JP2010066403A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】位置ずれの検出を好適なタイミングで実行することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】定常的検出を実行する際に、パターン検出センサによる第１パターンの測定結果に基づいて変動的検出の実行要否を判断するため、変動的検出を好適なタイミングで実行することができる。これにより、変動的検出を単に定期的におこなう場合に比べると、トナーの消費を抑えたり、検出処理にかかる時間を抑えたりすることが可能である。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に画像形成位置のずれを検出しそれを補正する機能を備えた画像形成装置に関する。

従来より画像形成装置として、複数の画像形成部が用紙搬送用のベルトに沿って並んで配置されており、ベルト上を搬送される用紙に対して各画像形成部から順次各色のトナー像が転写される方式のものなどが知られている。こうした画像形成装置では、形成される画像の品質を確保するために、各色の画像形成位置のずれを検出してそれを補正するレジストレーション等と呼ばれる技術が採用されている。この位置ずれ補正技術によれば、各画像形成部によってベルト表面に複数のマークからなるパターンを形成し、各マークの位置を光学センサで測定して各色のずれ量を検出し、その結果に基づいて各色の形成位置のずれを補正する。
このような位置ずれ補正は、一般的には、各画像形成部の構成部品（感光ドラムや露光部の光学部品等）の取付位置のずれなどに起因する定常的な位置ずれを補正するものである。これに対し、感光ドラムやベルトを支持するローラの偏心やこれらを回転駆動するギアのピッチの狂い等に起因する、特定の周期を持った変動的な位置ずれを補正する技術も知られている（例えば特許文献１参照）。この変動的な位置ずれ補正では、ベルト上に定常的な位置ずれの検出時とは別のパターンを形成して画像形成位置の周期的な位置ずれ量を検出することにより補正を行う。
特開２００５−３４６０９４公報

こうした位置ずれの検出を頻繁に行うことにより、形成される画像の品質を確保することができる。しかしながら、位置ずれの検出を実行する回数が多いほど、着色剤の消費が増えたり、あるいはユーザの待ち時間を増えたりする等の不具合が生じる。
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、位置ずれの検出を好適なタイミングで実行することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

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、担持体と、前記担持体上にパターンを形成可能な複数の形成手段と、前記担持体上に形成されたパターンを測定する測定手段と、前記形成手段により前記担持体上に第１パターンを形成し、前記測定手段により前記第１パターンを測定した結果に基づいて定常的な画像形成位置のずれを検出する定常的検出と、前記形成手段により前記担持体上に第２パターンを形成し、前記測定手段により前記第２パターンを測定した結果に基づいて特定の周期を有する変動的な画像形成位置のずれを検出する変動的検出とをそれぞれ実行可能であって、前記各検出の結果に基づいて前記形成手段による画像形成位置を補正する補正手段と、を備え、前記補正手段は、前記２つの検出のうちの少なくとも一方における前記測定手段の測定結果に基づいて他方の検出の実行要否を判断し、前記他方の検出の実行が必要と判断した場合に前記他方の検出を実行する。

第１の発明によれば、定常的検出と変動的検出のうちの一方における、測定手段によるパターンの測定結果に基づいて他方の検出の実行要否を判断するため、他方の検出を好適なタイミングで実行することができる。これにより、他方の検出を単に定期的におこなう場合に比べると、着色剤の消費を抑えたり、検出処理にかかる時間を抑えたりすることが可能である。

第２の発明は、第１の発明において、前記補正手段は、前記定常的検出の際に、前記測定手段により前記第１パターンを測定した結果に基づいて前記変動的検出の実行の要否を判断し、前記変動的検出の実行が必要と判断した場合に前記変動的検出を実行する。

第２の発明によれば、定常的検出の際に第１パターンの測定結果に基づいて変動的検出の要否を判断するため、変動的検出を好適なタイミングで実行することができる。これにより、変動的検出を単に定期的におこなう場合に比べると、着色剤の消費を抑えたり、検出処理にかかる時間を抑えたりすることが可能である。

第３の発明は、第２の発明において、前記補正手段は、前記複数の形成手段のそれぞれについて前記変動的検出の要否を判断し、前記変動的検出が必要と判断した形成手段のみについて前記変動的検出を実行する。

第３の発明によれば、形成手段ごとに変動的検出の要否を判断し、必要と判断した形成手段のみに対して変動的検出を実行するため、常に全ての形成手段について変動的検出を実行するものに比べると、着色剤の消費を抑えたり、検出処理にかかる時間を抑えたりすることができる。

第４の発明は、第２または第３の発明において、前記第１パターンは、前記複数の形成手段により形成される複数のマークを有しており、前記補正手段は、前記第１パターンにおける異なる形成手段により形成されたマーク間の位置関係に基づいて前記定常的な画像形成位置のずれ量を求めることで前記定常的検出を行い、さらに同一の形成手段により形成されたマーク間の位置関係に基づいて周期的な画像形成位置のずれ量を求めることで前記変動的検出の要否を判断する。

第４の発明によれば、第１パターンにおける異なる形成手段により形成されたマーク間の位置関係から定常的な位置ずれ量を求めて定常的検出を行い、さらに同一の形成手段により形成されたマーク間の位置関係から変動的検出の要否を判断する。同一の形成手段により形成されたマーク間では、定常的な位置ずれの影響を受けにくいので周期的な位置ずれ量を的確に求めることができる。

