JP2014056118A - 画像形成装置および画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷領域外へのテストパターンの形成を画像印刷と並行して行う場合の画像設定を適切なタイミングで実行可能とする。
【解決手段】画像領域の副走査方向の長さが所定長さ以下の場合に、紙間を広げ、中間転写ベルトの紙間を広げた領域に対して各センサに対応するテストパターン群を形成する。ＣＰＵは、中間転写ベルトの紙間領域に形成された各テストパターン群のセンサの検知結果に基づき色ズレ補正処理を実行し、次ページの画像形成条件の設定を行う。画像領域の副走査方向の長さが所定長を超える場合には、ＣＰＵは、テストパターン群を画像領域と並行して形成し、当該テストパターン群のセンサの検知結果に基づき色ズレ補正処理を実行し、次ページの画像形成条件の設定を行う。
【選択図】図１１

Description

本発明は、複数色のトナーを用いて画像形成を行う画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関する。

従来、光書き込みによって静電潜像を感光体上に形成し、これを現像して得たトナー画像を中間転写ベルトなどの中間転写体に一旦転写する動作を各色毎に行って、中間転写体上に各色のトナー画像を重ねた後、中間転写体から用紙に各色のトナー画像を転写して定着させることでカラー画像を得るようにした画像形成装置が知られている。

このような画像形成装置において、形成される画像に対する色ズレ補正や濃度補正などの画像調整は、中間転写ベルト上にテストパターンを形成し、このテストパターンをセンサで検出することにより行うのが一般的である。一方で、このような画像調整を行う際には、用紙に対する通常の画像形成が行えないため、頻繁にこの画像調整を実施すると、用紙に対する画像形成が中断されるダウンタイムが増加し、効率的な画像形成を行うことができなくなってしまう。

特許文献１には、画像形成可能な主走査方向の最大画像幅が、使用可能な記録材の主走査方向の最大記録材幅と、濃度補正やレジストレーションずれ補正用の２箇所のパターン画像の記録材幅方向の長さとの和よりも小さい画像形成装置において、実際に使用する記録材の記録材幅が閾値以下の場合と閾値を超える場合とで、パターン画像を形成する領域を変えるようにした技術が開示されている。すなわち、使用する記録材の記録材幅が閾値以下の場合は非通紙部画像領域にパターン画像を形成し、閾値を超える場合は先行の記録材の後端と後続の記録材の先端との間の紙間に形成する。特許文献１によれば、濃度補正やレジストレーションずれ補正用のパターン画像を、最大通紙幅の外側に形成することによる画像形成装置の通紙幅方向のサイズの増大を防止すると共に、パターン画像を紙間に形成することによるスループットの低下を抑制することができる。

ところで、従来技術による、画像印刷と並行して印刷領域外にテストパターンを形成して画像調整する方法では、印刷画像とテストパターンが重ならないように、主走査方向の印刷画像サイズが所定サイズよりも小さいことを実行条件としており、副走査方向の印刷画像サイズは、実行条件としていなかった。

ここで、ページ単位で連続して画像を形成する場合について考える。この場合、現ページの次のページに対する画像形成条件の設定は、現ページの画像形成が終了したことを検知して行う。印刷画像と並行してテストパターンを形成する場合は、テストパターンの設定が次ページの設定と同時に行われることになる。

副走査方向の画像サイズを考慮せずに印刷画像と並行してテストパターンを形成する場合、印刷画像の形成が終了するタイミングと、テストパターンの形成が終了するタイミングとが不明となる。そのため、従来技術による、現ページの画像形成の終了を検知して次ページの画像設定を行う動作では、テストパターンの形成が終了していないにも関わらず、画像設定を行なってしまうおそれがあった。この場合、テストパターンの形成途中でテストパターンの形成条件が変化してしまう可能性があるという問題点があった。

上述した特許文献１では、主走査方向の紙サイズのみを判定条件としているため、副走査方向の画像サイズを考慮せずにテストパターンを形成した場合にテストパターンの形成終了タイミングが不明となってしまう。したがって、特許文献１においても、次ページの画像設定を適切なタイミングで実行することが難しく、テストパターンの形成途中でテストパターンの形成条件が変化してしまう可能性があるという問題は解決できていない。

本発明は、上記を鑑みてなされたものであって、印刷領域外へのテストパターンの形成を画像印刷と並行して行う場合の画像設定を適切なタイミングで実行可能と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、本発明は、第１の像担持体に対して画像データに従いトナー像を形成する像形成手段と、所定速度で駆動され、像形成手段で複数の第１の像担持体に対して形成されたトナー像が転写される第２の像担持体と、第２の像担持体に転写されたトナー像を所定速度で駆動される転写材に転写して画像形成を行う画像形成手段と、第２の像担持体の駆動方向に対して所定長さを持つテストパターン群を発生させるテストパターン発生手段と、所定長さと、画像データに従い印刷画像が形成される画像領域の、第２の像担持体の駆動方向の長さである副走査方向長さとの関係に基づき、テストパターン群を用いた像形成手段による像形成条件の調整の実行方法を決定する調整手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、印刷領域外へのテストパターンの形成を画像印刷と並行して行う場合の画像設定を適切なタイミングで実行可能とすることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施形態に適用可能な画像形成装置の一例の構造を示す図である。 図２は、実施形態に適用可能なセンサの一例の構造を示す図である。 図３は、実施形態に適用可能な信号処理系の一例の構成を示すブロック図である。 図４は、実施形態によるテストパターン列と、テストパターン列をセンサで検出した際のセンサの出力信号の例とを示す図である。 図５は、実施形態に適用可能な、テストパターン像を用いた色ズレ検出について説明するための図である。 図６は、実施形態による、テストパターン列の形成と中間転写ベルトに対する印刷画像の転写とを並行して行う処理を説明するための図である。 図７は、印刷画像の長さがテストパターン群の長さより短い場合の例について説明するための図である。 図８は、印刷画像の長さがテストパターン群の長さ以上である場合の例について説明するための図である。 図９は、実施形態による画像形成条件調整の一例の処理を示すフローチャートである。 図１０は、実施形態の変形例によるテストパターン群の形成方法を説明するための図である。 図１１は、実施形態の変形例による画像形成条件調整の一例の処理を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に適用可能な画像形成装置１００の一例の構造を示す。

