JP2015169905A - 光書き込み制御装置、画像形成装置及び光書き込み装置の制御方法 - Google Patents

光書き込み制御装置、画像形成装置及び光書き込み装置の制御方法 Download PDF

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拡章 永田
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Abstract

【課題】画像形成位置を補正するための補正用パターンの描画に係るトナー消費量の低減及びパターンの検知精度の向上を実現すること。
【解決手段】搬送ベルト１０５における画像の転写位置を補正するために描画される補正用パターンが用紙に転写するための画像とは主走査方向において異なる位置に描画されるようにＬＥＤＡ１３０を発光制御し、補正用パターンのうち、感光体ドラム１０９から搬送ベルト１０５へ転写される転写タイミング及びパターン検知センサ１１７によって検知される検知タイミングが、ショックジッターの発生タイミングとは異なる補正用パターンのみの検知信号に基づいて補正値を算出することを特徴とする。
【選択図】図９

Description

光書き込み制御装置、画像形成装置及び光書き込み装置の制御方法に関し、特に、画像の描画位置補正のために描画されるパターンの描画タイミングに関する。
近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。
このような画像処理装置のうち、電子化された書類の出力に用いられる画像形成装置においては、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光することにより静電潜像を形成し、トナー等の顕色剤を用いてその静電潜像を現像してトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙に転写することによって紙出力を行う。
このような電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光して静電潜像を描画するタイミングと用紙の搬送タイミングとを合わせることにより、用紙の正しい範囲に画像が形成されるように調整が行われる。また、複数の感光体を用いてカラー画像を形成するタンデム式の画像形成装置においては、各色の感光体において現像された画像が正確に重ね合わされるように、各色の感光体における露光タイミングの調整が行われる。以降、これらの調整処理を総じて位置ずれ補正とする。
上述したような位置ずれ補正を実現するための具体的な方法としては、感光体を露光する光源と感光体との配置関係を調整する機械的な調整方法と、出力するべき画像を位置ずれに応じて調整することにより最終的に好適な位置に画像が形成されるようにする画像処理による方法とがある。この画像処理による方法の場合、補正用のパターンを描画してそれを読み取ることにより、設計上定まるタイミングと実際にパターンが読み取られたタイミングとの差異に基づいて補正が行われ、所望の位置に画像が形成されるようにする（例えば、特許文献１参照）。
また、特許文献１に記載の技術においては、中間転写ベルト上に転写されたテストパターンが２次転写部に設けられたローラを汚さないように、２次転写ローラと中間転写ベルトとの接離機構が設けられている。そして、２次転写ローラの接離動作によって中間転写ベルトに生じるジッタを考慮して通常画像やテストパターンの転写制御を行うことが開示されている。
特許文献１においては、紙間にてテストモードの動作を行う態様が開示されている。この場合、特許文献１に開示されているように、テストパターンのトナーによる２次転写ローラの汚れを考慮する必要がある。これに対して、用紙に転写するための画像を形成する領域とは主走査方向にずれた領域にテストパターンを描画することにより、そのような考慮をする必要はなくなる。
この場合、２次転写ローラの接離制御を行う必要もなくなり、接離制御によって生じるジッタを考慮する必要もなくなる。また、用紙に転写するための画像とテストパターンとを並列して形成することも可能となり、画像形成出力の生産性を落とすことなく上述した位置ずれ補正を行うことが可能となる。
しかしながら、用紙に転写するための画像とテストパターンとを並列して形成する場合特有の課題も生じる。具体的には、画像形成出力のための用紙が中間転写ベルトと２次転写ローラとの間に突入する際、中間転写ベルトと２次転写ローラとの間の圧力が変化するため、中間転写ベルトにショックジッターが生じる。そのため、中間転写ベルトへのテストパターンの転写や中間転写ベルト上に転写されたテストパターンの読み取りに変化が生じ、結果的に位置ずれ補正の精度が低下する。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、画像形成出力と平行して画像形成位置を補正するための補正用パターンの描画を行う場合において、用紙の搬送に応じて生じる振動による位置ずれ補正の精度の低下を防ぐことを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、感光体上に形成された静電潜像が顕色剤によって現像されて搬送体上に転写され、搬送体によって搬送された後に記録媒体に転写される画像形成装置において、前記感光体を露光する光源を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み制御装置であって、光源を発光制御して前記感光体を露光させる発光制御部と、前記搬送体上の画像を検知するセンサの検知信号を取得する検知信号取得部と、前記搬送体上における前記画像の転写位置を補正するための補正用パターンが前記センサによって検知された検知信号に基づき、前記転写位置を補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含み、前記発光制御部は、記録媒体に転写するための画像と前記補正用パターンとが主走査方向において異なる位置に描画されるように前記光源を発光制御し、前記補正値算出部は、前記補正用パターンのうち、前記感光体から前記搬送体へ転写される転写タイミング及び前記センサによって検知される検知タイミングが、前記記録媒体の搬送によって前記搬送体に振動が生じるタイミングとは異なる補正用パターンのみの検知信号に基づいて前記転写位置を補正するための補正値を算出することを特徴とする。
本発明によれば、画像形成出力と平行して画像形成位置を補正するための補正用パターンの描画を行う場合において、用紙の搬送に応じて生じる振動による位置ずれ補正の精度の低下を防ぐことが可能となる。
本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るプリントエンジンの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る光書き込み装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る光書き込み制御部及びＬＥＤＡの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る補正用パターンの例を示す図である。 本発明の実施形態に係るパターンの検知態様を示す図である。 本発明の実施形態に係る１次転写タイミング及び検知タイミングとショックジッターの発生タイミングとの関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る１次転写タイミング及び検知タイミングとショックジッターの発生タイミングとの関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る位置ずれ補正動作前の描画タイミングの決定動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る１次転写タイミング計算用の情報を示す図である。 本発明の実施形態に係る検知タイミング計算用の情報を示す図である。 本発明の実施形態に係る描画タイミングの決定動作において生成される情報の例を示す図である。 本発明の実施形態に係るショックジッターの発生タイミングの情報を示す図である。 本発明の実施形態に係る位置ずれ補正動作開始後に印刷ジョブが発生した場合の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る位置ずれ補正動作開始後に印刷ジョブが発生した場合の動作によって生成される情報を示す図である。 本発明の実施形態に係る濃度補正用マークの例を示す図である。 本発明の実施形態に係る１次転写タイミング及び検知タイミングとショックジッターの発生タイミングとの関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る１次転写タイミング及び検知タイミングとショックジッターの発生タイミングとの関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る描画タイミングの決定動作において生成される情報の例を示す図である。
実施の形態１．