第５の発明は、第２から第４のいずれか一つの発明において、前記補正手段は、前記第１パターンが有するマークの理想位置からのずれ量の大きさが第１基準値以上である場合に前記変動的検出が必要と判断し、前記第１基準値より小さい場合に前記変動的検出が不要と判断する。

第５の発明によれば、第１パターンから求めたずれ量の大きさが第１基準値以上である場合に変動的検出が必要と判断する。これにより、変動的検出の要否を的確に判断することができる。

第６の発明は、第５の発明において、前記補正手段は、前記第１パターンを構成する複数のマークの理想位置からのずれ量の大きさの総和に基づいて変動的検出の要否を判断する。

第６の発明によれば、第１パターンにおける複数のマークの理想位置からのずれ量の大きさの総和に基づいて変動的検出の要否を判断する。これにより、各マークの測定誤差の影響が抑制されるため、変動的検出の要否をより的確に判断することができる。

第７の発明は、第５または第６の発明において、前記補正手段は、前記第１パターンにより求めた理想位置からのずれ量の大きさが前記第１基準値よりも大きい第２基準値以上である場合に、前記変動的検出を実行した後に前記変動的検出の結果に基づいて画像形成位置を補正した状態で前記定常的検出を実行する。

第７の発明によれば、変動的な位置ずれ量が大きい状態で定常的検出を行うと精度が低くなると考えられるため、そのような場合には、変動的検出を行った後にその結果に基づいて画像形成位置の補正をした状態で第１パターンを形成し、定常的検出を行うことで定常的検出の精度を確保することができる。

第８の発明は、第５から第７のいずれか一つの発明において、前記第１基準値は、当該画像形成装置の稼働量が大きくなるに従って大きい値をとる。

第８の発明によれば、装置の稼働量が大きくなるに従って各部品が劣化し、周期的な変動が大きくなる傾向にある。そこで、装置の稼働量に応じて第１基準値を大きくすることで、過度に頻繁に変動的補正が行われることを防ぐことができる。

第９の発明は、第１から第８のいずれか一つの発明において、前記補正手段は、前回の変動的検出からの前記担持体の回転数に基づいて前記変動的検出の要否を判断する。

第９の発明によれば、前回の変動的検出からの担持体の回転数に基づいて変動的検出の要否を判断することで、好適なタイミングで変動的検出を実行することができる。

第１０の発明は、第１から第９のいずれか一つの発明において、前記複数の形成手段は着脱可能であって、前記補正手段は、前記形成手段の着脱が行われた場合に前記変動的検出が必要と判断する。

第１０の発明によれば、形成手段が着脱された場合には、例えば形成手段へ本体側から動力を伝達するためのギアの噛み合わせが変わる等により、周期的な位置ずれの状態が変化することがある。そこで、このような場合に変動的検出を実行することで、好適なタイミングで検出を行うことができる。

第１１の発明は、第１０の発明において、前記複数の形成手段は個別に着脱可能であって、前記補正手段は、前記着脱が行われた形成手段のみについて前記変動的検出が必要と判断する。

第１１の発明によれば、着脱された形成手段のみについて変動的検出を実行することで、常に全ての形成手段について変動的検出を行う場合に比べて、着色剤の消費を抑えたり、検出処理にかかる時間を抑えたりすることができる。

第１２の発明は、第１から第１１のいずれか一つの発明において、前記担持体は、着脱可能であって前記補正手段は、前記担持体の着脱が行われた場合に前記変動的検出が必要と判断する。

第１２の発明によれば、担持体が交換などで着脱された場合には、例えば担持体へ本体側から動力を伝達するためのギアの噛み合わせが変わる等により、周期的な位置ずれの状態が変化することがある。そこで、このような場合に変動的検出を実行することで、好適なタイミングで検出を行うことができる。

本発明によれば、定常的検出と変動的検出のうちの一方における、測定手段によるパターンの測定結果に基づいて他方の検出の実行要否を判断するため、他方の検出を好適なタイミングで実行することができる。これにより、他方の検出を単に定期的におこなう場合に比べると、着色剤の消費を抑えたり、検出処理にかかる時間を抑えたりすることが可能である。

＜実施形態１＞
次に本発明の実施形態１について図１から図９を参照して説明する。

（プリンタの全体構成）
図１は、本発明の画像形成装置の一例であるプリンタ１の概略構成を示す側断面図である。本プリンタ１は４色（ブラックＫ、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ）のトナーを用いてカラー画像を形成するダイレクトタンデム式のカラープリンタである。以下の説明においては、図１における左側を前方とする。また、図１において、各色間で同一の構成部品については、適宜符号を省略する。

プリンタ１は、本体ケーシング２を備えており、その上面には開閉可能なカバー２Ａが設けられている。また、本体ケーシング２内の底部には、複数の用紙３（被記録媒体の一例）を積載可能な供給トレイ４が設けられている。供給トレイ４の前端上方には給紙ローラ５が設けられており、この給紙ローラ５の回転に伴って供給トレイ４内の最上位に積載された用紙３がレジストローラ６へ送り出される。レジストローラ６は、用紙３の斜行補正を行った後、その用紙３をベルトユニット１１上へ搬送する。

ベルトユニット１１は、前側に配置されたベルト支持ローラ１２Ａと、後側に配置されたベルト駆動ローラ１２Ｂとの間に、ポリカーボネート等からなる環状のベルト１３（担持体の一例）を張架した構成となっている。ベルト１３の内側には、後述する各プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃの感光ドラム２８とベルト１３を挟んで対向する位置に転写ローラ１４が設けられている。ベルトユニット１１は、本体ケーシング２のカバー２Ａを開け、各プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃを取り外した状態で、本体ケーシング２に対して着脱可能である。