（実施形態に適用可能な構成）
画像形成装置１００は、半導体レーザ、ポリゴンミラーなどの光学要素を含む光学装置１０２と、感光体ドラム、帯電装置、現像装置などを含む像形成部１１２と、中間転写ベルトなどを含む転写部１２２を含んで構成される。これら光学装置１０２、像形成部１１２および転写部１２２により、像形成手段および画像形成手段の機能が実現される。また、画像形成装置１００の筐体内部に温度センサ１５０が設けられる。

光学装置１０２は、図示されない半導体レーザなどのレーザ光源から出射された光ビームをポリゴンミラー１０２ｃにより偏向させ、ｆθレンズ１０２ｂに入射させる。光ビームは、図１の例ではイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色に対応した数が出射される。各色の光ビームは、それぞれｆθレンズ１０２ｂを通過した後、反射ミラー１０２ａで反射され、ＷＴＬレンズ１０２ｄに入射される。

ＷＴＬレンズ１０２ｄは、光ビームを整形した後、反射ミラー１０２ｅへと光ビームを偏向させ、露光のために使用される光ビームＬとして感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａおよび１１０ａへと像状照射する。感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａおよび１１０ａへの光ビームＬの照射は、上述したように複数の光学要素を使用して行われるため、光ビームＬの走査方向である主走査方向と、主走査方向に対して直交する副走査方向とに関して、タイミング同期が行われている。なお、副走査方向は、一般的には、感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａおよび１１０ａの回転する方向として定義する。

感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａおよび１１０ａは、それぞれアルミニウムなどの導電性ドラム上に、少なくとも電荷発生層と、電荷輸送層とを含む光導電層を備えている。光導電層は、それぞれ感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａに対応して配設され、コロトロン、スコロトロンまたは帯電ローラなどを含んで構成される帯電器１０４ｂ、１０６ｂ、１０８ｂおよび１１０ｂにより表面電荷が付与される。

各帯電器１０４ｂ、１０６ｂ、１０８ｂおよび１１０ｂにより感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａおよび１１０ａ上に付与された静電荷は、それぞれ光ビームＬにより像状露光され、静電潜像が形成される。感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａおよび１１０ａ上に形成された静電潜像は、それぞれ、現像スリーブ、現像剤供給ローラ、規制ブレードなどを含む現像器１０４ｃ、１０６ｃ、１０８ｃおよび１１０ｃにより現像され、現像剤像が形成される。

感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａおよび１１０ａ上に担持された現像剤は、搬送ローラ１１４ａ、１１４ｂおよび１１４ｃにより矢印Ｂの方向に駆動される中間転写ベルト１１４上に転写される。中間転写ベルト１１４は、Ｃ、Ｍ、ＹおよびＫ各色の現像剤を担持した状態で２次転写部へと駆動される。２次転写部は、２次転写ベルト１１８と、搬送ローラ１１８ａおよび１１８ｂとを含んで構成される。２次転写ベルト１１８は、搬送ローラ１１８ａおよび１１８ｂにより矢印Ｃの方向に駆動される。２次転写部には、給紙カセットなどの受像材収容部１２８から上質紙やプラスチックシートなどの受像材１２４が搬送ローラ１２６により供給される。

２次転写部は、２次転写バイアスを印加して、中間転写ベルト１１４上に担持された多色現像剤像を、２次転写ベルト１１８上に吸着保持された受像材１２４に転写する。受像材１２４は、２次転写ベルト１１８の搬送と共に定着装置１２０へと供給される。定着装置１２０は、シリコーンゴム、フッソゴムなどを含む定着ローラなどの定着部材１３０を含んで構成されていて、受像材１２４と多色現像剤像とを加圧加熱し、印刷物１３２として画像形成装置１００の外部へと出力する。多色現像剤像を転写した後の中間転写ベルト１１４は、クリーニングブレードを含むクリーニング部１１６により転写残現像剤が除去された後、次の像形成プロセスへと供給されている。

実施形態による画像形成装置１００は、形成される画像の画質調整のために、中間転写ベルト１１４に対して色ズレ補正用テストパターンを形成する。各感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａおよび１１０ａの中間転写ベルト１１４の駆動方向に対して下流側には、中間転写ベルト１１４に形成された当該色ズレ補正用テストパターンを検知するため、センサ１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃが設けられる。センサ１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃは、色ズレ補正用テストパターンをより早く検知できるように、中間転写ベルト１１４の駆動方向に対して最も下流側の感光体ドラム１０４ａに対してできるだけ近付けて配置される。

