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの帯電面に、ＬＤ、ＬＥＤ、ＥＬ等による光ビーム走査装置１６から画像データに応じたレーザ光が照射されることによって、感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋに静電潜像が形成される。このようにして形成された静電潜像は、現像ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋにより各色のトナー像にそれぞれ現像されて可視像化される。

このようにして現像された感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上のイエロー，シアン，マゼンタ，ブラックのトナー像は、一次転写装置４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋの作用によって中間転写ベルト５の表面に順次重ね合わされた状態で転写されていき、フルカラーの合成カラー画像が形成される。

なお、感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋは、感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上に残っているトナー像をクリーニング装置８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８Ｋによりクリーニングされた後、除電装置９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋにより除電される。

二次転写装置６は、中間転写ベルト５を挟んでローラ１２に対向配置されている。このようなローラ１２（中間転写ベルト５）と二次転写装置６の間には、図示しない給紙ユニットから給紙された転写紙Ｐが所定のタイミングで送り込まれる。ローラ１２（中間転写ベルト５）と二次転写装置６の間に転写紙Ｐが紙搬送方向Ｃに向けて送り込まれると、中間転写ベルト５に担持されている合成カラー画像が二次転写装置６の作用により転写紙Ｐに一括して転写される。

その後、転写紙Ｐ上の合成カラー画像は、定着装置１４により熱と圧力によって定着され、図示しない排紙トレイ上に排出される。

一方、合成カラー画像の転写後の中間転写ベルト５の表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１５によって除去される。

図１に示す符号２０は、本実施の形態のカラーレーザプリンタ１が有している特徴的な機能であって、中間転写ベルト５上における画像形成時の位置ずれを補正する位置ずれ補正制御機能において用いられるセンサユニットである。このようなセンサユニット２０は、主に光源と受光センサから構成されており、位置ずれ量を計測するためのパターン画像であるトナーパターンＴＰ（図２参照）に対向する位置に備えられている。光源はＬＥＤ、ＬＤ、電球などであり、受光センサはフォトダイオード（ＰＤ）やフォトトランジスタなどである。

例えば、センサユニット２０として反射型の光学式センサ（正反射光センサ）を使用した場合は、センサユニット２０は、中間転写ベルト５に光を照射し、中間転写ベルト５上に形成したトナーパターンＴＰ及び中間転写ベルト５からの反射光を検出することで、位置ずれ量を計測するための情報を得るものである。位置ずれ補正制御機能は、基準色（この場合Ｋ）に対するスキュー、副走査レジストずれ、主走査レジストずれ、主走査倍率誤差の計測が可能である。なお、実際の読み取りは、トナーパターンＴＰのエッジ部分を読み取っている。

ここで、主走査方向および副走査方向とは、被走査面でビームスポットが走査される方向とその直交方向を意味するが、ここでは、光路の各場所で、（被走査面の）主走査方向と副走査方向に対応する方向を（広い意味で）各々「主走査方向」、「副走査方向」と呼ぶこととした。

なお、本実施の形態においては、センサユニット２０として正反射光センサを適用するようにしたが、これに限るものではなく、トナーパターンＴＰ及び中間転写ベルト５により拡散された光を読み取る拡散光センサユニットを適用するようにしても良い。

ここで、図２はトナーパターンＴＰの一例を示す平面図である。図２に示すように、トナーパターンＴＰは、４本の平行なパターンと、４本の斜め線のパターンを副走査方向に一定間隔に配置したものである。このようなトナーパターンＴＰは、中間転写ベルト５の移動方向に沿って繰り返し形成される。ここでトナーパターンＴＰを形成する４本のパターンは、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色で形成するものとする。

次に、カラーレーザプリンタ１の電気的な接続について図３を参照して説明する。図３に示すように、カラーレーザプリンタ１は各部を集中的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１００を備えている。このＣＰＵ１００には、ＣＰＵ１００が装置各部の制御を行うためのプログラムや制御に使用する固定データを記憶しているＲＯＭ（Read Only Memory）１０１が接続されており、ＣＰＵ１００はＲＯＭ１０１に書き込まれたプログラムを実行して、装置各部の制御を行う。

また、ＣＰＵ１００には、システムバス１０９を介して、プリンタエンジン１ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、パラメータメモリ１０３、時間計測部１０４、操作表示部１０５、Ｉ／Ｏ部１０６、モータ制御回路１０７、プリンタコントローラ１１０が接続されている。