ベルト駆動ローラ１２Ｂは、ベルトユニット１１が本体ケーシング２内に装着された状態において、本体ケーシング２内に設けられた駆動モータ４７（図２参照）と図示しないギア機構を介して連結される。そして、駆動モータの動力によりベルト駆動ローラ１２Ｂが回転駆動されることで、ベルト１３が図示時計周り方向に循環移動し、それによりベルト１３上面に静電吸着された用紙３が後方に搬送される。

また、ベルト１３の下面に対向して、ベルト１３上に形成されるパターン等を検出するためのパターン検出センサ１５（測定手段の一例）が設けられている。パターン検出センサ１５は、光源よりベルト１３に光を当てたときの反射光をフォトダイオードで受光し、受光した光の強度に対応した電気信号を出力する。また、ベルトユニット１１の下側には、ベルト１３表面に付着したトナーや紙粉等を回収するクリーニング装置１６が設けられている。

ベルトユニット１１の上方には、４つの露光部１７Ｋ，１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃと、４つのプロセス部１９Ｋ，１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃとが前後方向に並んで設けられている。露光部１７Ｋ〜１７Ｃ、プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃ及び既述の転写ローラ１４は、それぞれ一つずつで一組の画像形成部２０Ｋ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ（形成手段の一例）を構成しており、プリンタ１全体では、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色に対応した４組の画像形成部２０Ｋ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃが設けられている。

各露光部１７Ｋ〜１７Ｃ、は、カバー２Ａの下面に支持されており、その下端部に複数のＬＥＤが一列に並んで設けられたＬＥＤヘッド１８を備えている。各露光部１７Ｋ〜１７Ｃは、形成すべき画像データに基づいて発光制御され、ＬＥＤヘッド１８から対応する感光ドラム２８の表面に一ラインごとに光を照射することで露光を行う。

各プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃは、カートリッジフレーム２１と、このカートリッジフレーム２１に対し着脱可能に装着される現像カートリッジ２２とを備えている。カバー２Ａを開放すると、各露光部１７Ｋ〜１７Ｃがカバー２Ａと共に上方に退避して、各プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃが本体ケーシング２に対して個別に着脱可能となる。

現像カートリッジ２２は、現像剤である各色のトナーを収容するトナー収容室２３を備え、その下側に供給ローラ２４、現像ローラ２５、層厚規制ブレード２６等を備えている。トナー収容室２３から放出されたトナーは、供給ローラ２４の回転により現像ローラ２５に供給され、供給ローラ２４と現像ローラ２５との間で正に摩擦帯電される。さらに、現像ローラ２５上に供給されたトナーは、現像ローラ２５の回転に伴って、層厚規制ブレード２６と現像ローラ２５との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ２５上に担持される。

カートリッジフレーム２１の下部には、表面が正帯電性の感光層によって覆われた感光ドラム２８と、スコロトロン型の帯電器２９とが設けられている。画像形成時には、感光ドラム２８が回転駆動され、それに伴って感光ドラム２８の表面が帯電器２９により一様に正帯電される。そして、その正帯電された部分が露光部１７Ｋ〜１７Ｃの走査により露光されて、感光ドラム２８の表面に静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ２５上に担持され正帯電されているトナーが感光ドラム２８表面の静電潜像に供給され、これにより感光ドラム２８の静電潜像が可視像化される。その後、各感光ドラム２８の表面上に担持されたトナー像は、用紙３が感光ドラム２８と転写ローラ１４との間の各ニップ位置を通過する間に、転写ローラ１４に印加される負極性の転写電圧によって用紙３上に順次転写される。トナー像が転写された用紙３は、次に定着器３１に搬送され、そこでトナー像が熱定着され、その後、その用紙３は上方へ搬送され、カバー２Ａの上面に排出される。

（プリンタの電気的構成）
図２は、プリンタ１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。

プリンタ１は、同図に示すように、ＣＰＵ４０（補正手段の一例）、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２、ＮＶＲＡＭ（不揮発性メモリ）４３、ネットワークインターフェイス４４を備え、これらに既述の画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃ、パターン検出センサ１５や、表示部４５、操作部４６、駆動モータ４７、カバー開閉センサ４８などが接続されている。

ＲＯＭ４１には、後述する位置ずれ検出処理など、このプリンタ１の各種の動作を実行するためのプログラムが記憶されており、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１から読み出したプログラムに従って、その処理結果をＲＡＭ４２またはＮＶＲＡＭ４３に記憶させながら各部の制御を行う。ネットワークインターフェイス４４は、通信回線を介して外部のコンピュータ（図示せず）等に接続され、これにより相互のデータ通信が可能となっている。

表示部４５は、液晶ディスプレイやランプ等を備え、各種の設定画面や装置の動作状態等を表示することが可能である。操作部４６は、複数のボタンを備え、ユーザにより各種の入力操作が可能である。駆動モータ４７は、複数のモータからなり、図示しないギア機構を介して既述のレジストローラ６、ベルト駆動ローラ１２Ｂ、現像ローラ２５、感光ドラム２８等を回転駆動させる。カバー開閉センサ４８は、カバー２Ａの開閉状態を検知し、その検知信号を出力する。