図２は、実施形態に適用可能なセンサ１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃの一例の構造を示す。なお、これらセンサ１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃは、同一の構成が適用できるので、以下では、これらを特に区別する必要のない限り、センサ１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃをセンサ１１５として記述する。

図２において、センサ１１５は、１の発光素子６０２と、２の受光素子６０３および６０４とを有する。発光素子６０２は、例えば赤外光ＬＥＤ(Light Emitting Diode)であり、発光した赤外光で中間転写ベルト１１４を照射する。レーザ発光素子を発光素子６０２として用いてもよい。受光素子６０３および６０４は、例えばそれぞれフォトトランジスタである。受光素子６０３および６０４としてフォトダイオードを適用し、出力を増幅して用いてもよい。

この例では、受光素子６０３は、発光素子６０２から出射された赤外光が中間転写ベルト１１４で鏡面反射した正反射光を受光する位置に設けられ、受光素子６０４は、正反射光を受光しない位置に設けられる。すなわち、受光素子６０４は、発光素子６０２から出射された赤外光が中間転写ベルト１１４で拡散反射された拡散反射光を受光する。また、発光素子６０２からの赤外光と、赤外光の中間転写ベルト１１４からの正反射光および拡散反射光との光路に、集光レンズ６０５が設けられる。

なお、図２では、正反射光を受光する受光素子６０３と、拡散反射光を受光する受光素子６０４とをそれぞれ設けているが、これはこの例に限定されず、検知する対象や必要な情報によっては何れか一方のみを設けてもよい。

図３は、実施形態に適用可能な、画像形成装置１００における信号処理系の一例の構成を示す。なお、ここでは、画像形成装置１００の全構成のうち、実施形態に関わりの深い、色ズレ量検出のための構成を中心に示している。

ＣＰＵ(Central Processing Unit)１０は、ＲＯＭ(Read Only Memory)１２に予め記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ(Random Access Memory)１１をワークメモリとして用いて所定の演算処理を行うと共に、本実施形態によるパターン検知処理を制御する。また、ＣＰＵ１０は、データバスを介してＩ／Ｏポート１３に接続される。Ｉ／Ｏポート１３は、後述するＦＩＦＯメモリ部１８ａ、１８ｂおよび１８ｃからのデータの読み出しや、データバスを介したデータ転送を制御する。さらに、ＣＰＵ１０に対して、温度センサ１５０による筐体内部の温度を検出した検出結果が供給される。

なお、ＲＯＭ１２に記憶される上述のプログラムには、中間転写ベルト１１４にカラー画像を形成する際の画像形成条件を補正する補正処理を実行するモジュールや、中間転写ベルト１１４にテストパターン列を形成する際の主走査方向の位置ズレ量を算出する算出処理を実行するモジュールなど、テストパターン列の補正処理を含む各種の処理を実行するためのモジュールを含む。

ＲＯＭ１２には、さらに、画像形成装置１００の各部の動作条件を設定するための設定値や、当該設定値に対する画像形成装置１００内部の温度に応じた補正値なども、予め記憶される。例えば、レーザ光源の駆動電流やポリゴンミラー１０２ｃの回転速度、各感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａおよび１１０ａの回転速度、中間転写ベルト１１４の駆動速度などの各設定値と、各設定値の画像形成装置１００内の温度に応じた各補正値が、ＲＯＭ１２に予め記憶される。

信号処理部３０ａ、３０ｂおよび３０ｃは、それぞれセンサ１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃに関する信号処理を行う。すなわち、信号処理部３０ａは、発光量制御部１４ａと、増幅部１５ａと、フィルタ部１６ａと、Ａ／Ｄ変換部１７ａと、ＦＩＦＯ(First In First Out)メモリ部１８ａと、サンプリング制御部１９ａとを有する。発光量制御部１４ａの出力がセンサ１１５ａの発光素子６０２ａに供給され、センサ１１５ａの受光素子６０３ａおよび６０４ａの出力が増幅部１５ａに供給される。

同様に、信号処理部３０ｂは、発光量制御部１４ｂと、増幅部１５ｂと、フィルタ部１６ｂと、Ａ／Ｄ変換部１７ｂと、ＦＩＦＯメモリ部１８ｂと、サンプリング制御部１９ｂとを有する。発光量制御部１４ｂの出力がセンサ１１５ｂの発光素子６０２ｂに供給され、センサ１１５ｂの受光素子６０３ｂおよび６０４ｂの出力が増幅部１５ｂに供給される。また、信号処理部３０ｃは、発光量制御部１４ｃと、増幅部１５ｃと、フィルタ部１６ｃと、Ａ／Ｄ変換部１７ｃと、ＦＩＦＯメモリ部１８ｃと、サンプリング制御部１９ｃとを有する。発光量制御部１４ｃの出力がセンサ１１５ｃの発光素子６０２ｃに供給され、センサ１１５ｃの受光素子６０３ｃおよび６０４ｃの出力が増幅部１５ｃに供給される。

このように、各信号処理部３０ａ、３０ｂおよび３０ｃは、同一の構成を有するため、以下では、各信号処理部３０ａ、３０ｂおよび３０ｃを信号処理部３０ａで代表させて説明を行う。

センサ１１５ａでは、２つの受光素子６０３ａおよび６０４ａのうち、正反射光を受光する受光素子６０３ａを用いて、後述する、中間転写ベルト１１４上に形成されるテストパターンの検出を行うものとする。

