JP2013080133A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】位置ずれを検出するために必要な校正用パターンの数が増加した場合でも、位置ずれを検出することができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】複数の色からなる画像を記録媒体の表面に転写し、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、画像形成の校正に用いる位置合わせパターンに関する情報を生成するパターン生成部と、前記複数の色の各色に対応する位置合わせパターンを搬送手段上又は記録媒体上にそれぞれ形成する感光体ドラムを含む複数のステーションと、前記複数のステーションにより形成された複数の位置合わせパターンを検出する読取部と、を有し、前記パターン生成部は、前記画像の形成に使用する色に対応するステーションの数に基づいて、前記位置合わせパターンに関する情報を生成し、前記ステーションは、前記位置合わせパターンに関する情報に基づいて、前記位置合わせパターンのパターン群を形成することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

画像形成装置には、４色に対応する４つの感光体ドラムを用いて、４色のトナー画像を記録媒体の表面に重畳して転写し、記録媒体上にカラー画像を形成するものがある。この画像形成装置では、カラー画像の位置ずれ（色ずれ）を防止するために、感光体ドラムを一周回転する間に、各色の校正用パターンを搬送ベルト上にそれぞれ形成し、形成した校正用パターンの位置を検出することで位置ずれを校正する方法が知られている。

特許文献１は、カラー画像形成装置において、複数のトナーマーク（パターン）を形成し、その複数のトナーマークを検出することにより、位置ずれを検出する精度を高める技術を開示している。

近年、画像形成装置は、高画質化のため、多色（５色以上）の感光体ドラムを用いて、各色のトナー像を記録媒体の表面にそれぞれ重畳して転写できるものが求められている。この多色の画像形成装置においては、位置ずれの校正時に、各色の校正用パターンを搬送ベルト上にそれぞれ形成するため、感光体ドラムを一周回転する間に搬送ベルト上に形成される校正用パターンの数が増加する。

特許文献１に開示されている技術では、各色に対応する複数のトナーマークを形成するため、５色以上の感光体ドラムにより画像を形成する場合では、４色の場合と比較して、トナーマークの数が多くなる。このため、トナーマーク間の間隔が短くなり、トナーマークを検出する精度が悪くなる場合がある。

本発明は、画像形成装置において、位置ずれを検出するために必要な校正用パターンの数が増加した場合でも、位置ずれを検出することができる画像形成装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の一つの実施形態である画像形成装置は、複数の色からなる画像を記録媒体の表面に転写し、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、画像形成の校正に用いる位置合わせパターンに関する情報を生成するパターン生成部と、前記複数の色の各色に対応する位置合わせパターンを搬送手段上又は記録媒体上にそれぞれ形成する感光体ドラムを含む複数のステーションと、前記複数のステーションにより形成された複数の位置合わせパターンを検出する読取部と、を有し、前記パターン生成部は、前記画像の形成に使用する色に対応するステーションの数に基づいて、前記位置合わせパターンに関する情報を生成し、前記ステーションは、前記位置合わせパターンに関する情報に基づいて、前記位置合わせパターンのパターン群を形成し、前記パターン群の副走査方向の長さは、前記感光体ドラムの外周の長さに１／Ｎを乗算した長さであり、前記Ｎは、１から始まる自然数である、ことを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、位置ずれを検出するために必要な校正用パターンの数が増加した場合でも、位置ずれを検出することができる。

画像形成装置の概略構成図である。 画像形成装置の機能ブロック図である。 画像形成装置の概略側面図である。 画像形成装置の動作の一例を説明するフローチャートである。 校正用画像の一例を説明する説明図である。 実施例２のデータ変換部の動作の一例を説明する説明図である。

校正用パターンの位置に関する情報を検出することにより、画像形成時の位置ずれ（色ずれ）を校正することができる画像形成装置を用いて、本発明を詳細に説明する。本発明は、画像形成装置以外でも、プリンタ、スキャナ、被写機、ファックス等において、形成する画像の位置ずれを校正するものであれば、いずれのものにも用いることができる。

（画像形成装置の構成）
図１は、本実施形態の画像形成装置の概略構成図の例を示す。

図１において、画像形成装置１００は、制御手段１０、画像形成手段２０、供給手段３０、搬送手段４０、記憶手段５０、及び、Ｉ／Ｆ手段６０を含む。

制御手段１０は、画像形成装置１００の各構成に動作を指示し、その動作を制御する。制御手段１０は、本実施形態では、画像を形成する順番を制御するプリントジョブ管理部と、画像形成装置１００の各構成に画像形成に関する情報などを出力するＣＴＬと、を含む。