（位置ずれ検出処理）
次にプリンタ１において実行される位置ずれ検出処理の動作について説明する。図３及び図４は、位置ずれ検出処理の流れを示すフローチャートであり、図５は、第１パターンＰ１、図６は第２パターンを示す図である。また、図７は、変動的検出の要否を判断するための基準値と印刷枚数との関係を示すグラフである。

この位置ずれ検出処理は、例えば、電源投入直後や、カバー２Ａが開閉されたことをカバー開閉センサ４８により検知した場合、若しくは前回の位置ずれ検出処理から所定の時間が経過するか、または所定枚数の印刷を行った場合など、所定の条件が満たされた場合にＣＰＵ４０の制御により実行される。

ＣＰＵ４０は、図３に示す位置ずれ検出処理を開始すると、まず色の順番を示すパラメータｍの値に０をセットし（Ｓ１０１）、続いて各画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃによりベルト１３上に第１パターンＰ１を形成する（Ｓ１０２）。なお、後述するように、ＮＶＲＡＭ４３等には、各色の画像形成位置のずれを補正するための定常的補正値及び変動的補正値が記憶されており、ＣＰＵ４０は、これらの値を読み込んで各画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃの露光部１７Ｋ〜１７Ｃに与えるデータに補正を加えた上で第１パターンＰ１を形成する。

第１パターンＰ１は、図５に示すように、主走査方向（ベルト１３の幅方向）に細長い各色のマーク５０Ｋ，５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃから構成され、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に並んだ４つのマーク５０Ｋ〜５０Ｃを一組として、複数組のマーク５０Ｋ〜５０Ｃを副走査方向（ベルト１３の移動方向）に間隔を開けてベルト１３の全周にわたって配置したものである。隣り合うマーク５０Ｋ〜５０Ｃの間隔は、各マーク５０Ｋ〜５０Ｃが位置ずれのない理想位置に形成された場合に等しくなる。

なお、図５において、各マーク５０Ｋ〜５０Ｃの右側に示した波状の線Ｄは、ブラック色についての副走査方向への周期的な画像形成位置のずれ量の一例を示しており、線Ｄの中央から左側にある部分が理想位置から上側（前側）へのずれ、右側にある部分が理想位置から下側（後側）へのずれを示している。この波状の線Ｄの周期成分は、例えば感光ドラム２８、ベルト駆動ローラ１２Ｂやその他のギア部品等の回転周期に一致する。

続いてＣＰＵ４０は、各組のマーク５０Ｋ〜５０Ｃについて、各マーク５０Ｋ〜５０Ｃがパターン検出センサ１５の検出位置を通過するタイミングをパターン検出センサ１５からの信号により測定し（Ｓ１０３）、その結果に基づいてブラック（基準色という）のマーク５０Ｋを基準とする他の色（補正色という）のマーク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃの副走査方向の位置ずれ量を求める。そして、各補正色の位置ずれ量について、全組の平均値をそれぞれ算出し、この平均値の位置ずれを打ち消す値をＮＶＲＡＭ４３等に記憶された各補正色の定常的補正値に加算することでその値を更新する（Ｓ１０４）。

そして、ＣＰＵ４０は、ｍに１を加え（Ｓ１０５）、ｍ色目の画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃについて、変動的検出処理の要否判断を行う（Ｓ１０６）。ここでは、先の定常的な位置ずれ検出処理（Ｓ１０２〜Ｓ１０４）において第１パターンＰ１を測定した結果に基づいて、周期的な位置ずれの大きさを算出する。以下に１色目のブラック色について、周期的な位置ずれの大きさを算出する手順を説明する。

ＣＰＵ４０は、まず、測定開始時より１個目からｎ個目までの各ブラックのマーク５０Ｋを検出するまでの時間を、それぞれＫ１〜Ｋｎとし、次式によりＫ１〜Ｋｎの平均値Ｋ＿Ａｖｅを求める。
［数１］
K_Ave = (K1 + K2 + ... + Kn) / n

ここで、１番目のマーク５０Ｋが理想位置にある場合の検出時間をＫ１ｉとし、同様にｎ番目のマーク５０Ｋが理想位置にある場合の検出時間をＫｎｉとする。また、全てのマーク５０Ｋが理想位置にある場合のＫ１ｉ〜Ｋｎｉの平均値を数１と同様に求めた値をＫ＿Ａｖｅｉとする。そして、次式のように１番目のマーク５０Ｋが理想位置にある場合の検出時間Ｋ１ｉと平均値Ｋ＿Ａｖｅｉとの差をＫ１ｔとし、
［数２］
K1t = K_Avei - K1i
同様に２〜ｎ番目のマーク５０Ｋが理想位置にある場合の検出時間Ｋ２ｉ〜Ｋｎｉと平均値Ｋ＿Ａｖｅｉとの差をＫ２ｔ〜Ｋｎｔとする。

そして、次式により１番目のマーク５０Ｋの理想位置からのずれ量（ずれ時間）Ｋ１＿ｄを求める。
［数３］
K1_d = K_Ave - K1 - K1t
また、２〜ｎ番目のマーク５０Ｋについても理想位置からのずれ量Ｋ２＿ｄ〜Ｋｎ＿ｄを同様に求める。

