JP2015197469A - 画像形成装置およびその制御方法、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】色ずれ量の補正等のキャリブレーションにおいては、ユーザ視点や環境への配慮の観点などから、できるだけトナーの消費を少なくしたい。【解決手段】複数の色に対応する複数の像担持体から各色のトナー像を被転写体に重畳することで画像形成を行う画像形成部を備え、前記被転写体に形成されるトナー像の色ずれ量を検出するための検出パターンを形成することが可能な画像形成装置であって、前記被転写体に形成された検出パターンを検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づき、色ずれ補正を行う制御手段とを有し、前記制御手段は、前記検出手段による検出方向における前記検出パターンのパターン幅を、基準幅に色ずれ発生の要因に対応した色ずれの変動量に応じた幅を加えた幅とする。【選択図】 図９

Description

本発明は、画像形成装置およびその制御方法、並びにプログラムに関し、特に色ずれの補正方法に関する。

複数ある画像形成部にそれぞれ独立した複数の像担持体を持つカラー画像形成装置においては、すべての色の画像がずれることなく重なるように画像形成部の配置および制御の設計がなされる。しかし、部品及び組立時のばらつきを完全に無くすことは非常に困難であるため、色ずれを調整する手段が必要になっている。その調整手段の一つとして、特許文献１にあるような方法が知られている。

特開２００８−２６１９３２号公報

上述のような色ずれ量の補正等のキャリブレーションにおいては、ユーザ視点や環境への配慮の観点などから、できるだけトナーの消費を少なくしたいという課題がある。

本発明は、以上のような状況を鑑みてなされたものであり、キャリブレーションで使用されるトナーの消費を抑制することを目的とする。

上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を有する。すなわち、複数の色に対応する複数の像担持体から各色のトナー像を被転写体に重畳することで画像形成を行う画像形成部を備え、前記被転写体に形成されるトナー像の色ずれ量を検出するための検出パターンを形成することが可能な画像形成装置であって、前記被転写体に形成された検出パターンを検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づき、色ずれ補正を行う制御手段とを有し、前記制御手段は、前記検出手段による検出方向における前記検出パターンのパターン幅を、基準幅に色ずれ発生の要因に対応した色ずれの変動量に応じた幅を加えた幅とする。

本発明によれば、キャリブレーションで使用されるトナーの消費を抑制することができる。

カラー画像形成装置の概略構成の例を示す図。 スキャナユニットの構成例を示す図。 色ずれ量検出パターンを検出する回路の一例を示す図。 基準色と測定色の中心値のずれ量の求め方を示す図。 色ずれ量検出パターン１セットの構成例を示す図。 中間転写体の周上に形成されるレジずれ量検出パターンの構成例を示す図。 色ずれ量が検出できない色ずれ量検出パターンの一例を示す図。 第一の実施形態に係る色ずれ変動要因と色ずれ変動量の一例を示す図。 測定色のパターン幅変更方法を説明するための図。 第二の実施形態に係る色ずれ変動要因と色ずれ変動量の一例を示す図。 第二の実施形態に係る交換されるトナーカートリッジと各測定色の色ずれ変動量の関係を示す図。 第二の実施形態に係る連続プリントからスタンバイ状態へ移行した時の、基準色に対する測定色の色ずれ変動の一例を示す図。 第二の実施形態に係る最小パターン幅及びパターン変更後の色ずれ量検出パターンの一例を示す図。 第一の実施形態に係る感光ドラムの位相と色ずれ量検出パターンの書き出しタイミングの関係を示す図。

＜第一の実施形態＞
図１〜図９及び図１４を用いて本発明の第一の実施形態に係る光を拡散反射するトナーで形成される色ずれ量検出パターンのパターン幅の決定方法について説明する。

［装置構成］
図１に、本実施形態に係るカラー画像形成装置における概略構成図を示す。カラー画像形成装置１００と、ホストコンピュータ２０２とが通信可能に接続されている。本実施形態に係るカラー画像形成装置１００は、４色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｂｋ）の画像を重ねあわせたカラー画像を形成するために各色に対応する画像形成部３３０を備える。画像形成部３３０は、像担持体としての感光ドラム３０１〜３０４、帯電ローラ３０５〜３０８、現像ローラ３０９〜３１２を有するトナーカートリッジ２０７〜２１０、および光源としてのレーザダイオード（不図示）を有するスキャナユニット２０５を含む。レーザダイオードからは、レーザビームが照射される。