画像形成手段２０は、記録媒体の表面にトナー像を転写し、記録媒体上に画像を形成する。画像形成手段２０は、本実施形態では、複数の色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ、グリーン及びレッドなど）に対応する複数のステーション２０ＳＴにより、各色のステーション２０ＳＴに含まれる感光体ドラムの表面にトナー像を現像する。次に、画像形成手段２０は、複数の感光体ドラムの複数のトナー像を記録媒体の表面に転写する。このとき、画像形成手段２０は、各色の感光体ドラム上の各色のトナー像を重畳して（重ね合わせて）記録媒体の表面に転写することで、記録媒体上にカラー画像を形成することができる。画像を形成する動作の詳細は、後述の（画像を形成する動作）で説明する。

また、画像形成手段２０は、画像形成装置１００の起動中及び動作中の校正時に、データ変換部２０ｄを介して、パターン生成部２０ｐにより生成した校正用パターンに関する情報を各色のステーション２０ＳＴに出力する。このとき、各色のステーション２０ＳＴは、搬送手段４０の搬送ベルト４１の表面に校正用パターンを転写し、搬送ベルト４１上に校正用カラー画像を形成する。

ここで、画像形成装置１００は、搬送ベルト４１上の校正用カラー画像における複数の校正用パターンの位置に関する情報（以下、位置情報という。）を読取部２０ｒで検出する。これにより、画像形成装置１００は、検出した位置情報に基づいて、各色を重畳して画像を形成するときの色ずれ（以下、位置ずれという。）を校正する。画像形成手段２０は、本実施形態では、校正用パターンとして、位置合わせパターン（図５）を用いることができる。画像形成を校正する動作の詳細は、後述の（画像形成を校正する動作）で説明する。

なお、以後の説明において、各色のステーションは、各色に対応する感光体ドラム、帯電器、露光器、現像器、転写器及び除電器の一組のセットを含む。したがって、画像形成手段２０は、各色に対応した各色のステーションを備える。また、以後の説明において、添え字にＢＫ、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｇ及びＲを付した場合は、それぞれの色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ、グリーン及びレッド）に対応することを意味する。

次に、図１の供給手段３０は、画像が形成される前の記録媒体を供給トレイ等に積載し、保管する。また、供給手段３０は、制御手段１０の制御に基づいて、供給ローラ等により記録媒体を供給する。ここで、記録媒体としては、普通紙、上質紙、薄紙、厚紙、ＯＨＰシート、合成樹脂フィルム及び金属薄膜等を用いることができる。

搬送手段４０は、制御手段１０の制御に基づいて、搬送ベルト４１などにより、記録媒体を画像形成手段２０へ搬送する。また、搬送手段４０は、画像が形成された記録媒体を所定の処理をした後に排出する。ここで、所定の処理としては、記録媒体上の画像（トナー、インク等）の定着、並びに、複数の記録媒体のステープル、製本、及び、ソート等がある。

記憶手段５０は、形成する画像に関する情報を記憶する。また、記憶手段５０は、画像形成装置１００の待機時及び動作中などに、画像形成装置１００の処理状態に関する情報などを記憶する。

Ｉ／Ｆ手段６０は、画像形成装置１００と外部との情報（信号）の入出力を行う。Ｉ／Ｆ手段６０は、コンピュータインタフェース部とユーザーインタフェース部とを含む。コンピュータインタフェース部は、画像形成装置１００外のＰＣなどと画像形成に関する情報などの通信を行う。ユーザーインタフェース部は、画像形成装置１００を使用するユーザーによる画像形成の条件及び記録媒体の情報の入力など、並びに、ユーザーに対して画像形成の条件及び画像形成装置の状態情報の出力などを行う。

（画像形成装置の機能）
図２は、本実施形態の画像形成装置の機能ブロックを示す。

図２において、画像形成装置は、Ｉ／Ｆ手段６０のコンピュータインタフェース部６０ｃ及びユーザーインタフェース部６０ｕにより、画像形成に関する情報（形成する画像に関する情報及び画像形成開始に関する情報など）を取得する。このとき、画像形成装置は、取得した情報を制御手段１０に出力する。

制御手段１０のプリントジョブ管理部１０Ｐは、画像形成開始に関する情報に基づいて、画像を形成する順番を制御する。また、プリントジョブ管理部１０Ｐは、画像形成開始時に、画像形成開始に関する情報をＣＴＬ１０Ｃに出力する。このとき、ＣＴＬ１０Ｃは、形成する画像に関する情報を記憶手段５０のラインメモリ５０ｍに出力し、一時的に形成する画像に関する情報を記憶する。また、ＣＴＬ１０Ｃは、プリントジョブ管理部１０Ｐから出力された画像形成開始に関する情報に基づいて、画像形成手段２０などに画像形成に関する情報を出力する。