センサ１１５ａにおいて、発光素子６０２ａから出射された赤外光の反射光が受光素子６０３ａで受光されると、受光素子６０３ａは、受光した赤外光の強度に応じたアナログ検知信号を出力する。このアナログ検知信号は、増幅部１５ａで増幅され、フィルタ１６ａによってライン検知の信号成分が選択的に通過され、Ａ／Ｄ変換部１７ａに供給されディジタル検知データに変換される。Ａ／Ｄ変換部１７ａで変換された検知データのサンプリングは、サンプリング制御部１９ａにより制御される。Ａ／Ｄ変換部１７ａでサンプリングされた検知データは、ＦＩＦＯメモリ部１８ａに格納される。

サンプリング制御部１９ａは、１つのテストパターンの検知が終了すると、ＦＩＦＯメモリ部１８ａに格納された当該テストパターンの検知データは、ＦＩＦＯメモリ部１８ａから出力される。ＦＩＦＯメモリ部１８ａから出力された検知データは、Ｉ／Ｏポート１３を介してＣＰＵ１０およびＲＡＭ１１に供給される。ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１２に記憶されたプログラムに従い、上述の色ズレ量など各種ズレ量を算出する。

ＣＰＵ１０は、テストパターンの検知結果から算出された色ズレ量を補正するための色ズレ補正値を求める。ＣＰＵ１０は、求められたこの色ズレ補正値分の補正を行うために、書き込み開始タイミングや画素クロック周波数の変更などを、書込制御部２１に対して設定する。

書込制御部２１は、例えばＶＣＯ(Voltage Controlled Oscillator)を利用したクロックジェネレータといった、出力周波数を詳細に設定できる構成を備えており、この出力を画素クロックとして用いている。書込制御部２１は、この画素クロックを基準に、コントローラ２０から転送される画像データに応じてＬＤ点灯制御部２２を制御し、この制御に従いＬＤ点灯制御部２２が図示されないレーザ光源の点灯を制御して、感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａおよび１１０ａに対する画像の書き込みを行う。なお、コントローラ２０は、ＣＰＵが搭載され、この画像形成装置１００の全体の動作を制御する。

書込制御部２１が、ＣＰＵ１０により色ズレ補正値に基づき設定された書き込みタイミングや画素クロック周波数で感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａおよび１１０ａに対する画像の書き込みを行うことで、色ズレ補正値分の補正が施された画像形成を行うことができる。

なお、ＣＰＵ１０は、受光素子６０３ａからのアナログ検知信号を適当なタイミングでモニタし、モニタ結果に基づき、発光素子６０２ａから出射される赤外光のレベルを制御するための制御信号を生成し、この制御信号をＩ／Ｏポート１３を介して発光量制御部１４ａに供給する。発光量制御部１４ａは、この制御信号に応じて発光素子６０２ａの発光量を制御する。これにより、発光素子６０２ａから出射される赤外光のレベルを略一定とすることができ、中間転写ベルト１１４や図示されないレーザ光源の劣化などが起こっても、テストパターンの検知を確実に行うことが可能となる。

図４は、テストパターン列と、テストパターン列をセンサで検出した際のセンサの出力信号の例とを示す。図４（ｂ）に示されるように、テストパターン列２１０は、複数のテストパターン像２０１、２０１、…、各センサ１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃの位置に従い、副走査方向に沿って３列に並べられて構成される。このとき、テストパターン像２０１は、例えば８個を一組として副走査方向に沿って並べられる。各テストパターン像２０１は、感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａおよび１１０ａの主走査方向に対して水平にＹ、Ｋ、Ｍ、Ｃ各色の順に形成される各パターン（水平パターン）と、当該主走査方向に対して４５°の角度を以ってＹ、Ｋ、Ｍ、Ｃ各色の順に形成される各パターン（斜めパターン）とを含む。なお、水平パターンおよび斜めパターンの色の並びは、他の順序でもよい。

このように各テストパターン列２１０が形成された中間転写ベルト１１４が副走査方向に搬送されると、各センサ１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃは、図４（ｂ）に示される軌跡２０２ａ、２０２ｂおよび２０２ｃに従い、各テストパターン列２１０上を移動する。

図４（ａ）は、例えばセンサ１１５ａが軌跡２０２ａを移動した際の、当該センサ１１５ａの出力信号の例を示す。検出センサ１１５ａは、水平パターンと斜めパターン以外の部分では中間転写ベルト１１４を検出する。例えば、中間転写ベルト１１４が白色の場合、その検出レベルを基準レベルとすると、色付きの水平パターンと斜めパターンの箇所では検出レベルが低下し、ロー(Low)状態となる。ロー状態の判定は、検出レベルが例えば予め定められたスレッショルド電圧レベルＶ_th以下であるか否かで判定する。ＣＰＵ１０は、このセンサ１１５ａの出力のロー状態を検知することで、各パターンを検出する。

図５を用いて、テストパターン像２０１を用いた色ズレ検出について説明する。副走査方向の色ズレを算出するには、水平パターン２０３を使用し、基準色である色Ｋと他の色Ｙ、ＭおよびＣとのパターン間隔（ｙ₁，ｍ₁，ｃ₁）をそれぞれ計測する。そして、計測結果を基準色に対する各色それぞれの理想距離と比較することで、副走査方向の色ズレを算出することができる。