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）としての画像形成装置を例として説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真方式による画像形成装置であり、感光体の露光タイミングを補正するための位置ずれ補正動作において描画されるパターンを、通常の画像形成出力において描画される画像とは主走査方向に異なる位置に描画することにより、通常の画像形成出力と平行して位置ずれ補正動作を可能とする。その場合において、画像形成出力のための用紙の搬送によって生じる振動が位置ずれ補正の精度を低下させることを防ぐための機能に特徴を有する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理端末と同様の構成に加えて、画像形成を実行するエンジンを有する。即ち、本実施形態に係る画像形成装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２、エンジン１３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１４及びＩ／Ｆ１５がバス１８を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ１５にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１６及び操作部１７が接続されている。
ＣＰＵ１０は演算手段であり、画像形成装置１全体の動作を制御する。ＲＡＭ１１は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。エンジン１３は、画像形成装置１において実際に画像形成を実行する機構である。
ＨＤＤ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ１５は、バス１８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ１６は、ユーザが画像形成装置１の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部１７は、キーボードやマウス等、ユーザが画像形成装置１に情報を入力するためのユーザインタフェースである。
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ１２やＨＤＤ１４若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ１１に読み出され、ＣＰＵ１０がそれらのプログラムに従って演算を行うことにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る画像形成装置１の機能を実現する機能ブロックが構成される。
次に、図２を参照して、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成について説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、コントローラ２０、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ：原稿自動搬送装置）１１０、スキャナユニット２２、排紙トレイ２３、ディスプレイパネル２４、給紙テーブル２５、プリントエンジン２６、排紙トレイ２７及びネットワークＩ／Ｆ２８を有する。
また、コントローラ２０は、主制御部３０、エンジン制御部３１、入出力制御部３２、画像処理部３３及び操作表示制御部３４を有する。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、スキャナユニット２２、プリントエンジン２６を有する複合機として構成されている。尚、図２においては、電気的接続を実線の矢印で示しており、用紙の流れを破線の矢印で示している。
ディスプレイパネル２４は、画像形成装置１の状態を視覚的に表示する出力インタフェースであると共に、タッチパネルとしてユーザが画像形成装置１を直接操作し若しくは画像形成装置１に対して情報を入力する際の入力インタフェース（操作部）でもある。ネットワークＩ／Ｆ２８は、画像形成装置１がネットワークを介して他の機器と通信するためのインタフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インタフェースが用いられる。
コントローラ２０は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成される。具体的には、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムや、不揮発性メモリ、ＨＤＤ１４、光学ディスク等からＲＡＭ１１にロードされたプログラムに従ったＣＰＵ１０の演算によって構成されるソフトウェア制御部と集積回路などのハードウェアとによってコントローラ２０が構成される。コントローラ２０は、画像形成装置１全体を制御する制御部として機能する。
主制御部３０は、コントローラ２０に含まれる各部を制御する役割を担い、コントローラ２０の各部に命令を与える。エンジン制御部３１は、プリントエンジン２６やスキャナユニット２２等を制御若しくは駆動する駆動手段としての役割を担う。入出力制御部３２は、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して入力される信号や命令を主制御部３０に入力する。また、主制御部３０は、入出力制御部３２を制御し、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して他の機器にアクセスする。
画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、入力された印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成する。この描画情報とは、画像形成部であるプリントエンジン２６が画像形成動作において形成すべき画像を描画するための情報である。また、印刷ジョブに含まれる印刷情報とは、ＰＣ等の情報処理装置にインストールされたプリンタドライバによって画像形成装置１が認識可能な形式に変換された画像情報である。操作表示制御部３４は、ディスプレイパネル２４に情報表示を行い若しくはディスプレイパネル２４を介して入力された情報を主制御部３０に通知する。
画像形成装置１がプリンタとして動作する場合は、まず、入出力制御部３２がネットワークＩ／Ｆ２８を介して印刷ジョブを受信する。入出力制御部３２は、受信した印刷ジョブを主制御部３０に転送する。主制御部３０は、印刷ジョブを受信すると、画像処理部３３を制御して、印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成させる。
画像処理部３３によって描画情報が生成されると、エンジン制御部３１は、生成された描画情報に基づいてプリントエンジン２６を制御し、給紙テーブル２５から搬送される用紙に対して画像形成を実行する。プリントエンジン２６によって画像形成が施された文書は排紙トレイ２７に排紙される。
画像形成装置１がスキャナとして動作する場合は、ユーザによるディスプレイパネル２４の操作若しくはネットワークＩ／Ｆ２８を介して外部のＰＣ等から入力されるスキャン実行指示に応じて、操作表示制御部３４若しくは入出力制御部３２が主制御部３０にスキャン実行信号を転送する。主制御部３０は、受信したスキャン実行信号に基づき、エンジン制御部３１を制御する。
エンジン制御部３１は、ＡＤＦ２１を駆動し、ＡＤＦ２１にセットされた撮像対象原稿をスキャナユニット２２に搬送する。また、エンジン制御部３１は、スキャナユニット２２を駆動し、ＡＤＦ２１から搬送される原稿を撮像する。また、ＡＤＦ２１に原稿がセットされておらず、スキャナユニット２２に直接原稿がセットされた場合、スキャナユニット２２は、エンジン制御部３１の制御に従い、セットされた原稿を撮像する。即ち、スキャナユニット２２が撮像部として動作する。
撮像動作においては、スキャナユニット２２に含まれるＣＣＤ等の撮像素子が原稿を光学的に走査し、光学情報に基づいて生成された撮像情報が生成される。エンジン制御部３１は、スキャナユニット２２が生成した撮像情報を画像処理部３３に転送する。画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、エンジン制御部３１から受信した撮像情報に基づき画像情報を生成する。画像処理部３３が生成した画像情報はＨＤＤ１４等の画像形成装置１に装着された記憶媒体に保存される。即ち、スキャナユニット２２、エンジン制御部３１及び画像処理部３３が連動して、原稿読み取り部として機能する。
画像処理部３３によって生成された画像情報は、ユーザの指示に応じてそのままＨＤＤ１４等に格納され若しくは入出力制御部３２及びネットワークＩ／Ｆ２８を介して外部の装置に送信される。即ち、ＡＤＦ２１及びエンジン制御部３１が画像入力部として機能する。
また、画像形成装置１が複写機として動作する場合は、エンジン制御部３１がスキャナユニット２２から受信した撮像情報若しくは画像処理部３３が生成した画像情報に基づき、画像処理部３３が描画情報を生成する。その描画情報に基づいてプリンタ動作の場合と同様に、エンジン制御部３１がプリントエンジン２６を駆動する。