画像形成手段２０は、形成する画像に関する情報を画像形成信号（ステーション２０ＳＴの露光器に入力する照射点滅信号及び照射方向信号など）に変換する。次に、画像形成手段２０は、画像形成時に、各色のステーション２０ＳＴを用いて、記録媒体の表面に各色の画像を重畳して転写し、記録媒体上にカラー画像を形成する。

また、画像形成手段２０は、画像形成の動作を校正する時に、先ず、パターン生成部２０ｐにより位置合わせパターンに関する情報を生成する。次いで、画像形成手段２０は、生成した位置合わせパターンに関する情報を、スキュー補正部２０ｓ及びデータ変換部２０ｄを介して、各色のステーション２０ＳＴに出力する。このとき、画像形成手段２０は、各色のステーション２０ＳＴの感光体ドラムの表面に各色の位置合わせパターンを形成する。

なお、スキュー補正部２０ｓ及びデータ変換部２０ｄの動作の詳細は、後述の実施例２で説明する。

次に、画像形成手段２０は、各色の感光体ドラム表面の位置合わせパターンを搬送ベルト４１の表面に重畳して転写し、搬送ベルト４１上に校正用画像を形成する。次いで、画像形成手段２０は、読取部２０ｒにより、校正用画像における各色の位置合わせパターンの位置情報を検出し、位置ずれに関する情報を算出する。

その後、画像形成装置は、算出した位置ずれに関する情報に基づいて、画像を形成する動作の校正を行なう。画像形成を校正する動作の詳細は、後述の（画像形成を校正する動作）で説明する。

（画像を形成する動作）
画像形成装置が、記録媒体上に画像を形成する動作を、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態の画像形成装置の要部を示す概略側面図である。図３では、画像形成装置は、ブラック（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）の４色のステーションを有する。画像形成装置は、グリーン（Ｇ）及びレッド（Ｒ）など、その他の色に対応するステーションを更に有するものでもよい。

図３より、画像形成装置は、画像形成時において、先ず、各色のステーションの感光体ドラム（９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ及び９Ｙ）の表面を帯電器（１０ＢＫ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｙ）により帯電させる。また、画像形成装置は、感光体ドラム（９ＢＫ等）を回転させながら、画像形成に関する情報に基づいて、露光器（１１ＢＫ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｙ）により照射光を感光体ドラム（９ＢＫ等）に照射する。これにより、画像形成装置は、各色の感光体ドラム（９ＢＫ等）の表面に各色に対応する静電潜像を形成する。

ここで、画像形成装置は、露光器として、発光ダイオードアレー（ＬＥＤＡ）を用いることができる。

次いで、画像形成装置は、現像器（１２ＢＫ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｙ）により、感光体ドラム（９ＢＫ等）の表面の静電潜像を可視像化し、感光体ドラム（９ＢＫ等）上にトナー画像を形成する。このとき、画像形成装置は、供給ローラ２及び分離ローラ３により、供給トレイ１から記録媒体３１を供給している。また、画像形成装置は、各色の感光体ドラム（９ＢＫ等）上のトナー画像が転写器（１５ＢＫ、１５Ｍ、１５Ｃ及び１５Ｙ）に対向する位置に位置するタイミングに合わせて、感光体ドラム（９ＢＫ等）と搬送ベルト４１の間隙に記録媒体３１を搬送する。

このとき、画像形成装置は、転写器（１５ＢＫ等）により、各色の感光体ドラム（９ＢＫ等）上に形成された各色のトナー像を記録媒体３１の表面に順次転写する。これにより、画像形成装置は、各色のトナー像を記録媒体３１の表面に重畳して転写することで、記録媒体３１上にカラー画像を形成する。

その後、画像形成装置は、搬送ベルト４１等により、画像が形成された記録媒体３１を定着器４２に搬送し、記録媒体３１上の画像（トナー、インク等）を定着する。次いで、画像形成装置は、カラー画像が形成された記録媒体３１を排出トレイに排出する。また、画像形成装置は、除電器（１３ＢＫ等）などにより、感光体ドラム（９ＢＫ等）の表面を除電などし、次の画像形成を行う動作の準備をする。

以上より、画像形成装置は、記録媒体上に画像を形成する動作を完了する。

（画像形成を校正する動作）
画像形成装置が画像形成を校正する動作を、図４及び図５を用いて説明する。

図４は、画像形成装置の動作を示すフローチャートである。図５（ａ）は、４色の場合の校正用画像の位置合わせパターンの例を示す。図５（ｂ）は、６色の場合の校正用画像の位置合わせパターンの例を示す。図５（ｃ）は、６色の位置合わせパターンにおいて、斜線パターンの一例を示す。図５（ｄ）は、６色の位置合わせパターンにおいて、斜線パターンを変形した例を示す。