主走査方向の色ズレを算出するには、各色について、水平パターン２０３の各線と斜めパターン２０４の各線との間隔（ｙ₂，ｋ₂，ｍ₂，ｃ₂）をそれぞれ計測する。斜めパターン２０４の各線は、主走査方向に対して４５°の角度を持っているため、計測された間隔の、基準色（色Ｋ）と他の色Ｙ、ＭおよびＣとの差分が各色Ｙ、ＭおよびＣそれぞれの主走査方向の色ズレ量となる。例えば、色Ｙの主走査方向における色ズレ量は、ｋ₂−ｙ₂で求められる。このようにして、テストパターン像２０１を用いて副走査方向および主走査方向の色ズレ（レジストズレ）量を取得することができる。

このような色ズレ量の検出処理は、例えば、少なくとも１つのテストパターン像２０１を用いて実行することが可能である。複数のテストパターン像２０１を用いて各色について色ズレ量の検出を行うことで、色ズレ補正処理をより精度よく行うことができる。例えば、複数のテストパターン像２０１を用いて算出された色ズレ量に対して、平均値処理などの統計的処理を施して、各色の色ズレ量を算出することが考えられる。

また、上述した色ズレ量の検出処理を、主走査方向に位置の異なるセンサ１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃを用いてそれぞれ行うことで、各ズレ量について、主走査方向および副走査方向それぞれの成分を検出することができる。例えば、スキュー成分であれば、センサ１１５ａおよびセンサ１１５ｃでそれぞれ検知される副走査方向の色ズレ量の差分を算出することで取得可能である。また、センサ１１５ｂに対応するパターンをさらに形成することで、センサ１１５ａおよび１１５ｂ、ならびに、センサ１１５ｂおよび１１５ｃそれぞれで主走査方向のズレの差分を算出することで、倍率誤差偏差を取得可能である。

このように、センサ１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃから出力される複数のテストパターン列２１０の検出結果を組み合わせて処理することで、主走査レジストズレ、副走査レジストズレ、スキュー補正および主走査方向の倍率誤差偏差といった複数の項目の補正による画像形成条件の調整が可能となる。

なお、印刷時の画質などの調整を行うためのテストパターンは、色ズレ補正用のテストパターン像２０１以外にも様々な種類のものが存在する。この場合、色ズレ補正を行う際には、色ズレ補正用のテストパターン像２０１のみを形成するようにすることで、他の画質調整に用いるテストパターンの形成を行うことで消費されるトナーを節約することができる。

次に、テストパターン列２１０の形成と、中間転写ベルト１１４に対する印刷画像の転写とを並行して行う処理について、図６を用いて説明する。中間転写ベルト１１４に対してテストパターン列２１０の形成と印刷画像２２０の転写とを並行して行う場合、センサ１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃのうち主走査方向の両端に位置するセンサ１１５ａおよび１１５ｃを、印刷画像２２０による画像領域の外端部に対応する位置に配置する。テストパターン列２１０については、各テストパターン列２１０のうち、主走査方向の両端側の２のテストパターン列２１０を形成し、主走査方向の中央のセンサ１１５ｂに対応するテストパターン列２１０を形成しない。

また、図６の例では、テストパターン列２１０を、８個のテストパターン像２０１を一組として、複数組のテストパターン像２０１を連続して配置して構成している。

このように、中間転写ベルト１１４に対する印刷画像２２０の転写と、テストパターン列２１０の形成とを並行して行い、テストパターン列２１０の検出結果に基づき印刷画像２２０の画質調整を行うことで、画質調整を実行することによる印刷動作の停止期間、所謂ダウンタイムの発生を抑制することができ、画像形成装置１００の生産性が向上される。

なお、図６に示されるように、主走査方向の中央のセンサ１１５ｂの出力を用いない方式では、主走査レジストズレ、副走査レジストズレおよびスキュー補正が可能である一方で、主走査方向の倍率誤差偏差については補正できない。

（実施形態による処理）
次に、実施形態による画像形成条件の調整処理について説明する。実施形態による画像形成装置１００は、上述の図６に示したように、中間転写ベルト１１４に対するテストパターン列２１０の形成と、印刷画像２２０の転写とを並行して行う。このとき、画像形成装置１００は、例えばテストパターン列２１０において、連続する８個のテストパターン像２０１を単位として、画像形成条件の調整を行うものとする。すなわち、画像形成装置１００は、連続する８個のテストパターン像２０１の検出結果に対して平均値処理などの統計処理を行なって、各色の色ズレ量を求め、画像形成条件の調整に必要な複数の項目の補正値を算出する。

以下、画像形成条件の調整を行う単位である、連続する８個のテストパターン像２０１を、テストパターン群と呼ぶ。

中間転写ベルト１１４に対してテストパターン列２１０の形成と印刷画像２２０の転写とを並列して行い、且つ、画像形成条件の調整を所定数のテストパターン像２０１によるテストパターン群を単位として行う場合、印刷画像２２０が形成される領域を示す画像領域の副走査方向の長さと、テストパターン群の長さとの関係に応じて、処理が別れる。すなわち、実施形態においては、画像領域の副走査方向の長さと、テストパターン群の長さとの関係に応じて、画像形成条件の調整の実行方向を決定する。