カラー画像形成装置１００は、ホストコンピュータ２０２から画像データを受け取ると、ビデオコントローラ２０３にて画像データを所望のビデオ信号形成データ（例えばビットマップデータ）に展開し、画像形成用のビデオ信号を生成する。ビデオコントローラ２０３とエンジンコントローラ２０４はシリアル通信を行い、各種情報の送受信を行う。ビデオコントローラ２０３にて生成されたビデオ信号はエンジンコントローラ２０４に送信され、エンジンコントローラ２０４は画像形成部３３０を制御することにより、画像に含まれる色ごとに感光ドラム３０１〜３０４上にトナー画像を形成する。ここで、ビデオコントローラ２０３は、色ずれ量検出パターン生成手段２０６を有する。色ずれ量検出パターン生成手段２０６は、後述する色ずれ補正量に基づいた色ずれ量検出パターン用のビデオ信号を生成する。ビデオコントローラ２０３は、ホストコンピュータ２０２からの送信データに基づくビデオ信号と、色ずれ量検出パターン生成手段２０６から出力されるビデオ信号とを切り換えてエンジンコントローラ２０４に送信する。

画像形成部３３０は、ビデオ信号に応じてスキャナユニット２０５内のレーザダイオード（不図示）を駆動し、感光ドラム３０１〜３０４上にそれぞれ静電潜像を形成する。感光ドラム３０１〜３０４は順に、ブラック、シアン、マゼンダ、イエローの静電潜像の形成に利用される。感光ドラム３０１〜３０４はそれぞれ、各色に対応したトナーカートリッジ２０７〜２１０によって静電潜像をトナー画像として可視化させる。感光ドラム３０１〜３０４上に形成された各色のトナー画像は、転写手段である一次転写ローラ３２１〜３２４と二次転写ローラ３１８により転写材Ｐへ転写される。最初にイエローの画像が被転写体である中間転写体１０３に転写され、その上に、マゼンタ、シアン、ブラックの順で順次転写され、中間転写体１０３上に複数の色のトナーからなるカラー画像が形成される。図１において、中間転写体１０３は時計回りに回転する。

また、カセット３１４内には紙等の記録媒体である転写材Ｐが積載され、転写材Ｐは給紙ローラ３１６によって、レジストローラ３１９まで給紙される。そして、転写材Ｐは、レジストローラ３１９の駆動タイミングによって、中間転写体１０３上の画像に同期して転写位置へと搬送される。カラー画像は、二次転写ローラ３１８によって中間転写体１０３から転写材Ｐに転写される。画像が転写された転写材Ｐは、定着器３１３において熱と圧力により画像を定着された後、カラー画像形成装置１００の上部に配置された排紙トレイ３１７に排出される。

色ずれ量検出パターン検出センサ１２０は、色ずれ量検出パターン検出手段として機能し、中間転写体１０３に形成された色ずれ量検出パターンのエッジ部を検出する。色ずれ量検出パターン検出センサ１２０は、画像形成時以外の所望のタイミングで中間転写体１０３上に形成された各色の検出パターンの画像の位置を読み取り、ビデオコントローラ２０３あるいはエンジンコントローラ２０４にそのデータをフィードバックする。これにより、カラー画像形成装置１００は、各色の画像を形成する位置を調整し、色ずれを防止することが可能となる。

次に、スキャナユニット２０５の構成について図２を用いて説明する。図２において、レーザダイオード１０１、１０２、１０３、１０４は、エンジンコントローラ２０４で生成されたビデオ信号に基づき、感光ドラム３０１、３０２、３０３、３０４上をそれぞれ走査する。便宜上、レーザダイオード１０１〜１０４をそれぞれ、第１〜第４のレーザダイオード（ＬＤ１〜ＬＤ４）と称する。ポリゴンミラー１０５は、モータ（不図示）で図２中の矢印Ａの方向に一定速度で回転し、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４からのビームを反射しながら、感光ドラム３０１〜３０４を走査する。ポリゴンミラー１０５を駆動するモータ（不図示）は、エンジンコントローラ２０４から速度制御信号の加速信号と減速信号で一定速度になるように制御され回転する。

光センサ１１０は、レーザダイオードＬＤ１の走査路上を監視し、水平同期信号を生成するためのレーザビームが入射されると信号を発生する光センサである。この光センサ１１０は、ＢＤ（Ｂｅａｍ Ｄｅｔｅｃｔ）センサとも呼ぶ。本実施形態では、ＢＤセンサ１１０は、ブラックのトナーの画像形成に対応するレーザダイオードＬＤ１の走査路上のみを監視するように配置されており、他のレーザダイオードの走査路上を監視するためのセンサは存在しない。ここで、ＢＤセンサ１１０をレーザダイオードＬＤ１の走査光路上のみを監視するように配置しているのは、最も使用頻度が高いブラック単一の印刷物における文字品位を低下させないようにするためである。なお、これに限定するものではなく、他の色を基準色として構成するようにしてもかまわない。