図４において、画像形成装置は、先ず、ステップＳ１において、Ｉ／Ｆ手段から入力された画像形成に関する情報に基づいて、画像を形成する動作をする前に、画像を形成する動作の校正が必要か否かを判断する。具体的には、画像形成装置は、制御手段などにより、形成する画像の態様（低画質、標準画質あるいは高画質など）、使用するステーション（白黒、４色あるいは６色など）、前回の校正を実施したときからの経過時間などに基づいて、校正が必要か否かを判断する。また、画像形成装置は、画像形成装置の電源のオンオフの状況その他記憶手段が記憶している画像形成装置の処理状態に関する情報に基づいて、校正が必要か否かを判断することができる。

以上より、画像を形成する動作の校正が必要な場合は、ステップＳ２に進む。その他の場合は、ステップＳ６に進む。

ステップＳ２において、画像形成装置は、画像形成に関する情報及びパターン生成に関する情報（後述するステップＳ７）に基づいて、画像形成手段のパターン生成部により、位置合わせパターンに関する情報を生成する。次いで、画像形成装置は、画像形成手段の各色のステーションにより、位置合わせパターンに関する情報に基づいて、搬送ベルト上に複数の位置合わせパターンで構成される校正用画像を形成する。

ここで、校正用画像における位置合わせパターンの形状及び数などは、校正を行なうステーションの数に対応して、変更することができる。したがって、画像形成装置は、画像を形成するときに使用する色に対応するステーションのみにより、校正用画像を形成してもよい。図５（ａ）及び（ｂ）を用いて、校正用画像を具体的に説明する。

図５（ａ）は、４色のステーションにより画像を形成する場合において、その画像形成前の校正時に用いる校正用画像の例である。ここで、図中のＬｐは、感光体ドラムの円形断面における外周の長さ（感光体ドラムの一回転に対応する搬送ベルトの搬送方向（副走査方向Ｄ２）の移動距離）である。以後の説明において、Ｌｐを感光体ドラムの１周期長という。

図５（ａ）より、画像形成装置は、校正時に、副走査方向Ｄ２に垂直な４つの横線状の位置合わせパターン（ＢＫ＿Ｙ、Ｙ＿Ｙ、Ｃ＿Ｙ及びＭ＿Ｙ）からなるパターン群Ｓｐを形成することができる。また、画像形成装置は、副走査方向Ｄ２に対して所定の角度を有する４つの斜線状の位置合わせパターン（ＢＫ＿Ｓ、Ｙ＿Ｓ、Ｃ＿Ｓ及びＭ＿Ｓ）からなるパターン群を形成することができる。したがって、画像形成装置は、４つの横線状の位置合わせパターン（ＢＫ＿Ｙ等）からなるパターン群Ｓｐと４つの斜線状の位置合わせパターン（ＢＫ＿Ｓ等）からなるパターン群とを有する校正用画像を形成することができる。

ここで、横線状の位置合わせパターン（ＢＫ＿Ｙ等）のパターン群Ｓｐ及び斜線状の位置合わせパターン（ＢＫ＿Ｓ等）のパターン群の副走査方向の長さは、それぞれ感光体ドラムの１周期長の半分の長さにすることができる。このため、校正用画像は、横線状の位置合わせパターン及び斜線状の位置合わせパターン（計８個）で感光体ドラムの１周期長の長さとなる。また、画像形成装置は、パターン群の副走査方向の長さを、感光体ドラムの外周の長さに１／Ｎを乗算した長さとすることができる。ここで、Ｎは、１から始まる自然数である。

一方、図５（ｂ）は、６色のステーションにより画像を形成する場合の校正用画像の例である。この場合、画像形成装置は、副走査方向Ｄ２に垂直な６つの横線状の位置合わせパターン（ＢＫ＿Ｙ等）と、主走査方向Ｄ１に対して所定の角度を有する６つの斜線状の位置合わせパターン（ＢＫ＿Ｓ等）と、を有する校正用画像を形成することができる。このとき、パターン群の副走査方向の長さは、横線状のパターンと斜線状のパターンとで（計１２個で）感光体ドラムの１周期長の長さとなる。

このため、図５（ｂ）の場合は、図５（ａ）の場合と比較して、位置合わせパターン同士の離間距離が小さくなる。すなわち、画像を形成するために用いる色の数が増加すると、校正を行なうステーションの数が増加し、位置合わせパターンの数が増加する。このため、多色の場合、位置合わせパターン同士の離間距離が小さくなる。