次に、本実施形態に係るプリントエンジン２６の構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、本実施形態に係るプリントエンジン２６は、無端状移動手段であり、トナー画像を搬送する搬送体である搬送ベルト１０５に沿って各色の画像形成部１０６が並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、給紙トレイ１０１から給紙ローラ１０２により分離給紙される用紙（記録媒体の一例）１０４に転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト１０５に沿って、この搬送ベルト１０５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋ（以降、総じて画像形成部１０６とする）が配列されている。
また、給紙トレイ１０１から給紙された用紙１０４は、レジストローラ１０３によって一度止められ、画像形成部１０６における画像形成のタイミングに応じて搬送ベルト１０５からの画像の転写位置に送り出される。
複数の画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋは、形成するトナー画像、即ち顕色剤画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部１０６Ｋはブラックの画像を、画像形成部１０６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部１０６Ｃはシアンの画像を、画像形成部１０６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。尚、以下の説明においては、画像形成部１０６Ｙについて具体的に説明するが、他の画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６ＫＦは画像形成部１０６Ｙと同様であるので、その画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋの各構成要素については、画像形成部１０６Ｙの各構成要素に付したＹに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｋによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
搬送ベルト１０５は、回転駆動される駆動ローラ１０７と従動ローラ１０８とに架け渡されたエンドレスのベルト、即ち無端状ベルトである。この駆動ローラ１０７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ１０７と、従動ローラ１０８とが、無端状移動手段である搬送ベルト１０５を移動させる駆動手段として機能する。
画像形成に際しては、回転駆動される搬送ベルト１０５に対して、最初の画像形成部１０６Ｙが、ブラックのトナー画像を転写する。画像形成部１０６Ｙは、感光体としての感光体ドラム１０９Ｙ、この感光体ドラム１０９Ｙの周囲に配置された帯電器１１０Ｙ、光書き込み装置１１１、現像器１１２Ｙ、感光体クリーナ（図示せず）、除電器１１３Ｙ等から構成されている。光書き込み装置１１１は、夫々の感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋ（以降、総じて「感光体ドラム１０９」という）に対して光を照射するように構成されている。
画像形成に際し、感光体ドラム１０９Ｙの外周面は、暗中にて帯電器１１０Ｙにより一様に帯電された後、光書き込み装置１１１からのブラック画像に対応した光源からの光により書き込みが行われ、静電潜像が形成される。現像器１１２Ｙは、この静電潜像をイエロートナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム１０９Ｙ上にイエローのトナー画像が形成される。
このトナー画像は、感光体ドラム１０９Ｙと搬送ベルト１０５とが当接若しくは最も接近する位置（転写位置）で、転写器１１５Ｙの働きにより搬送ベルト１０５上に転写される。この転写により、搬送ベルト１０５上にイエローのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム１０９Ｙは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナにより払拭された後、除電器１１３Ｙにより除電され、次の画像形成のために待機する。
以上のようにして、画像形成部１０６Ｙにより搬送ベルト１０５上に転写されたイエローのトナー画像は、搬送ベルト１０５のローラ駆動により次の画像形成部１０６Ｍに搬送される。画像形成部１０６Ｍでは、画像形成部１０６Ｙでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム１０９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が既に形成されたイエローの画像に重畳されて転写される。
搬送ベルト１０５上に転写されたイエロー、マゼンタのトナー画像は、さらに次の画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｋに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム１０９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｋ上に形成されたブラックのトナー画像とが、既に転写されている画像上に重畳されて転写される。こうして、搬送ベルト１０５上にフルカラーの中間転写画像が形成される。感光体ドラム１０９から搬送ベルト１０５へのトナー画像の転写が１回目の転写、即ち１次転写である。
給紙トレイ１０１に収納された用紙１０４は最も上のものから順に送り出され、搬送ベルト１０５と転写ローラ１１４とが対向している転写部Ｓに搬送される。この転写部Ｓにおいて、転写ローラ１１４の機能により、搬送ベルト１０５上に形成された中間転写画像が用紙１０４の紙面上に転写される。これにより、用紙１０４の紙面上に画像が形成される。搬送ベルト１０５から紙面への転写が２回目の転写、即ち２次転写である。紙面上に画像が形成された用紙１０４は更に搬送され、定着器１１６にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
このようなプリントエンジン２６においては、感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｋの軸間距離の誤差、感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｋの平行度誤差、光書き込み装置１１１内でのＬＥＤＡ１３０の設置誤差、感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｋへの静電潜像の書き込みタイミング誤差等により、本来重ならなければならない位置に各色のトナー画像が重ならず、各色間で位置ずれが生ずることがある。
また、同様の原因により、転写対象である用紙において本来画像が転写される範囲から外れた範囲に画像が転写されることがある。このような位置ずれの成分としては、主にスキュー、副走査方向のレジストずれ等が知られている。また、装置内温度変化や経時劣化による搬送ベルトの伸縮が知られている。
このような位置ずれを補正するため、パターン検知センサ１１７が設けられている。パターン検知センサ１１７は、感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｋによって搬送ベルト１０５上に転写された位置ずれ補正用パターン、及び濃度補正用パターンを読み取るための光学センサであり、搬送ベルト１０５の表面に描画されたパターンを照射するための発光素子及び補正用パターンからの反射光を受光するための受光素子を含む。図３に示すように、パターン検知センサ１１７は、感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｋの下流側において、搬送ベルト１０５の搬送方向と直行する方向に沿って同一の基板上に支持されている。
また、画像形成装置１においては、画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋの状態変化や、光書込み装置１１１の状態変化により、用紙１０４上に転写される画像の濃度が変動する可能性がある。このような濃度変動を補正するため、所定のルールに従って形成された濃度補正用パターンを検知し、その検知結果に基づいて画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋの駆動パラメータや光書込み装置１１１の駆動パラメータを補正する濃度補正が実行される。
パターン検知センサ１１７は、上述した位置ずれ補正用パターンを検知することによる位置ずれ補正動作の他、濃度補正用パターンの検知にも用いられる。パターン検知センサ１１７の詳細及び位置ずれ補正の態様については、後に詳述する。
このような描画パラメータ補正において搬送ベルト１０５上に描画された補正用パターンのトナーを除去し、搬送ベルト１０５によって搬送される用紙が汚れないようにするため、ベルトクリーナ１１８が設けられている。ベルトクリーナ１１８は、図３に示すように、駆動ローラ１０７の下流側であって、感光体ドラム１０９よりも上流側において搬送ベルト１０５に押し当てられたクリーニングブレードであり、搬送ベルト１０５の表面に付着したトナーを掻きとる顕色剤除去部である。