レーザダイオードＬＤ１から発せられたレーザビームは、回転するポリゴンミラー１０５により反射され、更に折り返しミラー１０６で反射され、感光ドラム３０１上を左から右方向に走査する。なお、実際には、感光ドラム３０１上に焦点を合わせるために、あるいはレーザビームを拡散光から平行光に変換するために、レーザビームは、各種レンズ郡（不図示）を経由する。通常、ビデオコントローラ２０３は、ＢＤセンサ１１０の出力信号を検知してから所定時間後に、ビデオ信号をエンジンコントローラ２０４に対して送信する。このことにより、感光ドラム上のレーザビームによる画像の主走査の書き出し位置が常に一致する。

一方、レーザダイオードＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４それぞれについても、レーザダイオードＬＤ１と同様に動作する。レーザダイオードＬＤ２〜ＬＤ４それぞれにより発せられたレーザビームは、ポリゴンミラー１０５により反射され、更に折り返しミラー１０７〜１０９で反射されて、感光ドラム３０２〜３０４上に静電潜像を形成する。なお、レーザダイオード１０２〜１０４の走査路上にＢＤセンサ１１０は存在しないので、何らかの手段でこれらのレーザダイオードにおける水平同期を取る必要がある。例えば、ＢＤセンサ１１０を持つステーションのＢＤ信号を基準として予め決められた、時間調整された擬似的な水平同期信号をビデオコントローラ２０３で生成する方法がある。ここに示す例において、ＢＤセンサ１１０を有するＬＤ１とポリゴンミラー１０５の同一面を照射するＬＤ２に対しては、ＬＤ１と同じタイミングで水平同期信号を生成する。一方、ＢＤセンサ１１０を有するＬＤ１とはポリゴンミラー１０５の異なる面で走査されるＬＤ３とＬＤ４に対しては、ポリゴンミラー１０５の面ジッターの分を補正されたタイミングで水平同期信号を生成するのが一般的である。以下の説明では、ＢＤセンサ１１０を有していないレーザダイオードＬＤ３とＬＤ４で使用される水平同期信号を擬似ＢＤ信号と呼ぶ。

このようにして、ＢＤセンサ１１０を有しているレーザダイオードＬＤ１によるブラック（Ｂｋ）の色画像が感光ドラム３０１上に形成される。また、ＢＤセンサ１１０を有していないレーザダイオードＬＤ２〜ＬＤ４によるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色画像がそれぞれ感光ドラム３０２〜３０４上に形成され、画像形成が行われる。

［色ずれ量検出］
次に、本実施形態に係る色ずれ量検出パターンで各色間のずれ量を検出する方法について説明する。

色ずれ量検出パターンを検出する回路の一例を図３に示す。色ずれ量検出パターン検出センサ１２０は、発光部２００（例えばＬＥＤ等）と受光部２０１（例えばフォトトランジスタ等）から構成される。発光部２００から照射された光は、中間転写体１０３の表面にて拡散反射される。中間転写体１０３にて拡散反射された拡散反射光は、受光部２０１で検出される。受光部２０１は、検出した光をＩ−Ｖ変換してエンジンコントローラ２０４にあるコンパレータ２１１に信号を送出する。コンパレータ２１１では、予め決められた閾値電圧を基準に受光部２０１から送出されるアナログ信号を二値化して色ずれ量算出補正手段２１４の信号検出部２１２に送出する。

信号検出部２１２にて検出した結果は、色ずれ量算出補正手段２１４の補正量演算部２１３で読み取られ、色ずれ補正量が演算される。色ずれ量算出補正手段２１４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などを備え、信号を時系列に取り込み、記憶、演算する機能を有する。演算された色ずれ補正量は、エンジンコントローラ２０４からビデオコントローラ２０３にフィードバックされる。次の色ずれ補正制御が実行される時には、色ずれ量検出パターン生成手段２０６により、フィードバックされた補正量を基に変更された色ずれ量検出パターンがエンジンコントローラ２０４を経由して画像形成部３３０に送出される。そして、色ずれ量検出パターンが感光ドラム３０１〜３０４上に形成される。