なお、画像領域のあるページに対する画像形成条件の設定は、当該ページの前ページの画像領域が終了したことをトリガとして行われるものとする。ここでの画像形成条件の設定には、テストパターン像２０１を形成する際の形成条件の設定も含まれる。また、画像領域は、副走査方向の長さが印刷画像２２０の副走査方向の長さと等しい、印刷画像２２０の形成が行われる領域としてもよいし、印刷画像２２０が転写される転写材（印刷用紙）の副走査方向の長さに対応する領域としてもよい。画像領域は、例えばコントローラ２０により生成される画像領域信号により示される。

すなわち、画像領域が印刷画像２２０が形成される領域とした場合、印刷画像２２０の形成終了タイミングは、画像領域信号がネゲートされるタイミングである。例えば、画像領域信号が例えばロー（Ｌ：Low）状態で１ページ分の印刷画像２２０の転写が行われる期間であることを示す場合、Ｌ状態の画像領域信号がネゲートされてハイ（Ｈ：High）状態とされるタイミングが、１ページ分の印刷画像２２０の形成終了のタイミングを示す。したがって、各色の画像領域信号をサンプリングすることで、各色の印刷画像２２０の形成終了のタイミングを知ることができ、次ページの画像条件設定を適切なタイミングで行うことができる。

しかしながら、画像領域の副走査方向の長さと、テストパターン群の長さとの大小関係が不明な場合は、画像領域の終端に対応する時点ｔ_K2でテストパターン群の形成が終了していない状態が発生し得る。

図７を用いて、画像領域の長さがテストパターン群の長さより短い場合の例について説明する。図７の例では、例えば色Ｋに関して、画像領域信号（Ｋ）が時点ｔ_K1でＬ状態となり印刷画像２２０の形成開始が示される。その後、時点ｔ_K2で画像領域信号（Ｋ）がネゲートされてＨ状態となり、１ページ分の印刷画像２２０の形成が終了したことが示される。その後、画像領域間に指定された所定の時間を経て時点ｔ_K5で画像領域信号（Ｋ）がアサートされ、次ページの印刷画像２２０の形成が開始される。なお、当該所定の時間は、画像条件設定に要する時間よりも長い時間に設定される。

一方、図７の例では、テストパターン群の長さが画像領域の副走査方向の長さよりも長いため、時点ｔ_K1に画像領域信号（Ｋ）がアサートされ、印刷画像２２０が形成開始されると同時にテストパターン群の形成が開始される。そして、画像領域信号（Ｋ）がネゲートされ印刷画像２２０の形成が終了した時点ｔ_K2以降の時点ｔ_K3に、テストパターン群の形成が終了することになる。

ここで、上述したように、画像形成条件の設定は、画像領域信号（Ｋ）がネゲートされた時点ｔ_K2から開始され、所定の時間を経て時点ｔ_K4で設定が終了する。画像形成条件の設定開始の時点ｔ_K2において、テストパターン群の形成が未だ終了していない。そのため、テストパターン群が形成途中であるにも関わらず、テストパターン群の画像形成条件が次ページの画像形成条件に変更されてしまうおそれがある。

このように、テストパターン群に対する画像形成条件の設定が適切に行われていないと、テストパターン群の形状がテストパターン群の途中で変化してしまい、各種色ズレ検出が正しく行われなくなり、形成される印刷画像２２０の画像品質を劣化させてしまうおそれがある。

図８を用いて、画像領域の長さがテストパターン群の長さ以上である場合の例について説明する。この場合、時点ｔ_K10で画像領域信号（Ｋ）がアサートされ、印刷画像２２０と同時に形成が開始されたテストパターン群は、画像領域信号（Ｋ）がネゲートされて印刷画像２２０の形成が終了する時点ｔＫ₁₂より前に、確実に形成が終了している（時点ｔ_K11参照）。

したがって、画像領域信号（Ｋ）のネゲートをトリガとして開始される、テストパターン群の検出結果に基づく画像形成条件の設定は、当該テストパターン群の検出が全て終了した後に開始されることになる。そのため、図７を用いて説明したような、テストパターン群が形成途中であるにも関わらず、テストパターン群の画像形成条件が次ページの画像形成条件に変更されてしまう事態は発生しない。

時点ｔ_K12で開始された画像形成条件設定が時点ｔ_K13で終了する。時点ｔ_K12から印刷画像２２０間に指定された所定の時間を経て、画像形成条件設定が終了した時点ｔ_K13以降の時点ｔ_K14から、時点ｔ_K12〜時点ｔ_K13で設定された画像形成条件設定に従い、次ページの印刷画像２２０の形成と、テストパターン群の形成とが開始される。

図９は、実施形態による画像形成条件調整の一例の処理を示すフローチャートである。この図９のフローチャートにおける各処理は、ＣＰＵ１０がＲＯＭ１２から読み出したプログラムにより画像形成装置１００の各部を制御することにより実行される。なお、以下では、画像領域が印刷画像２２０による画像形成の領域であるものとし、画像領域信号は、当該領域の副走査方向に関する期間を示すものとする。

図９のフローチャートの処理の実行に先立って、ＣＰＵ１０は、画像形成装置１００内の各部の状態を監視する。ステップＳ１００で、ＣＰＵ１０は、監視結果に基づき画像形成装置１００の状態が色ズレ補正を実行する実行条件を満たすか否かを判定する。実行条件は、例えば画像形成装置１００の温度や、印刷枚数の累計などである。若し、画像形成装置１００の状態が実行条件を満たしていないと判定した場合、ＣＰＵ１０は、ステップＳ１００の処理を再び実行する。