そして、次式によりＫ１＿ｄを二乗してその二乗根をとることで１番目のマーク５０Ｋの理想位置からのずれ量の大きさ（絶対値）を求める。
［数４］
K1_s = √（K1_d × K1_d）
また、２〜ｎ番目のマーク５０Ｋについても、それぞれ理想位置からのずれ量の大きさＫ２＿ｓ〜Ｋｎ＿ｓを同様に求める。

さらに、次式によりｎ個のマーク５０Ｋの理想位置からのずれ量の大きさＫ１＿ｓ〜Ｋｎ＿ｓの総和の平均値Ｋ＿ｄ＿ｓｕｍを求める。
［数５］
K_d_sum = (K1_s + K2_s + ... + Kn_s) / n

ＣＰＵ４０は、図３のＳ１０６において、以上のようにして求めた周期的な位置ずれ量の大きさＫ＿ｄ＿ｓｕｍが第１基準値Ｒ１以上であるかを判断することにより周期的検出処理の要否を判断する。この第１基準値Ｒ１は、図７に示すように、ベルトユニット１１による印刷枚数に応じて変化する。即ち、第１基準値Ｒ１は、ある印刷枚数までは一定であり、所定の印刷枚数を超えたところから印刷枚数に応じて増加する。なお、ＣＰＵ４０は、プリンタ１の印刷枚数やベルトユニット１１の交換時期に関する情報をＮＶＲＡＭ４３に記憶させており、それらの情報に基づいてベルトユニット１１による印刷枚数を取得する。

上記のように、第１基準値Ｒ１がベルトユニット１１による印刷枚数に応じて変化するのは、ベルトユニット１１の稼働量がある程度以上大きくなると、稼働量の増加に伴って部品の劣化のために周期的な位置ずれ量が大きくなっていく傾向があることに対応している。なお、部品の劣化とは、具体的には、例えばベルト駆動ローラ１２Ｂと駆動モータ４７とを連結するギアの摩耗などである。ベルトユニット１１の稼働量が大きくなるのに伴って第１基準値Ｒ１が増加することにより、ベルトユニット１１の劣化が進んだ場合に変動的検出が過度に頻繁に行われる状態になることを防ぐことができる。

ＣＰＵ４０は、周期的な位置ずれ量のずれ量の大きさＫ＿ｄ＿ｓｕｍが第１基準値Ｒ１以上である場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、即ち変動的検出が必要と判断した場合には、以下に述べる変動的検出処理を行う（Ｓ１０７）。また、Ｋ＿ｄ＿ｓｕｍが第１基準値Ｒ１未満である場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、即ち変動的検出が不要と判断した場合には、変動的検出処理を実行しない。そして、ＣＰＵ４０は、ｍが５未満の値である場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、即ち次の色が存在する場合には、Ｓ１０５に戻り、次の色についてブラックと同様に変動的検出の要否判断を行う。また、ｍが５未満の値でない場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、即ち全ての色について変動的検出の要否を判断し終えた場合には、この位置ずれ検出処理を終了する。

ＣＰＵ４０は、図４に示す変動的検出処理を開始すると、まず対応する色の画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃによりベルト１３上に第２パターンＰ２を形成する（Ｓ２０１）。第２パターンＰ２は、図６に示すように、主走査方向に細長い単色のマーク５１Ｋ（ここではブラックのマーク）を副走査方向に間隔を開けて配置したものである。隣り合うマーク５１Ｋの間隔は、第１パターンＰ１の各マーク５０Ｋ〜５０Ｃの間隔よりも小さくされ、また、マーク５１Ｋの数は第１パターンＰ１におけるマーク５０Ｋの数よりも多くされている。各マーク５１Ｋの間隔は、各マーク５１Ｋが位置ずれのない理想位置に形成された場合に等しくなる。また、第２パターンＰ２の副走査方向の長さは、少なくとも感光ドラム２８やベルト駆動ローラ１２Ｂの周長よりも大きくされている。

続いて、ＣＰＵ４０は、第２パターンＰ２の各マーク５１Ｋがパターン検出センサ１５の検出位置を通過するタイミングをパターン検出センサ１５からの信号により測定し（Ｓ２０２）、その結果に基づいて感光ドラム２８やベルト駆動ローラ１２Ｂ等の回転周期に一致する周期的な位置ずれ量を検出する。そして、その変動的な位置ずれ量を打ち消すための補正値をＮＶＲＡＭ４３等に記憶された対応する色の変動的補正値に加算することでその値を更新し（Ｓ２０３）、この変動的検出処理を終了する。

以上の位置ずれ検出処理により、第１パターンＰ１の測定に基づいて各補正色の定常的補正値が更新され、また、第１パターンＰ１の測定に基づいて変動的検出が必要と判断された色の変動的補正値が更新される。ＣＰＵ４０は、画像形成を行う際に、定常的補正値と変動的補正値とを読み込み、それらの値に基づいて各露光部１７Ｋ〜１７Ｃによる感光ドラム２８に対する各ラインの書き込みタイミングが調整される。より詳細には、定常的補正値に基づいて、各補正色の各ラインの書き込みタイミングが一定量調整されることで、副走査方向の定常的な位置ずれが補正される。また、変動的補正値に基づいて、各色の各ラインの書き込みタイミングが、感光ドラム２８やベルト駆動ローラ１２Ｂ等の周期的な変動に合わせてその変動量に応じた量だけ調整されることで、副走査方向の変動的な位置ずれが補正される。

（第１要否判断処理）
次に印刷実行前や印刷実行後などに変動的検出の要否を判断するために実行される第１要否判断処理について説明する。図８は、第１要否判断処理の流れを示すフローチャートである。