次に、本実施形態に係る光書き込み装置１１１について説明する。図４は、本実施形態に係る光書き込み装置１１１と感光体ドラム１０９との配置関係を示す図である。図４に示すように、各色の感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋ夫々に照射される照射光は、光源であるＬＥＤＡ（Ｌｉｇｈｔ‐ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ Ａｒｒａｙ）１３０Ｙ、１３０Ｍ、１３０Ｃ、１３０Ｋ（以降、総じてＬＥＤＡ１３０とする）から照射される。
ＬＥＤＡ１３０は、発光素子であるＬＥＤが、感光体ドラム１０９の主走査方向に並べられて構成されている。光書き込み装置１１１に含まれる制御部は、主走査方向に並べられている夫々のＬＥＤの点灯／消灯状態を、コントローラ２０から入力された描画情報に基づいて主走査ライン毎に制御することにより、感光体ドラム１０９の表面を選択的に露光し、静電潜像を形成する。
次に、本実施形態に係る光書き込み装置１１１の制御ブロックについて、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る光書き込み装置１１１を制御する光書き込み装置制御部１２０の機能構成と、ＬＥＤＡ１３０及びパターン検知センサ１１７との接続関係を示す図である。
図５に示すように、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０は、発光制御部１２１、カウント部１２２、センサ制御部１２３、補正値算出部１２４、基準値記憶部１２５、補正値記憶部１２６、パターン制御部１２７及び搬送制御Ｉ／Ｆ１２８を含む。光書き込み装置制御部１２０が、光源であるＬＥＤＡ１３０を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み制御装置として機能する。
尚、本実施形態に係る光書き込み装置１１１は、図１において説明したようなＣＰＵ１０、ＲＡＭ１１、ＲＯＭ１２及びＨＤＤ１４等の情報処理機構を含む。そして、図５に示すような光書き込み装置制御部１２０は、画像形成装置１のコントローラ２０と同様に、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムやＲＡＭ１１にロードされたプログラムに従って、ＣＰＵ１０が演算処理を行うことにより構成される。
発光制御部１２１は、コントローラ２０のエンジン制御部３１から入力される画像情報に基づいてＬＥＤＡ１３０を制御する光源制御部である。発光制御部１２１は、所定のライン周期でＬＥＤＡ１３０を発光させることにより、感光体ドラム１０９への光書き込みを実現する。
発光制御部１２１がＬＥＤＡ１３０を発光制御するライン周期は画像形成装置１の出力解像度によって定まるが、上述したように用紙の搬送速度との比率に応じて副走査方向に変倍を行う場合、発光制御部１２１がライン周期を調整することによって副走査方向の変倍を行う。
また、発光制御部１２１は、エンジン制御部３１から入力される描画情報に基づいてＬＥＤＡ１３０を駆動する他、上述した描画パラメータ補正の処理において補正用のパターンを描画するために、ＬＥＤＡ１３０を発光制御する。その際、発光制御部１２１は、パターン制御部１２７の制御に従い、補正用のパターンを描画するためのＬＥＤＡ１３０の発光制御を行う。
図４において説明したように、ＬＥＤＡ１３０は夫々の色に対応して複数設けられる。従って、図５に示すように、発光制御部１２１も、複数のＬＥＤＡ１３０夫々に対応するように複数設けられる。描画パラメータ補正処理のうち位置ずれ補正処理の結果生成される補正値は、図５に示す補正値記憶部１２６に位置ずれ補正値として記憶される。発光制御部１２１は、この補正値記憶部１２６に記憶されている位置ずれ補正値に基づき、ＬＥＤＡ１３０を駆動するタイミングを補正する。
発光制御部１２１によるＬＥＤＡ１３０の駆動タイミングの補正は、具体的には、エンジン制御部３１から入力された描画情報に基づいてＬＥＤＡ１３０を発光駆動するタイミングをライン周期単位で遅らせる、即ちラインをシフトさせることによって実現される。これに対して、エンジン制御部３１からは、所定の周期に従って次々に描画情報が入力されるため、ラインをシフトさせて発光タイミングを遅らせるためには、入力された描画情報を保持しておき、読み出すタイミングを遅らせる必要がある。
そのため、発光制御部１２１は、主走査ライン毎に入力される描画情報を保持するための記憶媒体であるラインメモリを有し、エンジン制御部３１から入力された描画情報をラインメモリに記憶させることによって保持する。尚、ＬＥＤＡ１３０の駆動タイミングの補正としては、ライン周期単位での調整の他、ライン周期毎の発光タイミングの微調整も行われる。
カウント部１２２は、上記位置ずれ補正処理において、発光制御部１２１がＬＥＤＡ１３０を制御して感光体ドラム１０９Ｋの露光を開始すると同時にカウントを開始する。カウント部１２２は、センサ制御部１２３が、パターン検知センサ１１７の出力信号に基づいて位置ずれ補正用パターンを検知することにより出力する検知信号を取得する。また、カウント部１２２は、検知信号を取得したタイミングにおけるカウント値を補正値算出部１２４に入力する。即ち、カウント部１２２がパターンの検知タイミングを取得する検知タイミング取得部として機能する。
センサ制御部１２３は、パターン検知センサ１１７を制御する制御部であり、上述したように、パターン検知センサ１１７の出力信号に基づき、搬送ベルト１０５上に形成された位置ずれ補正用パターンが、パターン検知センサ１１７の位置にまで到達したことを判断して検知信号を出力する。即ち、センサ制御部１２３が、パターン検知センサ１１７によるパターンの検知信号を取得する検知信号取得部として機能する。
また、センサ制御部１２３は、濃度補正用パターンによる濃度補正に際しては、パターン検知センサ１１７の出力信号の信号強度を取得し、補正値算出部１２４に入力する。更にセンサ制御部１２３は、位置ずれ補正用パターンの検知結果に応じて、濃度補正用パターンの検知タイミングを調整する。
補正値算出部１２４は、カウント部１２２から取得したカウント値や、センサ制御部１２３から取得した濃度補正用パターンの検知結果の信号強度に基づき、基準値記憶部１２５に記憶された位置ずれ補正用及び濃度補正用の基準値に基づいて補正値を算出する。即ち、補正値算出部１２４が、基準値取得部及び補正値算出部として機能する。基準値記憶部１２５には、このような計算に用いるための基準値が格納されている。
パターン制御部１２７は、本実施形態の要旨に係る構成であり、発光制御部１２１に補正用のパターンを描画させるための制御を行う。パターン制御部１２７の詳細な機能については後述する。搬送制御Ｉ／Ｆ１２８は、プリントエンジン２６における用紙の搬送とパターンの描画とのタイミングを合わせるための信号をやりとりするインタフェースである。
次に、位置ずれ補正用パターンを用いた位置ずれ補正動作について説明する。図６は、本実施形態に係る位置ずれ補正動作において描画されるマーク（以降、位置ずれ補正用マークとする）を示す図である。
図６に示すように、位置ずれ補正用マーク４００は、副走査方向に様々なパターンが並べられている位置ずれ補正用パターン列４０１を複数含む。尚、図６において、実線が感光体ドラム１０９Ｋ、点線は感光体ドラム１０９Ｙ、破線は感光体ドラム１０９Ｃ、一点鎖線は感光体ドラム１０９Ｍによって夫々描画されたパターンを示す。
図６に示すように、位置ずれ補正用マーク４００においては、画像形成出力において用紙に転写するための画像が形成される印刷画像領域とは主走査方向に異なる領域に、上述した位置ずれ補正用パターン列４０１が形成される。本実施形態においては、主走査方向において印刷画像領域の両側に位置ずれ補正用パターン列４０１が形成される。
図６に示すように搬送ベルト１０５上に形成されたパターンが図３において説明した転写部Ｓを通過することにより、パターンを構成するトナーが転写ローラ１１４に付着する。しかしながら、図６に示すように印刷画像領域とパターンとが主走査方向にずれて形成されているため、そのようにして転写ローラ１１４に付着したトナーによって用紙が汚れることはない。
図６に示すように、パターン検知センサ１１７は、主走査方向に複数（本実施形態においては２つ）のセンサ素子１７０を有し、夫々の位置ずれ補正用パターン列４０１は、夫々のセンサ素子１７０に対応した位置に描画されている。これにより、光書き込み装置制御部１２０は、主走査方向の複数の位置でパターンの検出を行うことが可能となり、描画される画像のスキューを補正することが可能となる。また、複数のセンサ素子１７０に基づく検知結果を平均することにより、補正精度を向上することができる。
図６に示すように、位置ずれ補正用パターン列４０１は、全体位置補正用パターン４１１とドラム間隔補正用パターン４１２を含む。また、図６に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２は、繰り返し描画されている。
全体位置補正用パターン４１１は、図６に示すように、感光体ドラム１０９Ｙによって描画された線であって主走査方向に平行な線である。全体位置補正用パターン４１１は、画像の全体の副走査方向のずれ、即ち用紙に対する画像の転写位置を補正するためのカウント値を得るために描画されるパターンである。また、全体位置補正用パターン４１１は、センサ制御部１２３が、ドラム間隔補正用パターン４１２や、後述する濃度補正用のパターンを検知する際の検知タイミングを補正するためにも用いられる。