システムバス１０９は、上記の各部がデータをやり取りするための信号ラインであり、具体的には、データバス、アドレスバス、制御バス、Ｉ／Ｏバスの集合として構成されている。

ＲＡＭ１０２は、装置各部の制御を行うためのプログラム実行時の作業領域や、印刷する画像を展開するのに使用する。

プリンタコントローラ１１０は、パーソナルコンピュータ（図示せず）から送られてくるデータ（イメージデータ、テキストデータ、グラフィックデータ）を解釈し、さらにこのデータをビットマップデータに展開する。

パラメータメモリ１０３は、装置の動作に関連したデータのうち、電源遮断時にも内容を保持し、次回の動作時にも参照されるデータを記憶するための不揮発性のメモリで、バッテリバックアップされたＳＲＡＭやＥＥＰＲＯＭで構成されるものである。後述する位置ずれ補正の実行間隔や位置ずれ補正用のトナーパターンＴＰの繰り返し回数等のパラメータや、後述する位置ずれ補正制御の実行時に更新されるデータ（位置ずれの補正量）はこのメモリに保存しておくものとする。

時間計測部１０４は、システム内部のクロックを使用して、これをカウントすることで前回の位置ずれ補正処理実行時からの経過時間を計時する際に用いるものである。なお、時間計測部１０４としては、時刻を計測するための時計機能を持ち、位置ずれ補正処理を実施した時刻を測定する構成とし、現在時刻との差から位置ずれ補正処理実行時からの経過時間を算出する構成としてもよい。

操作表示部１０５は、ユーザが機器の設定等をおこなうための操作キーとユーザに機器の動作状態やメッセージを表示するための液晶表示機等の表示部から構成される。

Ｉ／Ｏ部１０７は、入出力ポートから構成されるもので、センサユニット２０などの入力および各種制御出力を行うものである。

モータ制御回路１０７には、プリンタエンジン１ａの各部を駆動するモータＭが、モータドライブ回路１０８を介して接続されている。モータＭは、モータドライブ回路１０８を介してモータ制御回路１０７から与えられる駆動信号によって制御される。

ここで、ＲＯＭ１０１に格納されているプログラムに従ってＣＰＵ１００が実行する一連の処理について図４を参照して簡単に説明する。図４に示すように、ＣＰＵ１００は、プリントコントローラ１１０からビットマップデータを受け付けると、ある一定のタイミング毎（１ライン毎あるいは複数ライン毎）に、光ビーム走査装置１６へビットマップデータを変調して送信している。

光ビーム走査装置１６は送信された画像形成信号どおりにＬＤを駆動する。また、光ビーム走査装置１６は、ＬＤにより照射される光ビームをポリゴンモータにより偏向し感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上にスキャンして画像を形成する。なお、カラーレーザプリンタ１は（水平）同期センサ２００を備えている。ＣＰＵ１００は、（水平）同期センサ２００で１回あるいは特定のスキャンタイミングで同期をとることによって、一定のタイミングで画像を形成することができる。

また、ＣＰＵ１００は、ある一定のタイミングで光ビーム走査装置１６へ画像データを送信せねばならず、ＣＰＵ１００に設定されたタイミングで光ビーム走査装置１６へ画像データを送信している。なお、送信タイミングは、トナーパターンＴＰからフィードバックして装置自身が自動で設定する。

さらに、ＣＰＵ１００は、中間転写ベルト５上に転写されたトナーパターンＴＰをセンサユニット２０で読み取ったアナログ信号を受け取ると、Ａ／Ｄ変換により量子化して位置ずれデータとしたり、平均化処理をしたりしてアナログ信号から精度の良い位置ずれデータを求める。なお、この計算処理部分はＤＳＰや他のＣＰＵを使用してもよい。

このようにして求められた位置ずれデータ（位置ずれの補正量）はパラメータメモリ１０３に記憶されてフィードバックされ、タイミングの再設定に用いられる。

このようなタンデムフルカラー機における各色の位置合わせ技術は、従来から多く提案されている。ここで、位置ずれ量の演算の一例について図５を参照して説明する。図５（ａ）は主走査ずれ量の演算例を示し、図５（ｂ）は副走査ずれ量の演算例を示すものである。図５（ａ）に示されているように、主走査ずれ量の演算は、各色の横線と斜め線の長さ（ΔＳｃ，ΔＳｋ，ΔＳｙ，ΔＳｍ）をＣＰＵ１００のタイマで計測し、時間を長さに変換し、各々の長さを比較することにより行う。一方、図５（ｂ）に示されているように、副走査ずれ量の演算は、基準色（ここではＫ）からの長さ（ΔＦｙ，ΔＦｃ，ΔＦｍ）をＣＰＵ１００のタイマで計測し、時間を長さに変換し、理想の長さと比較することにより行う。以上のようにして各色の理想の距離からのずれ量を求め、各デバイスにフィードバックして位置ずれを補正する。