ＣＰＵ４０は、図８に示す第１要否判断処理を開始すると、前回の変動的検出実行時からの印刷枚数が所定の基準値以上であるかを判断する（Ｓ３０１）。なお、ＣＰＵ４０は、ＮＶＲＡＭ４３に現在のプリンタ１による印刷枚数と前回変動的検出を実行した時点での印刷枚数とを記憶させており、これらの情報に基づいて上記判断を行う。そして、印刷枚数が基準値以上である場合（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）には全色について変動的検出を実行し（Ｓ３０２）、印刷枚数が基準値未満の場合（Ｓ３０１：Ｎｏ）には変動的検出を実行せずに、この第１要否判断処理を終了する。

上記印刷枚数は、ベルト１３の回転数、若しくは稼働量に対応しており、前回の変動的検出からのベルト１３の回転数に基づいて変動的検出の要否を判断することで、好適なタイミングで変動的検出を実行することができる。

（第２要否判断処理）
次にプリンタ１の待機状態などに定期的に実行される第２要否判断処理について説明する。図９は、第２要否判断処理の流れを示すフローチャートである。

ＣＰＵ４０は、図９に示す第２要否判断処理を開始すると、カバー開閉センサ４８からの出力に基づいてカバー２Ａの開閉動作が行われたかを判断し（Ｓ４０１）、行われていない場合（Ｓ４０１：Ｎｏ）には、この第２要否判断処理を終了する。また、カバー２Ａの開閉動作が行われた場合（Ｓ４０１：Ｙｅｓ）には、ベルト１３を所定期間駆動し、パターン検出センサ１５からの出力に基づいてベルト１３表面の反射率を測定する（Ｓ４０２）。

続いて、ＣＰＵ４０は、測定されたベルト１３表面の反射率に基づいてベルトユニット１１が新品に交換されたかを判断する（Ｓ４０３）。より詳細には、測定されたベルト１３表面の反射率をＮＶＲＡＭ４３に記憶された前回の測定時の反射率と比較し、反射率が所定の基準値以上増加している場合には、ベルトユニット１１が交換されたと判断し、基準値以上の増加がない場合には、ベルトユニット１１が交換されていないと判断する。これは、新品のベルトユニット１１では、ベルト１３表面に傷や汚れがなく反射率が高いのに対し、使い古されたベルトユニット１１では、ベルト１３表面の傷等により反射率が低くなることに基づいている。

そして、ベルトユニット１１が交換されたと判断した場合（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）には、全ての画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃについての変動的検出を実行し（Ｓ４０４）、この第２要否判断処理を終了する。また、ベルトユニット１１が交換されていないと判断した場合（Ｓ４０３：Ｎｏ）には、各プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃのうちに着脱されたものが存在するかを判断する（Ｓ４０５）。ここでは、例えば、各プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃに初回使用時に新品位置から旧品位置へと不可逆的に移動される新品検知部材を設け、その新品検知部材の位置をセンサで検知し、新品位置にあった場合にプロセス部１９Ｋ〜１９Ｃが着脱されたと判断するようにしても良い。

そして、着脱されたプロセス部１９Ｋ〜１９Ｃが存在する場合（Ｓ４０５：Ｙｅｓ）には、画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃのうち着脱されたプロセス部１９Ｋ〜１９Ｃを有する画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃのみについて、変動的検出を行い（Ｓ４０６）、この第２要否判断処理を終了する。また、着脱されたプロセス部１９Ｋ〜１９Ｃが存在しない場合（Ｓ４０５：Ｎｏ）には、変動的検出を実行せずに第２要否判断処理を終了する。

（本実施形態の効果）
以上のように本実施形態によれば、定常的検出を実行する際に、パターン検出センサ１５による第１パターンＰ１の測定結果に基づいて変動的検出の実行要否を判断するため、変動的検出を好適なタイミングで実行することができる。これにより、変動的検出を単に定期的におこなう場合に比べると、トナー（着色剤）の消費を抑えたり、検出処理にかかる時間を抑えたりすることが可能である。

また、画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃごとに変動的検出の要否を判断し、必要と判断したもののみに対して変動的検出を実行するため、常に全ての画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃについて変動的検出を実行するものに比べると、トナーの消費を抑えたり、検出処理にかかる時間を抑えたりすることができる。

また、第１パターンＰ１における画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃにより形成されたマーク５０Ｋ〜５０Ｃ間の位置関係から定常的な位置ずれ量を求めて定常的検出を行い、さらに同一の画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃにより形成されたマーク５０Ｋ〜５０Ｃ間の位置関係から変動的検出の要否を判断する。同一の画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃにより形成されたマーク５０Ｋ〜５０Ｃ間では、定常的な位置ずれの影響を受けにくいので周期的な位置ずれ量を的確に求めることができる。

また、第１パターンＰ１から求めたずれ量の大きさＫ＿ｄ＿ｓｕｍが第１基準値Ｒ１以上である場合に変動的検出が必要と判断する。これにより、変動的検出の要否を的確に判断することができる。

また、第１パターンＰ１における複数のマーク５０Ｋ〜５０Ｃの理想位置からのずれ量の大きさの総和に基づいて変動的検出の要否を判断する。これにより、各マーク５０Ｋ〜５０Ｃの測定誤差の影響が抑制されるため、変動的検出の要否をより的確に判断することができる。