以上より、図４のステップＳ２において、画像形成装置は、複数の位置合わせパターンで構成される校正用画像を搬送ベルト上に形成する動作を完了すると、ステップＳ３に進む。

次に、ステップＳ３において、画像形成装置は、画像形成手段の読取部（図１及び図３の２０ｒ）により、搬送ベルト上に形成された校正用画像における各色の位置合わせパターンの位置情報を検出する。具体的には、画像形成装置は、照射光を搬送ベルトの表面に照射し、その反射光を検出する。

ここで、搬送ベルト上に位置合わせパターンが形成されているときには、位置合わせパターンに対応して反射光の強度が減少する。このため、画像形成装置は、位置合わせパターンに対応した反射光の強度の減少量を検出することで、位置合わせパターンの位置情報を検出することができる。なお、搬送ベルト上に照射光を照射し、その透過光を検出することで、位置合わせパターンの位置情報を検出してもよい。

以上より、画像形成装置は、搬送ベルト上に形成した校正用画像における各色の位置合わせパターンの位置情報の検出を完了すると、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、画像形成装置は、搬送ベルト上に形成した位置合わせパターンの位置情報を検出できたか否かを判断する。具体的には、画像形成装置は、画像形成手段のパターン生成部が生成した位置合わせパターンの数と画像形成手段の読取部により検出した位置合わせパターンの数とを比較し、その数が同じ値であるか否かを判断することができる。また、画像形成装置は、画像形成手段のパターン生成部が生成した位置合わせパターンの離間距離と画像形成手段の読取部により検出した位置合わせパターンの離間距離数とを比較し、その差分が所定の許容範囲であるか否かにより判断することができる。

ここで、所定の許容範囲とは、校正用画像における位置合わせパターンの形状に対応した値とすることができる。また、所定の許容範囲とは、数値計算及び実験等により予め定められた値とすることができる。

以上より、画像形成装置は、搬送ベルト上に形成した各色の位置合わせパターンの位置情報を検出できた場合は、ステップＳ５に進む。その他の場合は、ステップＳ７に進む。

ステップＳ５において、画像形成装置は、ステップＳ４で検出した位置情報に基づいて、画像を形成する動作を校正するために必要な位置ずれに関する情報を算出する。また、画像形成装置は、算出した位置ずれに関する情報に基づいて、画像を形成する動作を校正するために必要な補正量を算出する。具体的には、画像形成装置は、検出した位置情報に基づいて、（１）斜めずれ（スキュー）、（２）副走査レジストずれ、（３）主走査レジストずれ、（４）倍率ずれ、等の位置ずれに関する情報を算出する。

ここで、（１）斜めずれとは、形成される各色の位置が、感光体ドラムなどの平行度誤差により、斜めにずれることである。（２）副走査レジストずれとは、形成される各色の位置が、感光体ドラムの軸間誤差及び書き込みタイミングの誤差などにより、記録媒体の搬送方向（副走査方向）にずれることである。（３）主走査レジストずれとは、形成される各色の位置が、画像形成手段の露光器などにおいてミラーなどの光学系の設置誤差及び書き込みタイミングの誤差などにより、書き込み方向（主走査方向）にずれることである。（４）倍率ずれとは、形成される各色の位置が、画像形成手段の光学系の設置誤差及び書き込みタイミングの誤差などにより、色同士で走査線の長さ（形成される画像の倍率）がずれることである。

なお、上記（１）〜（４）の位置ずれは、装置の製造時に調整しても、画像形成装置の各ユニットの交換等によって、再び、発生する場合がある。また、各ユニットの温度膨張によって、発生する場合がある。このため、画像形成開始時及び画像形成中などに、短時間で、位置ずれの校正を行う必要である。

画像形成装置は、本実施形態では、算出した位置ずれに関する情報に基づいて、所定の演算処理を行うことにより、上記（１）〜（４）の位置ずれを補正するための補正量を算出する。

具体的には、画像形成装置において、（１）斜めずれに対する補正は、位置ずれに関する情報に基づいて、露光器内の偏向ミラーの傾き、あるいは、露光器自体の傾きなどをアクチュエータによって補正する補正量を算出することができる。（２）副走査レジストずれに対する補正は、位置ずれに関する情報に基づいて、副走査方向の書き出しタイミングおよび光学系の面位相などを補正する補正量を算出することができる。（３）主走査レジストずれに対する補正は、位置ずれに関する情報に基づいて、主走査方向Ｄ１の書き出しタイミングなどを補正する補正量を算出することができる。（４）倍率ずれに対する補正は、位置ずれに関する情報に基づいて、書き込み速度などを補正する補正量を算出することができる。