続いて、ＲＯＭ１０１に格納されているプログラムに従ってＣＰＵ１００が実行する処理のうち、特徴的な機能である紙間の伸縮制御について説明する。

このような紙間の伸縮制御を行うのは、次の理由による。

図６は、中間転写ベルト５における転写紙Ｐに対する印字面との関係を示したものである。図６に示すように、本実施の形態においては、中間転写ベルト５の１周分で４回の転写紙Ｐに対する印字が可能であることを示している。なお、図６に示すように、転写紙Ｐに対する印字面（画像処理エリア）の間は、紙間と称されている。すなわち、同じサイズの転写紙Ｐに対してプリントしながら位置ずれ量の補正を実行すると、紙間部分のみで位置ずれ量の補正を実行することになることがわかる。最初の紙間部分に形成されたトナーパターンＴＰの読み取りを実施して位置ずれ量の検出を実行すると、表１に示すように、５回目以降で３／１０Π，８／１０Πと同じ位相位置で位置ずれ量の検出を実行することになる。

すなわち、上述したように、中間転写ベルト５などの回転体の長さをＡ３，Ａ４，ＬＴなど定型紙にあわせて設計している場合には、同じ紙間タイミングで位置ずれ量を検出することにより、いつも同じ位相の位置ずれ量を検出することになるので、周期的に検出結果にオフセットがのったり、位置ずれ量が大きくなってしまうという問題がある。

そこで、本実施の形態のカラーレーザプリンタ１においては、感光体や中間転写ベルトといった回転体の１周期ばらつきによる検出誤差を低減させるために、紙間を伸縮させる等の制御を実施することにより、位置ずれ量の検出位置をずらすことができるようにすることで、位置ずれ量の検出精度を向上させるようにしたものである。具体的な手法については、以下において説明する。

図７は、紙間の伸縮制御を含む位置ずれ量補正処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図７に示すように、まず、位置ずれ量の検出回数ｔを初期化（ｔ＝０）した後（ステップＳ１）、中間転写ベルト５上の紙間にトナーパターンＴＰを作成し（ステップＳ２）、センサユニット２０でトナーパターンＴＰの読み取りを実行して位置ずれ量を取得する（ステップＳ３）。

次いで、位置ずれ量の検出回数ｔを１だけインクリメントし（ステップＳ４）、位置ずれ量の検出回数ｔが制御終了回数に達したか否かを判断する（ステップＳ５）。

位置ずれ量の検出回数ｔが制御終了回数に達していないと判断した場合には（ステップＳ５のＮｏ）、位置ずれ量の検出回数ｔが決められた回数（例えば、ｔ＝４，８，１２・・・ のように離散的ではあるものの、中間転写ベルト５のベルト１周分の位置ずれ量が計測できる回数）であるか否かを判断する（ステップＳ６）。

位置ずれ量の検出回数ｔが決められた回数でないと判断した場合には（ステップＳ６のＮｏ）、ステップＳ２に戻り、位置ずれ量の検出を複数回実行する。

一方、位置ずれ量の検出回数ｔが決められた回数であると判断した場合には（ステップＳ６のＹｅｓ）、次の紙間のみを伸ばす（ステップＳ７：位相制御手段）。

上述したような処理は、位置ずれ量の検出回数ｔが制御終了回数に達したと判断されるまで（ステップＳ５のＹｅｓ）、すなわち位置ずれ量の検出回数ｔだけ位置ずれ量の検出を実行するまで、繰り返される。

そして、位置ずれ量の検出回数ｔだけ位置ずれ量の検出を実行した場合には（ステップＳ５のＹｅｓ）、すべての位置ずれ量を集計して正確な位置ずれ量を算出した後、正確な位置ずれ量に基づいて補正量を算出し、それをもとにフィードバック制御を実施して（ステップＳ８）、位置ずれ量補正処理を終了する。