また、プリンタ１の稼働量が大きくなるに従って各部品が劣化し、周期的な変動が大きくなる傾向にある。そこで、プリンタ１の稼働量に応じて第１基準値Ｒ１を大きくすることで、過度に頻繁に変動的補正が行われることを防ぐことができる。

また、前回の変動的検出からの印刷枚数（ベルト１３の回転数）に基づいて変動的検出の要否を判断することで、好適なタイミングで変動的検出を実行することができる。

また、画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃの一部であるプロセス部１９Ｋ〜１９Ｃが着脱された場合には、例えばプロセス部１９Ｋ〜１９Ｃへ本体側から動力を伝達するためのギアの噛み合わせが変わる等により、周期的な位置ずれの状態が変化することがある。そこで、このような場合に変動的検出を実行することで、好適なタイミングで検出を行うことができる。

さらに、プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃが着脱された画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃのみについて変動的検出を実行することで、常に全ての画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃについて変動的検出を行う場合に比べて、トナーの消費を抑えたり、検出処理にかかる時間を抑えたりすることができる。

また、ベルト１３が交換などで着脱された場合には、例えばベルト１３へ本体側から動力を伝達するためのギアの噛み合わせが変わる等により、周期的な位置ずれの状態が変化することがある。そこで、このような場合に変動的検出を実行することで、好適なタイミングで検出を行うことができる。

＜実施形態２＞
次に本発明の実施形態２について図７及び図１０，図１１を参照して説明する。
図１０は、位置ずれ検出処理の流れを示すフローチャートであり、図１１は、第２パターンＰ３を示す図である。なお、以下の説明において、実施形態１と同様の処理については適宜説明を省略する。

ＣＰＵ４０は、図１０に示す位置ずれ検出処理を開始すると、ベルト１３上に第１パターンＰ１を形成し（Ｓ５０１）、その第１パターンＰ１の測定を行うことにより定常的な位置ずれの検出を行い（Ｓ５０２）、定常的補正値を更新する（Ｓ５０３）。続いて、各色の周期的な位置ずれ量の大きさＫ＿ｄ＿ｓｕｍを求め、各色のＫ＿ｄ＿ｓｕｍの値が第２基準値Ｒ２未満となるかを判断する（Ｓ５０４）。この第２基準値Ｒ２は、図７に示すように、第１基準値Ｒ１と同様に、ある印刷枚数までは一定であり、所定の印刷枚数を超えたところから印刷枚数に応じて増加するとともに、第１基準値Ｒ１よりも所定量大きな値となっている。

そして、周期的な位置ずれ量の大きさＫ＿ｄ＿ｓｕｍが第２基準値Ｒ２以上となる色がある場合（Ｓ５０４：Ｎｏ）にはフラグＦに１をセットし（Ｓ５０５）、全ての色のＫ＿ｄ＿ｓｕｍが第２基準値Ｒ２未満の場合（Ｓ５０４：Ｙｅｓ）にはフラグＦに０をセットする（Ｓ５０６）。

次にＣＰＵ４０は、各色の周期的な位置ずれ量の大きさＫ＿ｄ＿ｓｕｍが第１基準値Ｒ１未満であるかを判断し（Ｓ５０７）、Ｋ＿ｄ＿ｓｕｍの値が第１基準値Ｒ１以上になる色が存在した場合（Ｓ５０７：Ｙｅｓ）には、全ての画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃに対しての変動的検出処理を行う（Ｓ５０８）。変動的検出処理の基本的な流れは実施形態１の図４と同様であるが、ここでは、図１１に示すように各色のマーク群が副走査方向に並んで配置された第２パターンＰ３を形成する（図１１ではブラックのマーク５１Ｋ群とイエローのマーク５１Ｙ群のみを示している）。ＣＰＵ４０は、この第２パターンＰ３の測定を行うことで、各色の変動的な位置ずれを検出し、各色の変動的補正値を更新する。

図１０のＳ５０８にて変動的検出を行った後、続いてＣＰＵ４０は、フラグＦの値が０であるかを判断し（Ｓ５０９）、フラグＦの値が１である場合（Ｓ５０９：Ｎｏ）には、Ｓ５０１に戻り、定常的な位置ずれの検出（Ｓ５０１〜Ｓ５０３）を再度行う。このとき、第１パターンＰ１の形成の際には、Ｓ５０８の変動的検出処理において更新された変動的補正値に基づいて位置ずれが補正される。また、ＣＰＵ４０は、フラグＦの値が０である場合（Ｓ５０９：Ｙｅｓ）、即ち各色の周期的な位置ずれ量の大きさＫ＿ｄ＿ｓｕｍが第２基準値Ｒ２未満である場合には、この位置ずれ検出処理を終了する。

本実施形態によれば、変動的な位置ずれ量が大きい状態で定常的検出を行うと精度が低くなると考えられるため、そのような場合に、変動的検出を行った後にその結果に基づいて画像形成位置の補正をした状態で第１パターンＰ１を形成し、定常的検出を行うことで定常的検出の精度を確保することができる。

＜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、定常的な位置ずれ量を検出するための第１パターンＰ１の測定結果から変動的な検出の要否を判断するものを示したが、本発明によれば、逆に変動的な位置ずれ量を検出するための第２パターンから定常的な位置ずれ検出の要否を判断しても良い。例えば、図１１に示すような第２パターンＰ３の測定結果より、ブラックのマーク５１Ｋを基準としたイエローのマーク５１Ｙの理想位置からのずれ量を求め、そのずれ量が所定の基準値以上である場合に、定常的な位置ずれ検出が必要と判断するようにしても良い。