全体位置補正用パターン４１１を用いた全体位置補正においては、光書き込み装置制御部１２０が、パターン検知センサ１１７による全体位置補正用パターン４１１の読取信号に基づき、書き込み開始タイミングの補正動作を行う。図６に示すように、Ｙの２本のパターン１組で全体位置補正用パターン４１１の１つのパターンセットとなる。
ドラム間隔補正用パターン４１２は、各色の感光体ドラム１０９における描画タイミングのずれ、即ち、各色の画像が重ね合わせられる重ね合わせ位置を補正するためのカウント値を得るために描画されるパターンである。図６に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２は、横線パターンである副走査方向補正用パターン４１３及び斜線パターンである主走査方向補正用パターン４１４を含む。図６に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２は、ＣＭＹＫ各色のパターンが一組となって構成される副走査方向補正用パターン４１３及び主走査方向補正用パターン４１４が繰り返されることによって構成される。
光書き込み装置制御部１２０は、パターン検知センサ１１７による、副走査方向補正用パターン４１３の読取信号に基づき、感光体ドラム１０９Ｋ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ夫々の副走査方向の位置ずれ補正を行い、主走査方向補正用パターン４１４の読取信号に基づき、上記各感光体ドラムの主走査方向の位置ずれ補正を行う。
副走査方向補正用パターン４１３は、主走査方向に平行な水平パターンである。また、図６に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２が副走査方向に繰り返し描画されることにより、副走査方向補正用パターン４１３は、位置ずれ補正用マークにおいて副走査方向に異なる位置に複数含まれることとなる。
主走査方向補正用パターン４１４は、主走査方向に対して傾いた斜線パターンである。また、図６に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２が副走査方向に繰り返し描画されることにより、主走査方向補正用パターン４１４は、位置ずれ補正用マークにおいて副走査方向に異なる位置に複数含まれることとなる。
ＣＭＹＫ各色１本ずつの水平パターンが１組で、副走査方向補正用パターン４１３の１つのパターンセットとなる。また、ＣＭＹＫ各色１本ずつの斜線パターンが１組で、主走査方向補正用パターン４１４夫々の１つのパターンセットとなる。
次に、基準値記憶部１２５に記憶されている各色のタイミング基準値について、図７を参照して説明する。図７は、パターン検知センサ１１７の出力する信号の信号強度と、全体位置補正用パターン４１１及びドラム間隔補正用パターン４１２の検知タイミングを示す図である。
パターン検知センサ１１７は、搬送ベルト１０５表面を照射した反射光を受光し、受光した光の強度に応じた信号を出力する。搬送ベルト１０５の表面は白色であり、パターンが描画されていない部分の反射光を受光している間が最も信号強度が強い。そして、パターンがパターン検知センサ１１７の検知領域に入るとパターンの濃度やパターンが検知領域を覆った割合に応じて、パターン検知センサ１１７が出力する信号の強度が低下する、
センサ制御部１２３は、パターン検知センサ１１７が出力する検知信号の信号強度の落ち込みに基づいてパターンを検知する。図７に示すように、検知信号の落ち込みがピークとなったタイミングをパターンの到達タイミングとして検知することが理想的である。そのため、センサ制御部１２３には、検知信号の信号強度に対して所定の閾値が設定されており、パターン検知センサ１１７が出力する信号が閾値に達した際に検知信号を出力する。
その結果、補正値算出部１２４は、信号の落ち込みにより閾値を横切ったタイミングと、信号が落ち込んだ後に元に戻る際に閾値を横切ったタイミングにおけるカウント値をカウント部１２２から取得する。そして、補正値算出部１２４は、２つのタイミングの中間のタイミングを、夫々のパターンの到達タイミングとして認識する。
図７に示すように、全体位置補正用パターン４１１の検知期間ｔＹ０は、感光体ドラム１０９Ｙによって描画された夫々の線が読み取られる手前のタイミングである検知開始タイミングｔ０からの検知期間である。
また、ドラム間隔補正用パターン４１２に含まれる副走査方向補正用パターン４１３の検知期間ｔ１Ｙ、ｔ１Ｋ、ｔ１Ｍ、ｔ１Ｃ及び主走査方向補正用パターン４１４の検知期間ｔ２Ｙ、ｔ２Ｋ、ｔ２Ｍ、ｔ２Ｃは、一組のパターンが読み取られる手前のタイミングである検知開始タイミングｔ１、ｔ２からの検知期間である。
基準値記憶部１２５には、図８に示す全体位置補正用パターン４１１の検知期間ｔＹ０や、副走査方向補正用パターン４１３及び主走査方向補正用パターン４１４の検知期間ｔ１Ｙ、ｔ１Ｋ、ｔ１Ｍ、ｔ１Ｃ、ｔ２Ｙ、ｔ２Ｋ、ｔ２Ｍ、ｔ２Ｃに対する基準値である。換言すると、基準値記憶部１２５には、画像形成装置各部の詳細な構成が設計通りである場合の全体位置補正用パターン４１１の検知期間ｔＹ０や、副走査方向補正用パターン４１３及び主走査方向補正用パターン４１４の検知期間ｔＹ、ｔＫ、ｔＭ、ｔＣの理論値が基準値として格納されている。
即ち、補正値算出部１２４は、基準値記憶部１２５に記憶されている夫々の基準値と、図８に示す検知期間ｔＹ０、ｔＹ、ｔＫ、ｔＭ、ｔＣとの差異を計算することにより、自身が搭載されている画像形成装置の設計値からのずれを求め、そのずれに基づいてＬＥＤＡ１３０の発光タイミングを補正するための補正値を算出する。
また、全体位置補正用パターン４１１の検知期間ｔＹ０に対する基準値は、図７に示す検知開始タイミングｔ１、ｔ２のタイミングを補正するためにも用いられる。即ち、補正値算出部１２４は、全体位置補正用パターン４１１の検知期間ｔＹ０と、それに対する基準値との差異に基づき、図７に示す検知開始タイミングｔ１、ｔ２のタイミングを補正するための補正値を算出する。これにより、ドラム間隔補正用パターン４１２の検知期間の精度を向上することが可能である。
このような構成において、本実施形態に係る要旨は、図３において説明した用紙１０４の搬送によって生じる振動により、上述した位置ずれ補正の精度が低下することを防ぐことにある。まずは、用紙１０４の搬送によって生じる振動が及ぼす影響ついて参照して説明する。
図３において説明したように、給紙トレイ１０１から繰り出された用紙１０４は、搬送ベルト１０５と転写ローラ１１４とのニップ部である転写部Ｓに突入する。この際、搬送ベルト１０５と転写ローラ１１４との間の圧力が変化し、搬送ベルト１０５に振動が生じる。また、用紙が転写部Ｓから抜ける際にも同様に振動が生じる。
この振動が生じた状態で感光体ドラム１０９から搬送ベルト１０５への補正用マーク４００の転写が行われると、搬送ベルト１０５上における補正用マーク４００の位置に誤差が生じるため、位置ずれ補正の精度が低下する。尚、用紙の突入や抜けによって生じる振動はショックジッターと呼ばれる。
同様に、搬送ベルト１０５に振動が生じた状態で搬送ベルト１０５上の補正用マーク４００がパターン検知センサ１１７によって読み取られると、パターン検知センサ１１７によるパターンの検知タイミングに誤差が生じる。その結果、上記と同様に、位置ずれ補正の精度が低下することとなる。
図８は、ＣＭＹＫ各色の１次転写タイミング及びセンサ通過タイミングと、ショックジッターとの関係を示すタイミングチャートである。図８においては、パターンが転写されている期間や、パターンが検知されている期間を“Ｈｉｇｈ”の状態で示している。
また、横方向、即ち時間方向に“Ｈｉｇｈ”の期間が短い部分は、図６に示す全体位置補正用パターン４１１や副走査方向補正用パターン４１３等の水平パターンに対応し、長い部分は、主走査方向補正用パターン４１４の斜線パターンに対応する。
図３において説明したように、ＣＭＹＫ夫々の感光体ドラムは搬送方向にずれているため、図８に示すように、ＣＭＹＫ夫々のパターンの転写タイミングはずれている。また、図６において説明したように、ＣＭＹＫ夫々のパターンは搬送方向にずれて転写れるため、図８に示すように、ＣＭＹＫ夫々のパターンの検知タイミングはずれている。
図８においては、用紙１０４が転写部Ｓに突入する際に振動が生じる期間ＴＳ１、用紙１０４が転写部Ｓを抜ける際に振動が生じる期間ＴＳ２が示されている。期間ＴＳ１、ＴＳ２が、用紙１０４の搬送によって搬送ベルト１０５に振動が生じる振動タイミングである。図８に示すような状態の場合、１次転写のタイミングやセンサ通過のタイミングがＴＳ１、ＴＳ２夫々と重なっているパターンは、その転写位置や検知タイミングに誤差が生じ、そのパターンの読取結果に基づく補正値は不正確な値となる。
そのため、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０は、ＴＳ１、ＴＳ２夫々と重なるパターンの描画タイミングを遅らせることにより、ＴＳ１、ＴＳ２夫々のタイミングにおいては感光体ドラム１０９から搬送ベルト１０５へのパターンの転写も、搬送ベルト１０５上のパターンの検知も行われないようにする。
図９は、図８に示す場合において、パターンの描画タイミングを遅らせることにより１次転写のタイミング及び検知タイミングをＴＳ１、ＴＳ２夫々のタイミングとは異ならせた状態を示す図である。図９に示すような状態であれば、パターンの転写位置や検知タイミングに誤差が生じることはなく、位置ずれ補正動作の精度の低下を防ぐことが可能となる。このようなパターンの描画タイミングの調整機能が本実施形態に係る要旨の１つである。