ここで、中間転写ベルト５の１周分の位置ずれ量の検出を実施した後、紙間を伸ばすことで位相をずらした具体例について説明する。図８は、中間転写ベルト５の１周分（４回分）の位置ずれ量の検出を実施した後、紙間を伸ばして転写紙に対する印字面を２／１０Πずらした例である。図８に示すように、中間転写ベルト５の１周分（４回分）の位置ずれ量の検出を実施した後、最初の紙間を２／１０Πだけ伸ばすことにより、５回目以降では１〜４回目とは異なる位相位置で位置ずれ量の検出を実行することになる（表２参照）。

すなわち、中間転写ベルト５の１周分（４回分）の位置ずれ量の検出を実施した後、最初の紙間を２／１０Πだけ伸ばすことにより、次の中間転写ベルト５の１周分（４回分）の位置ずれ量の検出に用いるトナーパターンＴＰを作成する中間転写ベルト５上の紙間の位置を変えることができるようになるので、中間転写ベルト５の１周期に起因する位置ずれを平均した位置ずれ量の計測を実施することができ、より精度のよい位置ずれ量の補正を実施することができる。

このように本実施の形態によれば、中間転写ベルト５上の紙間におけるパターン画像の形成位置について、その位相を中間転写ベルト５の回転周期毎に異ならせることにより、中間転写ベルト５の１周期に起因する位置ずれ量を平均化して検出することができるので、より精度の高い位置ずれ補正を実施することができる。

なお、本実施の形態においては、中間転写ベルト５の回転の１周期毎に、最初の紙間を伸長させるようにしたが、これに限るものではなく、中間転写ベルト５の回転の１周期毎に、最初の紙間を短縮させるようにしても良い。

また、図８で示したように、中間転写ベルト５の１周分の位置ずれ量の検出を実施した後、最初の紙間を伸ばし続けていくと、プリントのパフォーマンスが低下することになる。そこで、図９に示すように、紙間での位置ずれ量の計測期間中に紙間長さを伸ばしたり、縮めたりすることにより、総合的なパフォーマンス（一定期間でのパフォーマンス）を一定に保つことができるようにしても良い。例えば、制御の前半で紙間を伸ばし、制御の後半で紙間を縮めるなどの制御を行うと、制御全体ではパフォーマンスが一定で、かつ、位置ずれ量の補正の平均化を行うことができる。

さらに、通常プリント時と紙間で位置合わせを行うときで違う紙間長さとすることで位相をずらしてもよい。

なお、本実施の形態においては、中間転写ベルト５を回転体として説明したが、これに限るものではない。例えば、感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋも回転体である。すなわち、感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋが回転体である場合には、紙間におけるパターン画像（静電潜像）の形成位置について、その位相を感光体ドラムの回転周期毎に異ならせることになる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を図１０および図１１に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。

第１の実施の形態では、中間転写ベルト５の１周分の位置ずれ量の検出を実施した後、最初の紙間を伸ばすことにより、位置ずれ量の検出に用いるトナーパターンＴＰを作成する中間転写ベルト５上の紙間の位置を変えるようにしたが、本実施の形態においては、中間転写ベルト５上の紙間の位置を変えることなく、紙間におけるトナーパターンＴＰの書出し位置を紙間の範囲内で順に変動させるようにしたものである。

図１０は、本発明の第２の実施の形態にかかる位置ずれ量補正処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図１０に示すように、まず、位置ずれ量の検出回数ｔを初期化（ｔ＝０）した後（ステップＳ１１）、中間転写ベルト５上の紙間にトナーパターンＴＰを作成し（ステップＳ１２）、センサユニット２０でトナーパターンＴＰの読み取りを実行して位置ずれ量を取得する（ステップＳ１３）。

次いで、位置ずれ量の検出回数ｔを１だけインクリメントし（ステップＳ１４）、位置ずれ量の検出回数ｔが制御終了回数に達したか否かを判断する（ステップＳ１５）。

位置ずれ量の検出回数ｔが制御終了回数に達していないと判断した場合には（ステップＳ１５のＮｏ）、位置ずれ量の検出回数ｔが決められた回数（例えば、ｔ＝４，８，１２・・・ のように離散的ではあるものの、中間転写ベルト５のベルト１周分の位置ずれ量が計測できる回数）であるか否かを判断する（ステップＳ１６）。

位置ずれ量の検出回数ｔが決められた回数でないと判断した場合には（ステップＳ１６のＮｏ）、ステップＳ１２に戻り、位置ずれ量の検出を複数回実行する。

一方、位置ずれ量の検出回数ｔが決められた回数であると判断した場合には（ステップＳ１６のＹｅｓ）、次のトナーパターンＴＰの書出し位置をずらす（ステップＳ１７：位相制御手段）。