色ずれ量の計算方法について説明する。信号検出部２１２で検出した結果から補正量演算部２１３で基準色（Ｂｋ）に対する測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のレジストレーションのずれ量を計算する方法は、基準色のパターンと測定色のパターンの中心値のずれ量から判定する。基準色のパターンと測定色のパターンの中心値ずれ量計算方法を図４に基づいて説明する。図４に色ずれ量検出パターンと色ずれ量検出パターン検出センサ１２０で検出され、コンパレータ２１１で二値化された検出信号の例を示す。図４において、基準色（Ｂｋ）と測定色（Ｙ）のトナー像が、検出方向に対してエッジが生じるように隣接して形成されている。

検出信号の立ち上がり及び立ち下がりをそれぞれ図４に示すようにｔ_Ｙ１１、ｔ_Ｙ１２、ｔ_Ｙ２１、ｔ_Ｙ２２とした場合、基準色（Ｂｋ）の中心値ｔ_ＫＹ１と測定色（ここではＹ）の中心値ｔ_Ｙ１はそれぞれ下記式によって表される。
ｔ_ＫＹ１ ＝（ｔ_Ｙ２１＋ｔ_Ｙ１２）／２
ｔ_Ｙ１ ＝（ｔ_Ｙ２２＋ｔ_Ｙ１１）／２

色ずれ量のパラメータである、副走査書き出し位置、主走査書き出し位置、および主走査全体倍率のそれぞれの補正量を求めるために、所定の構成を有するパターンを用いる。具体的には、図５に示すような搬送方向に対して左下がりの斜線パターンにおける基準色と測定色の中心値のずれ量と、搬送方向に対して右下がりの斜線パターンにおける基準色と測定色の中心値のずれ量とを検出する必要がある。つまり、色ずれ量検出パターンは、検出方向（搬送方向）に対して、トナー像間のエッジが斜線となるような構成をとる。従って、３つの測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）すべてに対する基準色（Ｂｋ）との中心値のずれ量を求めることを可能とする、図５に示すパターン構成を１セットの色ずれ量検出パターンと定義する。

１セットの色ずれ量検出パターンから求められる中心値の組（ｔ_Ｙ１、ｔ_ＫＹ１、ｔ_Ｙ２、ｔ_ＫＹ２、ｔ_Ｍ１、ｔ_ＫＭ１、ｔ_Ｍ２、ｔ_ＫＭ２、ｔ_Ｃ１、ｔ_ＫＣ１、ｔ_Ｃ２、ｔ_ＫＣ２）により下記に示す副走査及び主走査ごとの色ずれ量を算出する。

（副走査書き出し位置色ずれ）
Ｂｋ−Ｙ間副走査色ずれ量＝（ｔ_Ｙ１−ｔ_ＫＹ１＋ｔ_Ｙ２−ｔ_ＫＹ２）／２
Ｂｋ−Ｍ間副走査色ずれ量＝（ｔ_Ｍ１−ｔ_ＫＭ１＋ｔ_Ｍ２−ｔ_ＫＭ２）／２
Ｂｋ−Ｃ間副走査色ずれ量＝（ｔ_Ｃ１−ｔ_ＫＣ１＋ｔ_Ｃ２−ｔ_ＫＣ２）／２
（主走査書き出し位置色ずれ）
Ｂｋ−Ｙ間主走査色ずれ量＝（ｔ_Ｙ１−ｔ_ＫＹ１−ｔ_Ｙ２＋ｔ_ＫＹ２）／２
Ｂｋ−Ｍ間主走査色ずれ量＝（ｔ_Ｍ１−ｔ_ＫＭ１−ｔ_Ｍ２＋ｔ_ＫＭ２）／２
Ｂｋ−Ｃ間主走査色ずれ量＝（ｔ_Ｃ１−ｔ_ＫＣ１−ｔ_Ｃ２＋ｔ_ＫＣ２）／２

図６に１回の色ずれ補正制御で中間転写体１０３上に形成される色ずれ量検出パターンの一例を示す。ここでは、中間転写体１０３の搬送方向に対して左右に５セットの色ずれ量検出パターンを形成する例で説明を行う。図６において、Ｐｌは、１つの色ずれ量検出パターンの搬送方向におけるパターン幅を示す。Ｐｉは、隣接する色ずれ量検出パターン間の間隔を含めたパターン幅を示す。ＲＬは色ずれ量検出パターンを５セット用いた場合におけるパターン幅を示す。

図６において“パターンｎセット”（ｎは整数）は図５に示した１セットの色ずれ量検出パターンを表している。ここで左右にパターンセットを形成するのは、主走査全体倍率の補正量を求めるためである。また、搬送方向に対して複数のパターンセットを形成するのは、図１４に示すように感光ドラムの回転周期を等分割した異なる位相から書き出した色ずれ量検出パターンで色ずれ量を検出することにより、感光ドラムの回転ムラによる色ずれ量を平均化するためである。