図１０は、本実施形態に係る画像形成装置１において画像形成出力が実行される際に、図６において説明したように平行して位置ずれ補正が実行される際の動作を示すフローチャートである。図１０に示すように、画像形成装置１が印刷ジョブを受けて画像形成出力を開始すると、パターン制御部１２７は、図６において説明した夫々のパターンセット１つを、描画タイミングの調整対象として選択する（Ｓ１００１）。
タイミングを調整する対象のパターンセットを選択すると、パターン制御部１２７は、パターン描画開始タイミングＴ０を決定する（Ｓ１００２）。パターン描画開始タイミングＴ０の初期値、即ち位置ずれ補正用マーク４００全体の描画開始タイミングは、用紙に転写する画像（以降、「通常画像」とする）の描画を開始するタイミングとの間で予め定められており、例えば通常画像の描画開始タイミングと同一である。
Ｔ０を決定すると、パターン制御部１２７は、Ｓ１００１において選択したパターンの１次転写タイミングを算出する（Ｓ１００３）。Ｓ１００３において、パターン制御部１２７は、Ｔ０との関係で予め定められている計算式を用いてパターンの１次転写タイミングを計算する。
図１１は、Ｓ１００３においてパターン制御部１２７が用いる計算式を示す図である。図１１に示すように、パターン制御部１２７は、ＣＭＹＫ各色について、パターンの１次転写の開始及び終了タイミングを算出する。
図１１において、ＣＭＹＫ各色の１次転写開始タイミングはＴｔｒａｎｃＹ１、ＴｔｒａｎｃＫ１、ＴｔｒａｎｃＭ１、ＴｔｒａｎｃＣ１である。Ｔ０はＳ１００２において決定された値である。ＴｌＹＫ、ＴｌＹＭ、ＴｌＹＣは、図３に示すように搬送方向に順番に配置されている感光体ドラム１０９の配置間隔であり、ＴｌＹＫは、感光体ドラム１０９Ｙから感光体ドラム１０９Ｋまでの間隔、ＴｌＹＭは、感光体ドラム１０９Ｙから感光体ドラム１０９Ｍまでの間隔、ＴｌＹＣは、感光体ドラム１０９Ｙから感光体ドラム１０９Ｃまでの間隔を夫々示す。
ＴｐＹＫ、ＴｐＹＭ、ＴｐＹＣは、図６に示すように各パターンセットにおけるＹＭＣＫ夫々のパターン間の間隔であり、ＴｐＹＫは、ＹのパターンとＫのパターンとの間隔、ＴｐＹＭは、ＹのパターンとＭのパターンとの間隔、ＴｐＹＣは、ＹのパターンとＣのパターンとの間隔を示す。
ＣＭＹＫ各色の１次転写終了タイミングはＴｔｒａｎｃＹ２、ＴｔｒａｎｃＫ２、ＴｔｒａｎｃＭ２、ＴｔｒａｎｃＣ２であり、各色の１次転写開始タイミングから、パターン長に応じた時間及びマージンが経過した後のタイミングである。図１１に示す計算式は、パターン制御部１２７において記憶されている。
また、パターン制御部１２７は、Ｓ１００１において選択したパターンの検知タイミングを算出する（Ｓ１００４）。Ｓ１００４において、パターン制御部１２７は、各色のパターンの１次転写タイミングとの関係で予め定められている計算式を用いてパターンの１次転写タイミングを計算する。
図１２は、Ｓ１００４においてパターン制御部１２７が用いる計算式を示す図である。図１２に示すように、パターン制御部１２７は、ＣＭＹＫ各色について、パターン検知の開始及び終了タイミングを算出する。
図１２に示すように、各色の検知開始タイミングは、ＴｄｉｔｅｃｔＹ１、ＴｄｉｔｅｃｔＫ１、ＴｄｉｔｅｃｔＭ１、ＴｄｉｔｅｃｔＣ１であり、各色の１次転写開始タイミングに、図３において説明した感光体ドラム１０９からパターン検知センサ１１７の検知位置までの搬送に要する時間及びマージンを足したタイミングである。ここで、感光体ドラム１０９からパターン検知センサ１１７の検知位置までの搬送に要する時間はＣＭＹＫ各色で異なる。尚、図１２に示す計算方法の他、Ｙの検知開始タイミングを基準として、図１１において説明したＴｐＹＫ、ＴｐＹＭ、ＴｐＹＣを用いて計算することも可能である。
各色の検知終了タイミングはＴｄｉｔｅｃｔＹ２、ＴｄｉｔｅｃｔＫ２、ＴｄｉｔｅｃｔＭ２、ＴｄｉｔｅｃｔＣ２であり、各色の検知開始タイミングから、パターン長に応じた時間及びマージンが経過した後のタイミングである。図１２に示す計算式は、パターン制御部１２７において記憶されている。
尚、１次転写のタイミングは、図３において説明したような感光体ドラム１０９のタンデム構造により、各色でタイミングが離れているため、図１１に示すように、各色について算出する必要があった。これに対して、パターン検知センサ１１７による検知タイミングは、各色のタイミングが連続している。そのため、図１２に示すように各色について算出するのではなく、１つのパターンセットの検知開始から検知終了までのタイミングとして算出しても良い。
Ｓ１００３及びＳ１００４の処理が実行されることにより、図１３に示すような各パターンの１次転写開始タイミング、１次転写終了タイミング、検知開始タイミング、検知終了タイミングが、Ｓ１００１において選択されたパターンセット１つ分について算出されることとなる。
１次転写タイミング及びセンサ通過タイミングを算出すると、次にパターン制御部１２７は、ショックジッターの発生タイミングを取得する（Ｓ１００５）。ショックジッターの発生タイミングは、用紙サイズや片面／両面印刷の設定に基づいて予め特定されており、図１４に示すようなテーブルの情報として記憶されている。
パターン制御部１２７は、印刷ジョブの内容に基づいて定まる用紙サイズや片面／裏面の設定に基づき、図１４に示すテーブルからショックジッターの発生タイミングを抽出する。尚、図１４に示す情報は、上述したＴ０の初期値、即ち、位置ずれ補正用マーク４００全体の描画開始タイミングとの関係で定められている。
ショックジッターの発生タイミングを取得したパターン制御部１２７は、それをＳ１００３、Ｓ１００４の算出結果と比較し、図８において説明したようなタイミングの重複が無いか否かを判断する（Ｓ１００６）。
Ｓ１００３〜Ｓ１００５の処理により、ＣＭＹＫ各パターンの１次転写タイミングの期間、検知タイミングの期間及びショックジッターの期間が取得されており、ショックジッターの期間は上述したようにＴ０の初期値との関係で定められているため、ショックジッターの期間は、１次転写タイミングの期間及び検知タイミングの期間と比較することが出来る。Ｓ１００６においてパターン制御部１２７は、１次転写タイミングの期間及び検知タイミングの期間がショックジッターの期間と重複していないか否かを判断する。
Ｓ１００６の判断の結果、タイミングの重複があった場合（Ｓ１００６／ＮＯ）、パターン制御部１２７は、パターン描画開始タイミングＴ０に所定値αを足してＳ１００２からの処理を繰り返す。このαの値は、例えば選択中のパターンのパターン長と等しい値である。
Ｓ１００６の判断の結果、タイミングの重複がなければ（Ｓ１００６／ＹＥＳ）、パターン制御部１２７は、選択中のパターンについては問題ないと判断し、画像形成出力において描画される補正用パターンのすべてについて判断が完了したか否か確認し、完了していなければ（Ｓ１００８／ＮＯ）、Ｓ１００１に戻り別のパターンを選択して処理を繰り返す。
繰り返しにおけるＳ１００２の処理において、パターン制御部１２７は、前回のＳ１００２において決定したＴ０の値に所定値を足すことによって、選択中のパターンのＴ０の値を決定する。Ｔ０の値に足す所定値は、図６において説明した全体位置補正用パターン４１１、副走査方向補正用パターン４１３、主走査方向補正用パターン４１４の配置に応じて予め定められており、Ｓ１００１において選択されたパターンが副走査方向補正用パターン４１３であるか主走査方向補正用パターン４１４であるかによって定められた値が用いられる。
他方、全てのパターンについて判断が完了していれば（Ｓ１００８／ＹＥＳ）、通常画像及び補正用パターンの出力を開始し（Ｓ１００９）、処理を終了する。Ｓ１００９においてパターン制御部１２７は、各パターンについて決定したＴ０を発光制御部１２１に通知することにより、ショックジッターのタイミングとは重ならないタイミングで各パターンを描画させる。また、Ｓ１００９においてパターン制御部１２７は、搬送制御Ｉ／Ｆ１２８に同期信号を出力させることにより、補正用マーク４００の描画タイミングと用紙の搬送タイミングとを合わせ、図９に示すようなタイミングを実現する。
以上説明したように、本実施形態に係る光書込み制御装置によれば、図６において説明したように、用紙に転写するための通常画像とは主走査方向にずれた位置において、画像の位置ずれ補正を行うための補正用パターンを描画することにより、通常の画像形成出力と平行として位置ずれ補正動作を実行することが可能となる。
そして、通常の画像形成出力における用紙の搬送によって生じるショックジッターが位置ずれ補正の精度に影響することを防ぐため、位置ずれ補正パターンの１次転写タイミング及びセンサによる検知タイミングが、ショックジッターの発生タイミングとは異なるような、図９に示すようなタイミングとなるように位置ずれ補正パターンを形成する。
その結果、補正値算出部１２４は、感光体ドラム１０９から搬送ベルト１０５への転写タイミングと、搬送ベルト１０５上におけるパターン検知センサ１１７による検知タイミングとが、ショックジッターの発生タイミングとは異なる補正用パターンの検知結果のみに基づいて補正値を算出することとなる。そのため、用紙の搬送に応じて生じる振動による位置ずれ補正の精度の低下を防ぐことが可能となる。
尚、上記実施形態においては、図１０において説明したように、各パターンセットの１次転写タイミング及び検知タイミングを算出してショックジッター発生タイミングとの調整を行った後に、位置ずれ補正用マーク４００及び通常画像の出力を開始する場合を例として説明した。