以上より、画像形成装置は、位置ずれに関する情報を算出する。また、画像形成装置は、算出した位置ずれに関する情報に基づいて、画像を形成する動作を校正するために必要な補正量を算出する。その後、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６において、画像形成装置は、算出した補正量を用いて、記録媒体上に画像を形成する動作の準備を行う。その後、画像形成装置は、画像形成を校正する動作を終了する。

一方、ステップＳ７において、画像形成装置は、再度の校正を行なうため、ステップＳ３で検出した位置情報に基づいて、パターン生成部が位置合わせパターンを変更するために必要なパターン生成に関する情報を算出する。ここで、画像形成装置は、位置合わせパターンの離間距離、形状（角度、幅）及び濃度、並びに、校正するステーションの数及び検出できなかったステーションの情報などのパターン生成に関する情報を算出することができる。図５（ｃ）及び図５（ｄ）を用いて、具体的に説明する。

図５（ｃ）は、６色の位置合わせパターンにおいて、斜線パターンの例を示す。また、図５（ｄ）は、６色の位置合わせパターンにおいて、再度の校正を行なうために、斜線パターンを変形した例を示す。

図５（ｃ）において、校正用画像は、４色の位置合わせパターンを形成する場合（図５（ａ））と比較して、位置合わせパターン同士の離間距離Ｄｐ１が小さくなる。このため、画像形成装置は、校正用画像における各位置合わせパターンの位置情報を正確に検出できない場合がある。このとき、画像形成装置は、図５（ｄ）のとおり、位置合わせパターン形状（角度、幅など）を変更することで、位置合わせパターン同士の離間距離Ｄｐ２を大きくすることができる。

また、画像形成装置は、校正を２回に分けることができる。すなわち、画像形成装置は、選択した３色に対応するステーションを最初に校正し、その後、残りの３色に対応するステーションを校正することができる。更に、画像形成装置は、検出できなかった色に対応するステーションを除くステーションの数に基づいてパターン生成に関する情報を算出し、再度の校正をすることができる。あるいは、画像形成装置は、画像を形成するために使用する頻度が低いステーションを除いた数に基づいてパターン生成に関する情報を算出し、再度の校正をすることができる。

以上により、本実施形態の画像形成装置は、多色のステーションを校正する場合、及び、特定のステーションがインク切れなどで不具合があった場合でも、校正用画像に用いる位置合わせパターンを変更したり、または、校正するステーションの数を変更して、複数回校正を行なうことにより、画像を形成する動作を校正することができる。

（実施例１）
画像形成装置の実施例を用いて、本発明を説明する。

（画像形成装置の構成）、（画像形成装置の機能）及び（画像を形成する動作）
本実施例の画像形成装置の概略構成図の例を図１に示す。図１において、本実施例の画像形成装置２００の構成は、前述の実施形態で説明した画像形成装置１００の構成と同様のため、説明を省略する。

また、本実施例の画像形成装置の機能及び画像を形成する動作は、前述の実施形態で説明した（画像形成装置の機能）及び（画像を形成する動作）と同様のため、説明を省略する。

（画像形成を校正する動作）
本実施例の画像形成装置が、画像形成を校正する動作を、図４及び図５を用いて説明する。本実施例の画像形成を校正する動作は、実施形態（図４）で説明した（画像形成を校正する動作）と基本的な部分は同様のため、異なる部分（位置合わせパターンの形状の変更）のみを説明する。

図４のステップＳ７において、画像形成装置は、再度の校正を行なうため、ステップＳ３で検出した位置情報に基づいて、パターン生成部が位置合わせパターンを変更するために必要なパターン生成に関する情報を算出する。ここで、画像形成装置は、位置合わせパターンにおける斜線パターン同士の離間距離を拡大するために、その斜線パターンの角度、主走査方向の幅、副走査方向の線厚及び位置合わせパターンの本数を変更するパラメータを算出することができる。

具体的には、画像形成装置は、次式に基づいて、図５（ｃ）の斜線パターンの形状を図５（ｄ）の斜線パターンの形状を変更することができる。

Ｄｐ２＝（Ｌｐｈ−Ｈｐ−Ｄｐ×（Ｎ−１））／（Ｎ−１）
ここで、Ｄｐ２は、斜線パターン同士の離間距離である。Ｌｐｈは、複数の斜線パターンが形成されたパターン群の副走査方向の長さである。Ｈｐは、斜線パターンの副走査方向の長さである。Ｄｐは、斜線パターンの副走査方向の線厚である。Ｎは、斜線パターンの本数（本実施例では６本）である。