副走査及び主走査の書き出し位置色ずれ量は、上記に示す計算をパターンセットごとに行い、全セットに対して取得された検出結果の平均（本実施形態では１０セットの平均値）を求めることによって算出する。また、主走査全体倍率色ずれ量は、上記に示す主走査色ずれ量を基に図６に示す中間転写体１０３の左右に対向して形成されるパターンセットごとに算出される。図６では、中間転写体１０３の左右に形成された色ずれ量検出パターンを読み取るために、色ずれ量検出パターン検出センサ１２０は左右にそれぞれ設置されている（色ずれ量検出パターン検出センサ１２０ａ、１２０ｂ）。

（ｎセット目の主走査全体倍率色ずれ）
ｎセット目のＢｋ−Ｙ間全体倍率色ずれ量＝（ｎセット目（右）のＢｋ−Ｙ間主走査色ずれ量）−（ｎセット目（左）のＢｋ−Ｙ間主走査色ずれ量）
ｎセット目のＢｋ−Ｍ間全体倍率色ずれ量＝（ｎセット目（右）のＢｋ−Ｍ間主走査色ずれ量）−（ｎセット目（左）のＢｋ−Ｍ間主走査色ずれ量）
ｎセット目のＢｋ−Ｃ間全体倍率色ずれ量＝（ｎセット目（右）のＢｋ−Ｃ間主走査色ずれ量）−（ｎセット目（左）のＢｋ−Ｃ間主走査色ずれ量）

ここで、計算結果が正の場合は、基準色（Ｂｋ）に対して測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の書き出しが遅い（全体倍率では基準色に対して測定色の画像幅が広い）ことを示す。一方、計算結果が負の場合には、基準色（Ｂｋ）に対して測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の書き出しが早い（全体倍率では基準色に対して測定色の画像幅が狭い）ことを示す。

以上のように計算した色ずれ量は、次回の色ずれ補正制御の実行時に使用する画像形成条件に反映される。カラー画像形成装置１００には、色ずれ補正制御を実施する前に画像形成条件である主走査書き出しタイミングと副走査書き出しタイミング、及び主走査全体倍率が決められている。この画像形成条件を、色ずれ補正制御を実行した後に上記計算により求めたずれ量分に基づいて加減算することで補正を行う。

次に、測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の色ずれ量検出パターンの幅を決定する方法について基準色（Ｂｋ）と測定色（Ｙ）の例を用いて説明する。

色ずれ量を正確に検出するためには、測定色（Ｙ）のパターンに基準色（Ｂｋ）のパターンを重畳した状態で、図４に示すように４つのエッジを正しく検出する必要がある。例えば、図７に示すように、基準色（Ｂｋ）のパターンが測定色（Ｙ）のパターンからはみ出してしまう場合には、正確なエッジの位置を検出できないため色ずれ量の検出ができない。従って、正確な色ずれ量の補正を行うためには、最大の色ずれが発生した時に基準色（Ｂｋ）のパターンが測定色（Ｙ）のパターンからはみ出さないようにする必要がある。

カラー画像形成装置１００の色ずれ量が変化する要因となるパラメータ及び色ずれ変動量の例を図８に示す。図８に示すように色ずれ変動要因には、ユニット（スキャナ、中間転写体）及び消耗品（トナーカートリッジ）などの部品の交換によるものと、連続プリントによる機内昇温の影響及び装置の設置されている場所の環境変動によるサーマルシフトが含まれる。また、それぞれの色ずれ変動要因では色ずれ変動量が異なっている。なお、ここではサーマルシフトとして温度を対象とした例を挙げるが、そのほかの環境変動として、湿度などによって生じるずれを考慮した構成としてもよい。また、図８に示す変動量の値は一例であり、装置の構成や配置などに応じて変更される。図８に示すような変動要因に対するパラメータの変化の情報については、予め記憶部等に保持し、この情報に基づいて変動量を特定するものとする。

色ずれ量検出パターンの幅を決定するためには、図４に示したパターンごとに中間転写体１０３上に形成される色ずれ量検出パターンの４つのエッジが正しく検出できるパターンにする必要がある。そこで、色ずれ補正制御が実行されるごとに確実に色ずれ量を検出するために、色ずれ量検出パターンの最小パターン幅Ｗ_ｍｉｎ（以下、“装置最小パターン幅”と記述する）と、パターン幅を変更するための条件とを設定する。

本実施形態では、図８に示す色ずれ変動要因のパラメータの内、スキャナユニット交換のみを色ずれ量検出パターンのパターン幅変更に用いる色ずれ要因とした例を用いて説明する。