しかしながらこれは一例であり、通常画像の画像形成出力を先に開始した上で、その画像形成出力によって発生するショックジッターのタイミングを避けるように各パターンセットの描画タイミングを調整して位置ずれ補正動作を実行しても良い。
どのような場合であっても、図１０において説明したように、位置ずれ補正用マーク４００の各パターンの描画を開始する際に、各パターンの１次転写タイミング及び検知タイミングがショックジッターの発生タイミングとは異なるように、各パターンの描画タイミングを調整することにより、上述したような効果を得ることが可能である。
実施の形態２．
実施の形態１においては、通常画像の描画が行われることを前提として、位置ずれ補正パターンの描画開始前に位置ずれ補正パターンの描画タイミングを調整する場合を例として説明した。しかしながら、位置ずれ補正パターンの描画か既に開始されている状態で印刷ジョブが入力され、通常画像の描画が実行される場合もあり得る。
そのような場合に、位置ずれ補正動作が完了するまで通常画像の描画を待機すると画像形成出力が完了するまでの期間が長くなってしまい、ユーザにとって不便な制御となってしまう。本実施形態においては、既に位置ずれ補正パターンの描画が開始されている場合に通常画像の描画が行われる場合の制御について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置１においては、印刷ジョブの入力が無い状態で位置ずれ補正動作を実行する場合も、図６において説明したように、位置ずれ補正用マーク４００は印刷画像領域とは主走査方向にずれた領域に形成される。これにより、位置ずれ補正動作の実行中に印刷ジョブが入力された場合であっても、位置ずれ補正動作と平行として画像形成出力を実行することが可能である。
図１５は、印刷ジョブの入力が無い状態で位置ずれ補正動作を開始し、途中で印刷ジョブが入力された場合の動作を示すフローチャートである。図１５に示すように、印刷ジョブの入力が無い状態で位置ずれ補正動作を実行する場合であっても、パターン制御部１２７は、図１０のＳ１００１〜Ｓ１００４の処理を実行することにより、図１３に示すように、各パターンセットの１次転写タイミング及び検知タイミングを算出しておく（Ｓ１５０１）。
パターン制御部１２７が各パターンセットの１次転写タイミング及び検知タイミングを算出すると、発光制御部１２１がパターンの形成を開始する（Ｓ１５０２）。その後、パターン制御部１２７が、印刷ジョブの入力を検知する（Ｓ１５０３）。Ｓ１５０３の印刷ジョブの入力検知処理は、例えば、エンジン制御部３１からプリントエンジン２６に入力される信号によって実行される。
印刷ジョブの入力を検知したパターン制御部１２７は、図１４に示すテーブルからショックジッターの発生タイミングを抽出する（Ｓ１５０４）。ここで、図１４に示すテーブルの値は、上述したようにＴ０の初期値との関係で定められているが、図１５の動作においては既に位置ずれ補正用マーク４００の描画が開始されている。
そのため、Ｓ１５０４において、図１４に示すテーブルの値は、既に開始されている位置ずれ補正用マーク４００の描画の開始タイミングＴ０から既に経過している期間に基づいて更新される。これにより、Ｓ１５０１において算出されたタイミングと、Ｓ１５０３の後に開始される画像形成出力において搬送される用紙によって生じるショックジッターのタイミングとを比較することが可能となる。
ショックジッターの発生タイミングを取得したパターン制御部１２７は、それをＳ１５０１の算出結果と比較し、図８において説明したようなタイミングの重複が無いか否かを判断する（Ｓ１５０５）。その結果、重複が無ければ（Ｓ１５０５／ＮＯ）、パターン制御部１２７はそのまま処理を終了する。
他方、重複があった場合（Ｓ１５０５／ＹＥＳ）、パターン制御部１２７は、タイミングの重複が発生しているパターンについて、無効フラグを設定する（Ｓ１５０６）。図１６は、本実施形態に係る無効フラグの例を示す図である。図１６に示すように、夫々のパターンセット毎に算出された１次転写タイミング及び検知タイミングと共に、“無効フラグ”の情報が関連付けられて記憶される。
“無効フラグ”の情報においては、「ＯＦＦ」／「ＯＮ」のいずれかの値が設定されており、「ＯＮ」である場合に、そのパターンセットが無効である、即ち、補正値算出部１２４による補正値の算出において、そのパターンセットの検知結果は算出対象から除外するべきであると判断される。図１６に示す無効フラグの設定は補正値算出部１２４に通知される。これにより、補正値算出部１２４は、無効フラグが「ＯＮ」とされたパターンセットについては、補正値を算出することなくカウント値を破棄する。これにより、ショックジッターによって転写位置や検知タイミングにずれが生じた可能性があるパターンに基づいて精度の低い補正値が算出されてしまうことを防ぐことが出来る。
無効フラグを設定したパターン制御部１２７は、無効フラグを設定したパターンセットと同一のパターンセットの再出力設定を行う（Ｓ１５０７）。Ｓ１５０７の処理は、現在出力予定となっているパターンの最後尾に、無効フラグを設定したパターンセットと同一のパターンセットを付加する処理である。
Ｓ１５０７の処理において、パターン制御部１２７は、図１０のＳ１００１〜Ｓ１００６７と同様の処理を実行する。これにより、既に実行が開始されている印刷ジョブによって発生するショックジッターとは異なるタイミングでパターンの１次転写及びセンサによる検知が行われるように、無効フラグが設定されたパターンセットの再出力を設定することが出来る。
以上説明したように、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０は、既に位置ずれ補正動作が開始されている間に印刷ジョブが実行される場合、位置ずれ補正用マーク４００に含まれるパターンセットのうち、１次転写及びセンサによる検知のタイミングが、印刷ジョブによって生じるショックジッターのタイミングと重なるパターンセットを無効に設定する。これにより、精度の補正値が算出されてしまうことを防ぐことが出来る。
尚、本実施形態においては、実施の形態１を前提とし、既に位置ずれ補正動作が開始された後に印刷ジョブが入力された場合を例として説明している。しかしながらこれは一例であり、本実施形態に係る図１５の処理のみを採用することも可能である。
即ち、光書き込み装置制御部１２０は、位置ずれ補正動作と印刷ジョブに応じた画像形成動作とを実施の形態１のように連動させることはせず、夫々独立した動作として制御する。
そして、図１５において説明したように、位置ずれ補正動作の実行中に印刷ジョブが入力された場合にのみ、パターンの１次転写及びセンサによる検知のタイミングがショックジッターの発生タイミングと重なるパターンを無効化する。この場合、パターン制御部１２７が無効識別情報生成部として機能する。
そして、その後にショックジッターとのタイミングの重なりが発生しないように再度パターンを描画する。これによっても、用紙の搬送に応じて生じる振動による位置ずれ補正の精度の低下を防ぐことが可能となる。
実施の形態３．
実施の形態１において、位置ずれ補正用マーク４００を例として説明した。この他、補正用のパターンとしては濃度補正用のパターンもあり得る。本実施形態においては、濃度補正用のパターンの場合について説明する。図１７は、本実施形態に濃度補正動作において描画されるマーク（以降、濃度補正用マークとする）を示す図である。
図１７に示すように、本実施形態に係る濃度補正用マーク５００は、ブラック階調パターン５０１、シアン階調パターン５０２、マゼンタ階調パターン５０３及びイエロー階調パターン５０４を含む。図６において説明した位置ずれ補正用マーク４００と同様に、濃度補正用マーク５００に含まれる各パターンも、印刷画像領域とは主走査方向に異なる領域に形成される。
濃度補正用マーク５００に含まれる各色の階調パターンは、本実施形態においては濃度の異なる４つの方形状のパターンによって構成されており、この方形状のパターンが、濃度の順に副走査方向に並べられて構成されている。そして、各色の階調パターンは、シアン及びマゼンタと、ブラック及びイエローとで左右に分けて描画されている。図１７においては、各方形状のパターンに施されているハッチングの数によって、各パターンの濃度が示されている。
図１７に示す濃度補正用マーク５００を用いた濃度補正においては、補正値算出部１２４が、パターン検知センサ１１７による各色の階調パターンの読み取り信号の強度に基づいた濃度を示す情報をセンサ制御部１２３から取得し、濃度補正のための補正値を算出する、即ち、基準値記憶部１２５に記憶される基準値のうち、濃度補正に用いられる基準値は、各色の階調パターンに含まれる濃度の異なる４つのパターン夫々の濃度の基準となる値である。
図１７に示すような濃度補正用マーク５００の場合においても、図８と同様の問題が生じ得る。図１８は、濃度補正用マーク５００についての、ＣＭＹＫ各色の１次転写タイミング及びセンサ通過タイミングと、ショックジッターとの関係を図８と同様に示すタイミングチャートである。
図１８においては、１つの“Ｈｉｇｈ”の期間が、図１７に示す１つの方形上のパターンに対応している。図１８に示す濃度補正用マーク５００の場合においても、ショックジッターの期間ＴＳ１、ＴＳ２が、パターンの１次転写やセンサによる検知のタイミングに重なることにより、検知の結果に誤差が生じる可能性があり、結果的に濃度補正の精度に影響する可能性がある。