このとき、上式の斜線パターンの副走査方向の長さＨｐは、次式で算出することができる。

Ｈｐ＝Ｗｐ×ｔａｎθｐ
ここで、Ｗｐは、斜線パターンの主走査方向の幅である。θｐは、主走査方向に対する斜線パターンの角度である。

上式により、画像形成装置は、斜線パターンの副走査方向の線厚Ｄｐ、その本数Ｎ、その主走査方向の幅Ｗｐ、及び、主走査方向に対する角度θｐを変更することで、その離間距離Ｄｐ２を変更することができる。また、画像形成装置は、斜線パターンの副走査方向の線厚Ｄｐを小さくして（斜線パターンを細くして）斜線パターンの離間距離を調整する場合では、検出するときの精度を確保するため、斜線パターンの濃度を高くすることができる。更に、画像形成装置は、適当な斜線パターンの形状を選定するため、実験または数値計算で予め定められた値を用いて、段階的に斜線パターンの形状を変更し、複数回の校正を行なってもよい。

（実施例２）
画像形成装置の実施例を用いて、本発明を説明する。

（画像形成装置の構成）及び（画像を形成する動作）
本実施例の画像形成装置の概略構成図の例を図１に示す。図１において、本実施例の画像形成装置３００の構成は、前述の実施形態で説明した画像形成装置１００の構成と同様のため、説明を省略する。

また、本実施例の画像を形成する動作は、前述の実施形態で説明した（画像を形成する動作）と同様のため、説明を省略する。

（画像形成装置の機能）
本実施例の画像形成装置の機能を、図２を用いて説明する。本実施例の画像形成装置の機能は、前述の実施形態で説明した（画像形成装置の機能）と基本的な部分は同様のため、異なる部分（スキュー補正部及びデータ変換部）のみを説明する。

図２において、スキュー補正部２０ｓは、パターン生成部２０ｐで生成された位置合わせパターンに関する情報を所定のスキュー量で遅延して、データ変換部２０ｄに出力する。これにより、スキュー補正部２０ｓは、位置合わせパターンの離間距離及び位置合わせパターンの斜線パターンの主走査方向に対する角度を変更することができる。

ここで、所定のスキュー量とは、校正用画像における位置合わせパターンの形状に対応した値とすることができる。また、所定のスキュー量とは、数値計算及び実験等により定められる値とすることができる。

具体的には、スキュー補正部２０ｓは、パターン生成部２０ｐから出力される位置合わせパターンに関する情報（以下、この段落において、入力データという。）をステーションの露光部の動作に対応する所定のフォーマットに変換する。このとき、スキュー補正部２０ｓは、入力データが６００ｄｐｉにおける４ｂｉｔのデータの場合、入力データの０ｂｉｔ目を出力データの画素（ｎ，ｍ）に対応付けて変換することができる。また、スキュー補正部２０ｓは、入力データの１ｂｉｔ目、２ｂｉｔ目及び３ｂｉｔ目を出力データの画素（ｎ＋１，ｍ）、（ｎ，ｍ＋１）及び（ｎ＋１，ｍ＋１）に対応付けて変換することができる。更に、入力データが１２００ｄｐｉにおける１ｂｉｔのデータの場合、入力データの０ｂｉｔ目、１ｂｉｔ目、２ｂｉｔ目及び３ｂｉｔ目を出力データの画素（ｎ，ｍ）、（ｎ＋１，ｍ）、（ｎ＋２，ｍ）及び（ｎ＋３，ｍ）に対応付けて変換することができる。

ここで、ｎは画像を形成するときの主走査方向に対応する座標、ｍは副走査方向に対応する座標である。

データ変換部２０ｄは、スキュー補正部２０ｓから出力される位置合わせパターンに関する情報を、各色のステーション２０ＳＴに対応する画像形成信号（露光器に入力する照射点滅信号及び照射方向信号など）に変換する。また、データ変換部２０ｄは、形成する校正用画像の画質及び位置合わせパターンの検出精度に基づいて、位置合わせパターンに関する情報を画像形成信号に変換することができる。

ここで、画像形成装置は、Ｉ／Ｆ手段６０から入力された画像形成に関する情報に基づいて、校正用画像の画質及び位置合わせパターンの検出精度を定めることができる。また、画像形成装置は、校正用画像の画質及び位置合わせパターンの検出精度を予め数値計算及び実験等により定められる値とすることができる。

（画像形成を校正する動作）
本実施例の画像形成装置が画像形成を校正する動作を、図６を用いて説明する。本実施例の画像形成を校正する動作は、前述の実施形態（図４）で説明した（画像形成を校正する動作）と基本的な部分は同様のため、異なる部分（位置合わせパターンの形状の変更）のみを説明する。

図６（ａ）は、パターン生成部が生成する位置合わせパターンに関する情報（斜線パターン）を画像を形成する際の画素の座標（ｎ、ｍ）に対応する配列の情報で表したものである。図中のｎ方向は、主走査方向（図５のＤ１方向）に対応する。また、図中のｍ方向は、副走査方向（図５のＤ２方向）に対応する。