図８に示す色ずれ要因毎の色ずれ量変動量をそれぞれ以下のように定義する。
Ａ：スキャナユニット交換による色ずれ変動量
Ｂ：中間転写体ユニット交換による色ずれ変動量
Ｃ：トナーカートリッジ交換による色ずれ変動量
Ｄ：サーマルシフトによる色ずれ変動量

この時、装置最小パターン幅Ｗ_ｍｉｎ、及び、スキャナユニット交換した場合の色ずれ量検出パターンのパターン幅Ｗ（以下、“変動パターン幅”と記述する）は以下の式にて定義される。
装置最小パターン幅：Ｗ_ｍｉｎ＝ＰＷ_ｍｉｎ＋（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）
変動パターン幅 ：Ｗ＝Ｗ_ｍｉｎ＋Ａ

なお、ＰＷ_ｍｉｎは、色ずれ量検出パターン検出センサ１２０で検出可能な色ずれ量検出パターンの最小パターン幅（以下、“センサ最小パターン幅”と記述する）である。センサ最小パターン幅ＰＷ_ｍｉｎは、色ずれ量検出パターン検出センサ１２０が色ずれ量検出パターンを検出する場合に、コンパレータ２１１に設定される閾値電圧を十分に越えることが可能な最小のパターン幅として決定される。このとき、例えば、発光／受光を制限するためのアパーチャの構成や、搬送速度及び必要な検出精度などが考慮される。センサ最小パターン幅ＰＷ_ｍｉｎの値が、検出方向における色ずれ量検出パターンに対する基準幅となる。なお、いずれの変動も生じていない場合（Ｂ＝Ｃ＝Ｄ＝０）には、装置最小パターン幅Ｗ_ｍｉｎ＝センサ最小パターン幅ＰＷ_ｍｉｎとなり、パターン幅は基準幅となる。また、装置最小パターン幅Ｗ_ｍｉｎ＝センサ最小パターン幅ＰＷ_ｍｉｎとなる場合が最も短い基準幅となるが、最も短い幅が基準幅であると限定されるものではなく、検出精度等を鑑みて任意の多少のマージンを加えた幅を基準幅と設定することも可能である。

図９に、センサ最小パターン幅ＰＷ_ｍｉｎ、装置最小パターン幅Ｗ_ｍｉｎ、及び変動パターン幅Ｗに基づいて形成される測定色（Ｙ）の色ずれ量検出パターンを示す。図９において、横方向を用紙の搬送方向とする。測定色（Ｙ）の色ずれ量検出パターンのパターン幅は、前述したように色ずれ補正量を基準色（Ｂｋ）と測定色（Ｙ）のパターンの中心値のずれから求められる。図９に示すように装置最小パターン幅Ｗ_ｍｉｎには、センサ最小パターン幅ＰＷ_ｍｉｎの搬送方向上流下流に、装置最小パターン幅Ｗ_ｍｉｎに取り込む色ずれ変動要因の変動量（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）の５０％（（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／２）を付加する。また、スキャナユニット交換がされた場合の変動パターン幅には、装置最小パターン幅Ｗの搬送方向上流下流にスキャナユニット交換による色ずれ変動量Ａの５０％（Ａ／２）のパターンを付加する。

本実施形態では、色ずれ変動要因の有無に従い、色ずれ変動要因（スキャナユニット交換）の発生がない場合には、装置最小パターン幅Ｗ_ｍｉｎの色ずれ量検出パターンが用いられる。また、色ずれ発生要因（スキャナユニット交換）が発生した場合には、変動パターン幅Ｗの色ずれ量検出パターンが用いられる。つまり、上記Ａ〜Ｄのパラメータにおいて、交換や環境変化が生じていない場合には、その値（変動量）は“０”として扱う。ここでは測定色（Ｙ）を用いて説明したものの、測定色（Ｍ、Ｃ）も測定色（Ｙ）と同じパターン幅が用いられる。

以上、装置最小パターン幅に色ずれ変動量のみ付加する構成にすることで、常に最大色ずれを想定したパターン幅（ＰＷ_ｍｉｎ＋Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）の色ずれ量検出パターンを生成する必要がなくなり、キャリブレーションで使用するトナーの量を減らすことができる。

なお、本実施形態では、中間転写体上に色ずれ量検出パターンを形成し、その検出パターンを読み取ることでずれ量を算出していたが、この構成に限定するものではない。例えば、被転写体である中間転写体の代わりに記録媒体上に検出パターンを転写し、その画像を読み取ることでずれ量を検出するようにしてもよい。また、中間転写体の代わりに記録媒体搬送体上に検出パターンを転写し、その画像を読み取ることでずれ量を検出するようにしてもよい。