若し、画像形成装置１００の状態が色ズレ補正を実行する実行条件を満たしていると判定した場合、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ１０１に移行させる。ステップＳ１０１で、ＣＰＵ１０は、現在印刷ジョブにより指示されている画像領域（例えば印刷画像２２０）の副走査方向の長さが予め定められた長さよりも長いか否かが判定される。予め定められた長さは、例えば、テストパターン群の長さである。

若し、副走査方向の長さが予め定められた長さ以下であると判定した場合、ＣＰＵ１０は、中間転写ベルト１１４に対するテストパターン群の形成を行わず、色ズレ補正処理を実行しない。これにより、図７を用いて説明したような、テストパターン群が形成途中であるにも関わらず、テストパターン群の画像形成条件が次ページの画像形成条件に変更されてしまう事態は発生しない。

一方、ステップＳ１０１で、印刷画像２２０の副走査方向の長さが予め定められた長さより大きいと判定した場合、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ１０２に移行し、印刷画像２２０の形成と並行して、中間転写ベルト１１４に対する、センサ１１５ａおよび１１５ｃに対応するテストパターン群の形成を開始する。

ＣＰＵ１０は、センサ１１５ａおよび１１５ｃの出力に基づきテストパターン群を検知する（ステップＳ１０３）。そして、次のステップＳ１０４で、図５を用いて説明したようにして、検知されたテストパターン群の情報に基づき主走査方向および副走査方向の色ズレ量を求め、求めれた各色ズレ量から、各種の補正値を算出する。補正値を算出すると、ＣＰＵ１０は、次のステップＳ１０５で補正対象のページの印刷画像２２０の形成に対してステップＳ１０４で算出された補正値を反映させる。

このように、実施形態によれば、画像領域の副走査方向の長さが予め定められた長さ以下であると判定した場合に、中間転写ベルト１１４に対するテストパターン群の形成を行わず、色ズレ補正処理を実行しないようにしている。その結果、テストパターン群の形成途中で画像形成条件が次ページの画像形成条件に変更されてしまう事態が発生しない。その一方で、画像領域の副走査方向の長さが予め定められた長さ以下である場合には、一切、色ズレ補正の処理が行われないことになり、画像品質が低下してしまうおそれがある。

なお、実施形態では、画像領域を印刷画像２２０により形成される画像の領域としているが、これはこの例に限定されず、画像領域を印刷画像２２０が転写される転写材の領域としてもよい。

この場合、転写材の副走査方向の長さがテストパターン群の長さより長い場合に、所定がステップＳ１０２に移行される。また、転写材の副走査方向の長さがテストパターン群の長さ以下である場合に、テストパターン群の形成および色ズレ補正処理を行わないことになる。またこの場合、テストパターン群は、転写材の副走査方向の外側に形成されることになる。

（実施形態の変形例）
次に、実施形態の変形例について説明する。実施形態の変形例では、図１０に例示されるように、画像領域の副走査方向の長さが予め定められた長さ以下であると判定した場合に、紙間を広げ、中間転写ベルト１１４の紙間を広げた領域に対してセンサ１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃにそれぞれ対応するテストパターン群を形成する。ここで、紙間とは、あるページの印刷画像２２０が転写される転写材と、次ページの印刷画像２２０が転写される転写材との、副走査方向の間隔をいう。ＣＰＵ１０は、中間転写ベルト１１４の紙間を広げた領域に形成された各テストパターン群のセンサ１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃの検知結果に基づき色ズレ補正処理を実行し、次ページの画像形成条件の設定を行う。

図１１は、実施形態の変形例による画像形成条件調整の一例の処理を示す。この図１１のフローチャートにおける各処理は、ＣＰＵ１０がＲＯＭ１２から読み出したプログラムにより画像形成装置１００の各部を制御することにより実行される。

図１１のフローチャートの処理の実行に先立って、ＣＰＵ１０は、画像形成装置１００内の各部の状態を監視し、監視結果に基づき画像形成装置１００の状態が色ズレ補正を実行する実行条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１０）。若し、画像形成装置１００の状態が実行条件を満たしていないと判定した場合、ＣＰＵ１０は、ステップＳ１１０の処理を繰り返す。

若し、画像形成装置１００の状態が色ズレ補正を実行する実行条件を満たしていると判定した場合、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ１１１に移行させる。ステップＳ１１１で、ＣＰＵ１０は、現在印刷ジョブにより指示されている画像領域（例えば印刷画像２２０）の副走査方向の長さが予め定められた長さ（例えばテストパターン群の長さ）よりも長いか否かが判定される。

若し、画像領域の副走査方向の長さが予め定められた長さ以下であると判定した場合、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ１１３に移行させる。ステップＳ１１３で、ＣＰＵ１０は、紙間を所定以上に広げる制御を行う。例えば、ＣＰＵ１０は、コントローラ２０に対して紙間を広げる指示を出す。コントローラ２０は、この指示を受けて、印刷画像２２０が転写される転写材の副走査方向の間隔が所定の間隔以上になるように、画像形成装置１００の光学装置１０２、像形成部１１２および転写部１２２の動作を制御する。

紙間は、例えば、印刷画像２２０が転写される転写材（印刷用紙）の副走査方向のサイズと、画像形成装置１００の所定位置に設けられた、転写材の先頭位置を検知する位置検知センサの出力と、転写材の搬送速度とに基づき制御することが可能である。