図６（ａ）において、パターン生成部は、主走査方向に対して４５度の角度を有する斜線パターンの情報を生成する。

次に、図６（ｂ）において、データ変換部２０ｄは、斜線パターンの情報（図６（ａ））を、１２００ｄｐｉの２値モードにより、各色のステーション２０ＳＴに対応する配列の情報（露光器に入力する照射点滅信号及び照射方向信号など）に変換することができる。また、図６（ｃ）において、データ変換部２０ｄは、斜線パターンの情報を、６００ｄｐｉの１６値モードにより、各色のステーション２０ＳＴに対応する配列の情報に変換することができる。

ここで、図６（ｂ）の１２００ｄｐｉの２値モードの場合では、斜線パターンの主走査方向に対する角度が約１４度である。一方、図６（ｃ）の６００ｄｐｉの１６値モードの場合では、斜線パターンの主走査方向に対する角度が４５度である。

これにより、画像形成装置は、パターン生成部が生成した１つの位置合わせパターン（斜線パターン）に関する情報を用いて、データ変換部２０ｄにより、２種類の斜線パターンの情報に変換することができる。このため、パターン生成部における処理量を低減でき、画像形成装置を小型化、軽量化、及び、簡素化することができる。

９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｙ：感光体ドラム
２０ ： 画像形成手段
２０ＳＴ：ステーション
２０ｐ： パターン生成部
２０ｒ： 読取部
２０ｄ： データ変換部
３１ ： 記録媒体
４０ ： 搬送手段
１００、２００、３００：画像形成装置
Ｄ１： 主走査方向（搬送路の平面における記録媒体の搬送方向に対して垂直な方向）
Ｄ２： 副走査方向（記録媒体の搬送方向）
ＢＫ＿Ｙ及びＢＫ＿Ｓなど：位置合わせパターン
Ｓｐ： パターン群
Ｄｐ： 斜線パターンの副走査方向の幅（線厚）
Ｗｐ： 斜線パターンの主走査方向の幅（パターンの長さ）
θｐ： 主走査方向に対する斜線パターンの角度
Ｎ ： １から始まる自然数

特開平１１−６５２０８号公報

Claims (10)

1. 複数の色からなる画像を記録媒体の表面に転写し、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
   画像形成の校正に用いる位置合わせパターンに関する情報を生成するパターン生成部と、
   前記複数の色の各色に対応する位置合わせパターンを搬送手段上又は記録媒体上にそれぞれ形成する感光体ドラムを含む複数のステーションと、
   前記複数のステーションにより形成された複数の位置合わせパターンを検出する読取部と、
   を有し、
   前記パターン生成部は、前記画像の形成に使用する色に対応するステーションの数に基づいて、前記位置合わせパターンに関する情報を生成し、
   前記ステーションは、前記位置合わせパターンに関する情報に基づいて、前記位置合わせパターンのパターン群を形成し、
   前記パターン群の副走査方向の長さは、前記感光体ドラムの外周の長さに１／Ｎを乗算した長さであり、
   前記Ｎは、１から始まる自然数である、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記位置合わせパターンに関する情報は、前記ステーションが形成する位置合わせパターンの副走査方向に対する線厚に関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記位置合わせパターンに関する情報は、前記ステーションが形成する位置合わせパターンの濃度に関する情報を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記位置合わせパターンに関する情報は、前記ステーションが形成する位置合わせパターンの主走査方向に対する幅に関する情報を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記位置合わせパターンに関する情報は、前記ステーションが形成する位置合わせパターンの主走査方向に対する角度に関する情報を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記位置合わせパターンに関する情報を主走査方向の位置と副走査方向の位置とに対応する配列の情報に変換するデータ変換部を含み、
   前記データ変換部は、前記角度に関する情報を変換し、
   前記ステーションは、前記変換した角度に関する情報に基づいて、前記位置合わせパターンを形成する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記パターン生成部は、前記読取部が前記ステーションが形成した複数の位置合わせパターンのいずれか一つの位置合わせパターンを検出できなかった場合に、前記画像形成の校正に用いる位置合わせパターンに関する情報を変更し、
   前記ステーションは、前記変更した位置合わせパターンに関する情報に基づいて、位置合わせパターンを形成する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記パターン生成部は、前記ステーションの数を減じた数に基づいて、前記位置合わせパターンに関する情報を変更する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記パターン生成部は、前記読取部が検出できなかった位置合わせパターンに対応するステーションの数を減じる、
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記パターン生成部は、前記画像を形成するために使用する頻度が低いステーションの数を減じる、
    ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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