これに対して、図１９に示すように、１次転写及びセンサによる検知のタイミングがＴＳ１、ＴＳ２に重ならないようにパターンを描画することにより、実施の形態１と同様に算出される補正値の精度の低下を回避することが出来る。図１９に示すような描画タイミングは、図１０において説明した処理と同様の処理を実行することにより、濃度補正用マーク５００の場合も位置ずれ補正用マーク４００と同様に実現可能である。
ここで、位置ずれ補正用マーク４００の場合には、１組のパターンセット毎にタイミングの判定処理が実行された。これは、異なる色のドラムによって描画される画像の色ずれの補正のためには、各色のパターンが必要なため、パターンセット毎に描画する必要があったからである。
これに対して、濃度補正用マーク５００の場合には、各色の濃度の補正であるため、全色を一組とする必要がない。従って、濃度補正用マーク５００についての図１０の処理に際しては、Ｓ１００１において、夫々の方形状のパターン１つを選択してタイミングの調整を行う。
濃度補正用マーク５００について図１０と同様の処理を実行することにより、図２０に示すように、夫々の方形状のパターン毎に１次転写及びセンサによる検知のタイミングが決定された情報が生成されることとなる。パターン制御部１２７は、このように生成された情報を、図１４において説明したショックジッターの発生タイミングと比較することにより、図１０において説明したように、濃度補正用マーク５００に含まれる各パターンの描画タイミングを調整することが可能となる。
また、図２０に示すように、夫々の方形状のパターン毎に“無効フラグ”を設定することにより、実施の形態２において説明した場合と同様に、既に濃度補正動作が開始された後に印刷ジョブが入力された場合にも対応可能である。
１ 画像形成装置
１０ ＣＰＵ
１１ ＲＡＭ
１２ ＲＯＭ
１３ エンジン
１４ ＨＤＤ
１５ Ｉ／Ｆ
１６ ＬＣＤ
１７ 操作部
１８ バス
２０ コントローラ
２１ ＡＤＦ
２２ スキャナユニット
２３ 排紙トレイ
２４ ディスプレイパネル
２５ 給紙テーブル
２６ プリントエンジン
２７ 排紙トレイ
２８ ネットワークＩ／Ｆ
３０ 主制御部
３１ エンジン制御部
３２ 入出力制御部
３３ 画像処理部
３４ 操作表示制御部
１０１ 給紙トレイ
１０２ 給紙ローラ
１０３ レジストローラ
１０４ 用紙
１０５ 搬送ベルト
１０６Ｋ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ 画像形成部
１０７ 駆動ローラ
１０８ 従動ローラ
１０９Ｋ、１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ 感光体ドラム
１１０Ｋ 帯電器
１１１光書き込み装置
１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ 現像器
１１３Ｋ、１１３Ｃ、１１３Ｍ、１１３Ｙ 除電器
１１５Ｋ、１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ 転写器
１１６ 定着器
１１７ パターン検知センサ
１２０ 光書き込み装置制御部
１２１ 発光制御部
１２２ カウント部
１２３ センサ制御部
１２４ 補正値算出部
１２５ 基準値記憶部
１２６ 補正値記憶部
１２７ パターン制御部
１２８ 搬送制御部
１３０、１３０Ｋ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｙ ＬＥＤＡ
１７０ センサ素子
特開２００７−２８６１７６号公報

Claims (9)

  1. 感光体上に形成された静電潜像が顕色剤によって現像されて搬送体上に転写され、搬送体によって搬送された後に記録媒体に転写される画像形成装置において、前記感光体を露光する光源を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み制御装置であって、
    光源を発光制御して前記感光体を露光させる発光制御部と、
    前記搬送体上の画像を検知するセンサの検知信号を取得する検知信号取得部と、
    前記搬送体上における前記画像の転写位置を補正するための補正用パターンが前記センサによって検知された検知信号に基づき、前記転写位置を補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含み、
    前記発光制御部は、記録媒体に転写するための画像と前記補正用パターンとが主走査方向において異なる位置に描画されるように前記光源を発光制御し、
    前記補正値算出部は、前記補正用パターンのうち、前記感光体から前記搬送体へ転写される転写タイミング及び前記センサによって検知される検知タイミングが、前記記録媒体の搬送によって前記搬送体に振動が生じるタイミングとは異なる補正用パターンのみの検知信号に基づいて前記転写位置を補正するための補正値を算出することを特徴とする光書き込み制御装置。
  2. 前記記録媒体の搬送によって前記搬送体に振動が生じる振動タイミングが、前記転写タイミング及び前記検知タイミングのいずれとも異なるように前記発光制御部に前記補正用パターンの描画のための発光制御を実行させるパターン制御部を含むことを特徴とする請求項１に記載の光書き込み制御装置。
  3. 前記パターン制御部は、前記補正用パターンの描画タイミングに基づいて前記転写タイミング及び前記検知タイミングを算出し、算出した前記転写タイミング及び前記検知タイミングが、前記振動タイミングと重複する場合に、前記補正用パターンの描画タイミングを遅らせることにより、前記振動タイミングが前記転写タイミング及び前記検知タイミングのいずれとも異なるように前記発光制御部に前記補正用パターンの描画のための発光制御を実行させることを特徴とする請求項２に記載の光書込み制御装置。
  4. 前記パターン制御部は、算出した前記転写タイミング及び前記検知タイミングが、前記振動タイミングと重複する場合に、前記転写タイミング及び前記検知タイミングが前記振動タイミングと重複している前記補正用パターンの描画タイミングを、重複しているパターンの搬送方向の長さ分遅らせることを特徴とする請求項３に記載の光書込み制御装置。
  5. 前記発光制御部は、異なる色毎に設けられた複数の光源を、画像形成出力するべき画像を構成する画素の情報に基づいて夫々発光制御することにより異なる色毎に設けられた複数の前記感光体を露光させ、
    前記補正用パターンは、複数の前記感光体夫々から転写される異なる色の画像の転写位置を補正するために複数の異なる色によって構成されるパターンセットを含み、
    前記パターン制御部は、前記転写タイミング及び前記検知タイミングが前記振動タイミングと重複している前記補正用パターンと同一のパターンセットに含まれる異なる色の補正用パターンの描画タイミングを、前記重複している前記補正用パターンと同様に遅らせることを特徴とする請求項３または４に記載の光書き込み制御装置。
  6. 前記パターン制御部は、前記発光制御部が前記補正用パターンの描画のための発光制御を開始した後に、前記記録媒体に転写するための画像形成出力が実行される場合において、算出した前記転写タイミング及び前記検知タイミングが、前記振動タイミングと重複する場合、前記転写タイミング及び前記検知タイミングが重複している前記補正用パターンが無効であることを示す無効識別情報を生成し、
    前記補正値算出部は、前記無効識別情報が生成された前記補正用パターンの検知信号を前記補正値の算出対象から除外することを特徴とする請求項３乃至５に記載の光書込み制御装置。
  7. 前記補正用パターンの描画タイミングに基づいて前記転写タイミング及び前記検知タイミングを算出し、算出した前記転写タイミング及び前記検知タイミングが、前記記録媒体の搬送によって前記搬送体に振動が生じる振動タイミングと重複する場合に、前記転写タイミング及び前記検知タイミングが重複している前記補正用パターンが無効であることを示す無効識別情報を生成する無効識別情報生成部を含み、
    前記補正値算出部は、前記無効識別情報が生成された前記補正用パターンの検知信号を前記補正値の算出対象から除外することを特徴とする請求項１に記載の光書込み制御装置。
  8. 請求項１乃至７いずれか１項に記載の光書き込み制御装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
  9. 感光体上に形成された静電潜像が顕色剤によって現像されて搬送体上に転写され、搬送体によって搬送された後に記録媒体に転写される画像形成装置において、前記感光体を露光する光源を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み装置の制御方法であって、
    前記記録媒体に転写するための画像を描画するために前記光源を発光制御し、
    前記搬送体上における前記画像の転写位置を補正するために前記搬送体上に描画される補正用パターンが前記記録媒体に転写するための画像とは主走査方向において異なる位置に描画されるように前記光源を発光制御し、
    前記搬送体上に転写された前記補正用パターンを検知するセンサの検知信号を取得し、
    前記補正用パターンのうち、前記感光体から前記搬送体へ転写される転写タイミング及び前記センサによって検知される検知タイミングが、前記記録媒体の搬送によって前記搬送体に振動が生じるタイミングとは異なる補正用パターンのみの検知信号に基づき、前記転写位置を補正するための補正値を算出することを特徴とする光書き込み装置の制御方法。
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