（２）上記実施形態では、いわゆる直接転写方式の画像形成装置において、用紙を搬送するベルト上にパターンを形成することにより位置ずれ検出を行うものを示したが、本発明は、中間転写方式の画像形成装置において、各形成手段により中間転写ベルト上にパターンを形成することにより位置ずれ検出を行うものにも適用することができる。

（３）上記実施形態では、ベルトやプロセス部の交換を検知することで、変動的検出の要否を判断したが、本発明によれば、画像形成位置に影響を与える部品の着脱を検知する手段を設けて、着脱が検知されたときに変動的検出を実行するようにしてもよく、また、ユーザにより操作部から部品の着脱（交換）を行った旨が入力されたことに基づいて、変動的検出を実行するようにしても良い。

（４）上記実施形態では、位置ずれの補正を行うために、露光部による感光ドラムに対する書き込みタイミングを調整するものを示したが、本発明によれば、例えば、レーザ光で露光を行うものにおいて、感光ドラムとレーザ発光部との間に介在するミラーの角度を変更することで感光ドラムに対する書き込み位置を調整するようにしても良い。

本発明の実施形態１におけ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概略的に示すブロック図 位置ずれ検出処理の流れを示すフローチャート 位置ずれ検出処理の流れを示すフローチャート 第１パターンを示す図 第２パターンを示す図 変動的検出の要否を判断するための基準値と印刷枚数との関係を示すグラフ 第１要否判断処理の流れを示すフローチャート 第２要否判断処理の流れを示すフローチャート 実施形態２における位置ずれ検出処理の流れを示すフローチャート 第２パターンを示す図

符号の説明

１…プリンタ（画像形成装置）
１３…ベルト（担持体）
１５…パターン検出センサ（測定手段）
２０Ｋ〜２０Ｃ…画像形成部（形成手段）
４０…ＣＰＵ（補正手段）
Ｐ１…第１パターン
Ｐ２，Ｐ３…第２パターン

Claims (12)

1. 担持体と、
   前記担持体上にパターンを形成可能な複数の形成手段と、
   前記担持体上に形成されたパターンを測定する測定手段と、
   前記形成手段により前記担持体上に第１パターンを形成し、前記測定手段により前記第１パターンを測定した結果に基づいて定常的な画像形成位置のずれを検出する定常的検出と、前記形成手段により前記担持体上に第２パターンを形成し、前記測定手段により前記第２パターンを測定した結果に基づいて特定の周期を有する変動的な画像形成位置のずれを検出する変動的検出とをそれぞれ実行可能であって、前記各検出の結果に基づいて前記形成手段による画像形成位置を補正する補正手段と、
   を備え、
   前記補正手段は、前記２つの検出のうちの少なくとも一方における前記測定手段の測定結果に基づいて他方の検出の実行要否を判断し、前記他方の検出の実行が必要と判断した場合に前記他方の検出を実行する画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記補正手段は、前記定常的検出の際に、前記測定手段により前記第１パターンを測定した結果に基づいて前記変動的検出の実行の要否を判断し、前記変動的検出の実行が必要と判断した場合に前記変動的検出を実行する画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記補正手段は、前記複数の形成手段のそれぞれについて前記変動的検出の要否を判断し、前記変動的検出が必要と判断した形成手段のみについて前記変動的検出を実行する。
4. 請求項２または請求項３に記載の画像形成装置において、
   前記第１パターンは、前記複数の形成手段により形成される複数のマークを有しており、前記補正手段は、前記第１パターンにおける異なる形成手段により形成されたマーク間の位置関係に基づいて前記定常的な画像形成位置のずれ量を求めることで前記定常的検出を行い、さらに同一の形成手段により形成されたマーク間の位置関係に基づいて周期的な画像形成位置のずれ量を求めることで前記変動的検出の要否を判断する。
5. 請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記補正手段は、前記第１パターンが有するマークの理想位置からのずれ量の大きさが第１基準値以上である場合に前記変動的検出が必要と判断し、前記第１基準値より小さい場合に前記変動的検出が不要と判断する。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、
   前記補正手段は、前記第１パターンを構成する複数のマークの理想位置からのずれ量の大きさの総和に基づいて変動的検出の要否を判断する。
7. 請求項５または請求項６に記載の画像形成装置において、
   前記補正手段は、前記第１パターンにより求めた理想位置からのずれ量の大きさが前記第１基準値よりも大きい第２基準値以上である場合に、前記変動的検出を実行した後に前記変動的検出の結果に基づいて画像形成位置を補正した状態で前記定常的検出を実行する。
8. 請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記第１基準値は、当該画像形成装置の稼働量が大きくなるに従って大きい値をとる。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記補正手段は、前回の変動的検出からの前記担持体の回転数に基づいて前記変動的検出の要否を判断する。
10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
    前記複数の形成手段は着脱可能であって、
    前記補正手段は、前記形成手段の着脱が行われた場合に前記変動的検出が必要と判断する。
11. 請求項１０に記載の画像形成装置において、
    前記複数の形成手段は個別に着脱可能であって、
    前記補正手段は、前記着脱が行われた形成手段のみについて前記変動的検出が必要と判断する。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
    前記担持体は、着脱可能であって
    前記補正手段は、前記担持体の着脱が行われた場合に前記変動的検出が必要と判断する。

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