上述したような処理は、位置ずれ量の検出回数ｔが制御終了回数に達したと判断されるまで（ステップＳ１５のＹｅｓ）、すなわち位置ずれ量の検出回数ｔだけ位置ずれ量の検出を実行するまで、繰り返される。

そして、位置ずれ量の検出回数ｔだけ位置ずれ量の検出を実行した場合には（ステップＳ１５のＹｅｓ）、すべての位置ずれ量を集計して正確な位置ずれ量を算出した後、正確な位置ずれ量に基づいて補正量を算出し、それをもとにフィードバック制御を実施して（ステップＳ１８）、位置ずれ量補正処理を終了する。

ここで、中間転写ベルト５の１周分の位置ずれ量の検出を実施した後、次のトナーパターンＴＰの書出し位置をずらすことで位相をずらした具体例について説明する。図１１は、中間転写ベルト５の１周分（４回分）の位置ずれ量の検出を実施した後には、紙間の範囲内で順にトナーパターンＴＰの書出し位置をずらすようにした例である。

これにより、中間転写ベルト５上の紙間内において、次の中間転写ベルト５の１周分（４回分）の位置ずれ量の検出に用いるトナーパターンＴＰの書出し位置を変えることができるようになるので、中間転写ベルト５の１周期に起因する位置ずれを平均した位置ずれ量の計測を実施することができ、より精度のよい位置ずれ量の補正を実施することができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態を図１３および図１４に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態または第２の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。

図１２に示すように、感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋにおいては、ドラムが１周する間に大きな位置ずれ変動が生じることがある。

そこで、本実施の形態においては、トナーパターンＴＰを読み取って位置ずれ量を取得する際に、感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの１周期内で位置ずれ量のデータを何点か取得して平均化するようにしたものである。

具体的には、図１３に示すように、紙間内における感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの１周期内でのトナーパターンＴＰの書出し位置を主走査方向にずらし、感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの１周期内で位置ずれ量のデータを何点か取得して平均化する。

また、図１４に示すように、紙間内における感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの１周期内でのトナーパターンＴＰの書出し位置を副走査方向にずらし、感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの１周期内で位置ずれ量のデータを何点か取得して平均化する。

このように本実施の形態によれば、紙間内における感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの１周期内でのトナーパターンＴＰの書出し位置を主走査方向および副走査方向にずらし、感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの１周期内で位置ずれ量のデータを何点か取得して平均化することにより、感光体ドラムの１周期における位置ずれ変動の影響を低減することができる。

なお、各実施の形態においては、中間転写ベルト５上に一旦カラー画像を形成し２次転写部で転写紙に一度に転写を行う間接転写方式のカラーレーザプリンタへの適用例について説明したが、各像担持体上にそれぞれ形成される単色トナー画像を、回転体（搬送ベルト）により搬送される転写体である転写紙上に順次転写する直接転写方式のカラーレーザプリンタ（図１５参照）についても同様に適用することも可能である。

また、本実施の形態においては、像担持体として感光体ドラムを適用したが、これに限るものではなく、感光体ベルトを適用しても何ら問題は無い。

さらに、本実施の形態においては、画像形成装置としてレーザプリンタを適用したが、これに限るものではなく、ＭＦＰ（Multi Function Peripheral）や複写機などにも適用可能である。

本発明の第１の実施の形態にかかるカラーレーザプリンタのプリンタエンジン周辺の構成を概略的に示す模式図である。 トナーパターンの一例を示す平面図である。 カラーレーザプリンタの電気的な接続を示すブロック図である。 プログラムに従ってＣＰＵが実行する一連の処理を示す模式図である。 位置ずれ量の演算例を示す模式図である。 中間転写ベルトにおける転写紙に対する印字面との関係を示す模式図である。 位置ずれ量補正処理の流れを概略的に示すフローチャートである。 紙間の伸縮例を示す模式図である。 紙間の伸縮例を示す模式図である。 本発明の第２の実施の形態にかかる位置ずれ量補正処理の流れを概略的に示すフローチャートである。 紙間の範囲内で順にトナーパターンの書出し位置をずらすようにした例を示す模式図である。 感光体ドラムが１周する間に生じる位置ずれ変動の例を示す模式図である。 感光体ドラムの１周期内で位置ずれ量のデータを平均化する例を示す模式図である。 感光体ドラムの１周期内で位置ずれ量のデータを平均化する例を示す模式図である。 直接転写方式のタンデム型レーザプリンタの構成を示すブロック図である。 間接転写方式のタンデム型レーザプリンタの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ カラー画像形成装置
２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ 回転体
５ 回転体
ＴＰ パターン画像