ＣＰＵ１０は、ステップＳ１１３で、紙間を広げる制御を行うと共に、中間転写ベルト１１４の紙間の領域に対してテストパターン群を形成する。例えば、ＣＰＵ１０は、図１０を用いて説明したように、センサ１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃそれぞれに対応する位置にテストパターン群を形成させる。このとき、ＣＰＵ１０は、紙間の長さが、副走査方向に少なくとも１のテストパターン群が形成可能であると共に、テストパターン群の検知終了後に、検知結果に基づく画像形成条件調整のための補正値算出処理が完了可能な長さとなるように制御する。このような紙間の長さは、例えば画像形成装置１００の装置の仕様情報として、予めＲＯＭ１２に記憶される。中間転写ベルト１１４の紙間の領域にテストパターン群が形成されたら、処理がステップＳ１１４に移行される。

一方、ステップＳ１１１で、画像領域の副走査方向の長さが予め定められた長さより大きいと判定した場合、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ１１２に移行させ、画像領域における印刷画像２２０の形成と並行して、中間転写ベルト１１４に対する、センサ１１５ａおよび１１５ｃに対応するテストパターン群の形成を開始する。

次のステップＳ１１４で、ＣＰＵ１０は、センサ１１５ａおよび１１５ｃ（ステップＳ１１２からステップＳ１１４に移行した場合）、または、センサ１１５ａ、１１５ｂおよび１１５ｃ（ステップＳ１１３からステップＳ１１４に移行した場合）の出力に基づきテストパターン群を検知する。そして、次のステップＳ１１５で、図５を用いて説明したようにして、検知されたテストパターン群の情報に基づき主走査方向および副走査方向の色ズレ量を求め、求めれた各色ズレ量から、各種の補正値を算出する。補正値を算出すると、ＣＰＵ１０は、次のステップＳ１１６で補正対象のページの印刷画像２２０の形成に対してステップＳ１１５で算出された補正値を反映させる。

このように、実施形態の変形例によれば、画像領域の副走査方向の長さが予め定められた長さよりも短い場合に、テストパターン群を、画像領域と並行して形成せずに、紙間を広げて、広げられた紙間の領域に形成するようにしている。紙間を広げるためスループットは低下するが、色ズレ補正処理が実行されるため画像品質の低下が防がれる。

なお、実施形態の変形例では、画像領域を印刷画像２２０により形成される画像の領域としているが、これはこの例に限定されず、画像領域を印刷画像２２０が転写される転写材の領域としてもよい。

上述の実施形態および実施形態の変形例は、本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

１０ ＣＰＵ
１１ ＲＡＭ
１２ ＲＯＭ
１３ Ｉ／Ｏポート
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ 信号処理部
１００ 画像形成装置
１０４ａ，１０６ａ，１０８ａ，１１０ａ 感光体ドラム
１１４ 中間転写ベルト
１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ センサ
２０１ テストパターン像
２１０ テストパターン列
２２０ 印刷画像

特開２００６-２９３２４０号公報

Claims (7)

1. 第１の像担持体に対して画像データに従いトナー像を形成する像形成手段と、
   所定速度で駆動され、前記像形成手段で複数の前記第１の像担持体に対して形成された前記トナー像が転写される第２の像担持体と、
   前記第２の像担持体に転写された前記トナー像を前記所定速度で駆動される転写材に転写して画像形成を行う画像形成手段と、
   前記第２の像担持体の駆動方向に対して所定長さを持つテストパターン群を発生させるテストパターン発生手段と、
   前記所定長さと、前記画像データに従い印刷画像が形成される画像領域の、前記第２の像担持体の駆動方向の長さである副走査方向長さとの関係に基づき、前記テストパターン群を用いた前記像形成手段による像形成条件の調整の実行方法を決定する調整手段と
   を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記調整手段は、
   前記画像領域の前記副走査方向長さが前記所定長さより大きい場合に、前記第２の像担持体の該画像領域の該駆動方向に沿った外側に前記テストパターン群を形成し、該テストパターン群を検知して検知結果に基づき前記像形成手段による像形成条件を調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記調整手段は、
   前記画像領域の前記副走査方向長さが前記所定長さ以下の場合に、前記転写材の駆動を制御して前記転写材の前記駆動方向の間隔を予め定められた長さ以上に広げ、該駆動方向に沿った該転写材の後端から次の該転写材の先頭の間に前記テストパターン群を形成し、該テストパターン群を検知して検知結果に基づき前記像形成手段による像形成条件の調整を実行する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記調整手段は、
   前記画像領域の前記副走査方向長さが前記所定長さ以下の場合に、前記テストパターン群を用いた像形成条件の調整を実行しない
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記画像領域は、前記画像データに従い形成される印刷画像の領域である
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記画像領域は、前記印刷画像が転写される転写材の領域である
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 第１の像担持体に対して画像データに従いトナー像を形成する像形成ステップと、
   所定速度で駆動される第２の像担持体に転写された、前記像形成ステップにより複数の前記第１の像担持体に対して形成された前記トナー像を、該所定速度で駆動される転写材に転写して画像形成を行う画像形成ステップと、
   前記第２の像担持体の駆動方向に対して所定長さを持つテストパターン群を発生させるテストパターン発生ステップと、
   前記所定長さと、前記画像データに従い印刷画像が形成される画像領域の、前記第２の像担持体の駆動方向の長さである副走査方向長さとの関係に基づき、前記テストパターン群を用いた前記像形成ステップによる像形成条件の調整の実行方法を決定する調整ステップと
   を有する
   ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。

Images