本実施形態においては、図８に示す色ずれ変動要因のパラメータの内、スキャナユニット交換のみを色ずれ量検出パターンのパターン幅変更に用いる色ずれ要因とした例を用いて説明したがこれに限定するものではない。任意の色ずれの変動要因を組み合わせて、色ずれ量検出パターンのパターン幅変更に用いてよい。この場合には、上述したように、各部品の交換、環境変動（温度、湿度など）に対応する変動幅を任意に組み合わせることが可能である。また、色ずれ量検出パターンのパターン幅を制御する際において、図６に示した、搬送方向における複数の色ずれ量検出パターンの全体の幅ＲＬやパターン間の間隔（ＰｌとＰｉとの差分）を踏まえて色ずれ量検出パターンの形成位置を制御するようにしても構わない。

＜第二の実施形態＞
図１０〜図１３を用いて本発明に係る第二の実施形態に係る色ずれ量検出パターンのパターン幅の決定方法について説明する。第二の実施形態に係るカラー画像形成装置１００の構成は、第一の実施形態と同様であるため説明を省略する。

本実施形態では、複数ある測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）に対して色ずれ要因が個々に与える影響を考慮した色ずれ量検出パターンのパターン幅決定方法について述べる。本実施形態において、装置最小パターン幅Ｗは、下記のように定義される。
装置最小パターン幅Ｗ_ｍｉｎ＝センサ最小パターン幅ＰＷ_ｍｉｎ

カラー画像形成装置１００の色ずれ量が変化する要因となるパラメータ及び色ずれ変動量の例を図１０に示す。図１０に示すように、トナーカートリッジの交換では、交換されたカートリッジによって色ずれ変動量が異なる。

図１１にトナーカートリッジが交換された時の色ずれ変動量を示す。図１１（ａ）に示すように、単独で１色のトナーカートリッジが交換された場合で、交換されたトナーカートリッジが基準色（Ｂｋ）の場合には、すべての測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のトナーカートリッジで色ずれ変動の可能性がある。一方、測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のトナーカートリッジが単独で交換された場合には、交換された測定色にのみ色ずれ変動の可能性がある。このとき、各測定色の間には影響はない。また、基準色（Ｂｋ）と測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）とが同時に交換された場合の交換された測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）が受ける色ずれ変動量は、図１１（ｂ）に示すようになる。つまり、交換された測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のトナーカートリッジの単独交換に割り付けられる色ずれ変動量に、基準色（Ｂｋ）のトナーカートリッジの単独交換に割り付けられる色ずれ変動量を加えたものになる。

図１２に連続プリント及び連続プリント終了後にスタンバイ放置した場合の基準色（Ｂｋ）に対する測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の色ずれ変動量の例を示す。図１２において、縦軸は色ずれ変動量［ｕｍ］を示し、横軸は時間［ｍｉｎ］を示す。ここで、色ずれ変動量の符号は、プラスは基準色（Ｂｋ）に対して搬送方向の紙後端側に、マイナスは基準色（Ｂｋ）に対して搬送方向の紙先端側に色ずれしていることを表している。図１２に示すように、機内昇温の影響及び装置の設置されている場所の環境変動の影響は、各測定色で異なる。例えば、図１２で４０分連続プリントされた場合（Ｘ時点）、イエローが＋８０ｕｍ、マゼンタが＋１２０ｕｍ、シアンが−１７０ｕｍの色ずれ変動している。

例えば、連続プリント４０分後に基準色（Ｂｋ）のトナーカートリッジと、測定色のイエローが交換されて、色ずれ補正制御が実行された場合の測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の装置最小パターン幅Ｗｍｉｎから拡張されるパターン幅は、下記のように決定される。
イエロー：Ｗ_{ｙ＿ａｄｄ}＝＋８０ｕｍ（Ｂｋ交換：±４０×２）＋８０ｕｍ（Ｙ交換：±４０×２）＋１６０ｕｍ（Ｙサーマルシフト：±８０×２）
マゼンタ：Ｗ_{ｍ＿ａｄｄ}＝＋８０ｕｍ（Ｂｋ交換：±４０×２）＋２４０ｕｍ（Ｍサーマルシフト：±１２０×２）
シアン ：Ｗ_{ｃ＿ａｄｄ}＝＋８０ｕｍ（Ｂｋ交換：±４０×２）＋３４０ｕｍ（Ｃサーマルシフト：±１７０×２）