Claims (18)

1. 先行ページの画像処理エリアと後行ページの画像処理エリアとの間となる回転体上の紙間に対して各色の位置ずれ測定用のパターン画像を形成して、当該パターン画像に基づいて主副走査方向の各色の位置ずれ量を検出するタンデム方式のカラー画像形成装置において、
   前記回転体上の前記紙間における前記パターン画像の形成位置について、その位相を前記回転体の回転周期毎に異ならせる位相制御手段を備える、
   ことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 前記位相制御手段は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を伸長させる制御を実行する、
   ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
3. 前記位相制御手段は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を短縮させる制御を実行する、
   ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
4. 前記位相制御手段は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を伸長または短縮させる制御を実行する、
   ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
5. 前記位相制御手段は、前記回転体の回転の１周期毎に、前記紙間における前記パターン画像の形成位置を、前記紙間の範囲内で副走査方向に順に変動させる制御を実行する、
   ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
6. 前記位相制御手段は、前記回転体の回転の１周期毎に、前記紙間における前記パターン画像の形成位置を、前記紙間における前記パターン画像の形成位置を、前記紙間の範囲内で主走査方向に順に変動させる制御を実行する、
   ことを特徴とする請求項５記載のカラー画像形成装置。
7. 先行ページの画像処理エリアと後行ページの画像処理エリアとの間となる回転体上の紙間に対して各色の位置ずれ測定用のパターン画像を形成して、当該パターン画像に基づいて主副走査方向の各色の位置ずれ量を検出するタンデム方式のカラー画像形成装置の制御をコンピュータに実行させるプログラムであって、
   前記回転体上の前記紙間における前記パターン画像の形成位置について、その位相を前記回転体の回転周期毎に異ならせる位相制御機能を前記コンピュータに実行させる、
   ことを特徴とするプログラム。
8. 前記位相制御機能は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を伸長させる制御を実行する、
   ことを特徴とする請求項７記載のプログラム。
9. 前記位相制御機能は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を短縮させる制御を実行する、
   ことを特徴とする請求項７記載のプログラム。
10. 前記位相制御機能は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を伸長または短縮させる制御を実行する、
    ことを特徴とする請求項７記載のプログラム。
11. 前記位相制御機能は、前記回転体の回転の１周期毎に、前記紙間における前記パターン画像の形成位置を、前記紙間の範囲内で副走査方向に順に変動させる制御を実行する、
    ことを特徴とする請求項７記載のプログラム。
12. 前記位相制御機能は、前記回転体の回転の１周期毎に、前記紙間における前記パターン画像の形成位置を、前記紙間の範囲内で主走査方向に順に変動させる制御を実行する、
    ことを特徴とする請求項１１記載のプログラム。
13. 先行ページの画像処理エリアと後行ページの画像処理エリアとの間となる回転体上の紙間に対して各色の位置ずれ測定用のパターン画像を形成して、当該パターン画像に基づいて主副走査方向の各色の位置ずれ量を検出するタンデム方式のカラー画像形成装置における位置ずれ量検出方法であって、
    前記回転体上の前記紙間における前記パターン画像の形成位置について、その位相を前記回転体の回転周期毎に異ならせる位相制御工程を含む、
    ことを特徴とする位置ずれ量検出方法。
14. 前記位相制御工程は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を伸長させる制御を実行する、
    ことを特徴とする請求項１３記載の位置ずれ量検出方法。
15. 前記位相制御工程は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を短縮させる制御を実行する、
    ことを特徴とする請求項１３記載の位置ずれ量検出方法。
16. 前記位相制御工程は、前記回転体の回転の１周期毎に、最初の前記紙間を伸長または短縮させる制御を実行する、
    ことを特徴とする請求項１３記載の位置ずれ量検出方法。
17. 前記位相制御工程は、前記回転体の回転の１周期毎に、前記紙間における前記パターン画像の形成位置を、前記紙間の範囲内で副走査方向に順に変動させる制御を実行する、
    ことを特徴とする請求項１３記載の位置ずれ量検出方法。
18. 前記位相制御工程は、前記回転体の回転の１周期毎に、前記紙間における前記パターン画像の形成位置を、前記紙間の範囲内で主走査方向に順に変動させる制御を実行する、
    ことを特徴とする請求項１７記載の位置ずれ量検出方法。

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