従って、測定色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の色ずれ量検出パターンのパターン幅は、下記の式で決定される。
イエロー：Ｗ_ｙ＝Ｗ_ｍｉｎ＋Ｗ_{ｙ＿ａｄｄ}
マゼンタ：Ｗ_ｍ＝Ｗ_ｍｉｎ＋Ｗ_{ｍ＿ａｄｄ}
シアン ：Ｗ_ｃ＝Ｗ_ｍｉｎ＋Ｗ_{ｃ＿ａｄｄ}

色ずれ量検出パターンを正確に検出するための装置最小パターン幅Ｗ_ｍｉｎが１２ｍｍである場合、測定色（ＹＭＣ）の色ずれ補正で用いられる色ずれ量検出パターンのパターン幅はそれぞれ以下のように決定される。
イエロー：１２．３２ｍｍ
マゼンタ：１２．３２ｍｍ
シアン ：１２．４２ｍｍ

上記の計算式で計算される結果を基に作成される色ずれ量検出パターンの一例を図１３に示す。

以上、図１３に示すように、測定色の色ずれ量検出パターンのパターン幅は、それぞれ独立したパターン幅を選択することが可能になり、キャリブレーションで使用するトナーの消費を最小限にとどめることができる。

＜その他の実施形態＞
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施例の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１００ カラー画像形成装置、２０５ スキャナユニット、１０１ レーザダイオード、２０４ エンジンコントローラ、３０１ 感光ドラム、１０５ ポリゴンミラー、３３０ 画像形成部

Claims (14)

1. 複数の色に対応する複数の像担持体から各色のトナー像を被転写体に重畳することで画像形成を行う画像形成部を備え、前記被転写体に形成されるトナー像の色ずれ量を検出するための検出パターンを形成することが可能な画像形成装置であって、
   前記被転写体に形成された検出パターンを検出する検出手段と、
   前記検出手段による検出結果に基づき、色ずれ補正を行う制御手段と
   を有し、
   前記制御手段は、前記検出手段による検出方向における前記検出パターンのパターン幅を、基準幅に色ずれ発生の要因に対応した色ずれの変動量に応じた幅を加えた幅とすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記色ずれ発生の要因それぞれに対応した色ずれの変動量の情報を保持する保持手段をさらに有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. 前記色ずれ発生の要因は、前記画像形成部が備える部品の交換である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. 前記画像形成部は、画像形成を行う画像の読み取りのためのスキャナユニット、前記複数の色それぞれに対応するトナーカートリッジ、前記被転写体の少なくともいずれかの交換が可能であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記トナーカートリッジは、基準となる色のトナーカートリッジとその他の色のトナーカートリッジを含み、
   前記制御手段は、
   前記基準となる色のトナーカートリッジが交換された場合には、すべての色に対する色ずれが生じているとして変動量を特定し、
   前記その他の色のトナーカートリッジが交換された場合には、当該交換された色に対する色ずれが生じているとして変動量を特定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記色ずれ発生の要因は、温度または湿度の環境変動のいずれかである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。
7. 前記検出パターンのパターン幅は、前記複数の像担持体のそれぞれで独立して決定され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. 前記検出パターンは、前記検出手段による検出方向において基準となる色とその他の色とのエッジが検出されるように、前記基準となる色のトナー像が前記その他の色のトナー像に隣接して挟まれて構成され、かつ、前記エッジが前記検出方向に対して斜線となるように構成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記検出パターンを構成する色のうち前記その他の色のトナー像のパターン幅を、色ずれ発生の要因に対応した色ずれの変動量に応じて変更することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記複数の色それぞれに対して複数の検出パターンが生成され、
    前記制御手段は、前記複数の検出パターンの検出結果の平均値に基づいて色ずれ補正を行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記基準幅は、前記検出手段が検出可能な検出パターンの最小パターン幅であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記被転写体とは、中間転写体、記録媒体搬送体、記録媒体のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 複数の色に対応する複数の像担持体から各色のトナー像を被転写体に重畳することで画像形成を行う画像形成部を備え、前記被転写体に形成されるトナー像の色ずれ量を検出するための検出パターンを形成することが可能な画像形成装置の制御方法であって、
    前記被転写体に形成された検出パターンを検出する検出工程と、
    前記検出工程による検出結果に基づき、色ずれ補正を行う制御工程と
    を有し、
    前記制御工程において、前記検出工程における検出方向における前記検出パターンのパターン幅を、基準幅に色ずれ発生の要因に対応した色ずれの変動量に応じた幅を加えた幅とすることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
14. コンピュータを、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の画像形成装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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