JP3820722B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるタンデム型の画像形成装置に関し、特に、タンデム型の画像形成装置の各感光体ごとの画像形成位置を補正するレジスト補正機構の調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タンデム型の画像形成装置は、転写ベルトに沿って複数の感光体を配し、それぞれの感光体に形成された各色のトナー像を、転写ベルト上に搬送される記録シートもしくは転写ベルトに多重転写することによりカラー画像を得るようになっている。このような構成を有するタンデム型の画像形成装置では、通常、高精度の画像を得るために各感光体で形成される各画像をずれることなく多重転写させるようなレジスト補正が行われる。
【０００３】
かかるレジスト補正の方法について図１２を用いて以下に簡単に説明する。図１２（ａ）は、レジスト補正を行う構成を有するタンデム型の画像形成装置を模式的に示す図である。この画像形成装置はレジスト補正を行うために転写ベルト上の各感光体４１Ｋ〜４１Ｃよりも下流位置に光学的に濃度を検出するための濃度センサ２５を設けてある。そして、各感光体４１Ｋ〜４１Ｃごとに転写ベルト３１上に例えば図１２（ｂ）のようなレジストマーク５０Ｋ〜５０Ｃを形成する。
【０００４】
図１２（ｂ）のレジストマーク５０Ｋ〜５０Ｃは、それぞれ同一のＶ字形状をしており、搬送方向と直交する基準線部とこの基準線部と４５°の角度をなす斜線部とより構成される。これらのレジストマークは各感光体ドラム４１Ｋ〜４１Ｃにおける画像書き込み位置および転写位置が正しく設定されている場合、すなわち色ずれが発生しない状態では、搬送方向と直交する方向（主走査方向）の位置が同一で、かつ、搬送方向と平行な方向（副走査方向）において相互に距離Ｄをもって転写ベルト３１上に形成されるようになっている。
【０００５】
これらのレジストマークを搬送方向下流の濃度センサ２５で検出する。この際濃度センサ２５は、その検出特性から直下のほぼ一点の濃度を検出するので、搬送される転写ベルト上の図１２（ｂ）の破線上の濃度を検出していく。従って、この破線とレジストマークを構成する線分との交点で高い濃度値が検出され、各色により形成されたレジストマーク５０Ｋ〜５０Ｃのそれぞれの基準線部と斜線部と前記破線との交点が交互に検出されていく。
【０００６】
ここで、レジストマークが適切な位置に形成されているならば、各基準線部同士の検出時間は上記間隔Ｄを転写ベルトの速度で割った時間となり、さらに、各レジストマークの基準線部と斜線部との検出間隔は等しくなる。
一方、各感光体における画像形成タイミングがずれている場合は、上記間隔Ｄがずれることになるので、各基準線部同士の検出時間が異なってくる。この場合は、このずれを修正するように画像メモリの副走査方向のアドレスを変更する。
【０００７】
また、各感光体における画像形成位置が主走査方向にずれている場合は、各レジストマークの基準線部と斜線部との検出時間間隔が互いにずれる。基準線部と斜線部は丁度４５°の角度をなしているので、この検出時間間隔の差より得られる副走査方向の検出間隔は、主走査方向のずれ量と一致する。この場合は、一のレジストマークを基準として、他のレジストマークの検出間隔が一致するように画像メモリの主走査方向のアドレスを変更する。これらの動作は図１２（ａ）のパターン位置確定部４０ａがレジストマークの検出値を確定し、色ずれ量算出部４０ｂが検出時間間隔の差から主走査方向、副走査方向の色ずれ量を算出し、アドレス補正値展開部４０ｃが色ずれ量に基づいてアドレス補正値を修正することで達成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなレジスト補正を適切に行うには濃度センサがレジストマークを確実に捉えることが不可欠である。一方、通常、レジストマークは主走査方向の幅において８ｍｍ以下のものが多く用いられ、しかも、有効な検出値を得るには８ｍｍ幅であればその中心の約４ｍｍの非常に幅の狭い部分を検出する必要がある。また、濃度センサは取り付け位置に公差を設けてあるため、取り着けられる位置に応じて濃度センサの検出位置が変化する。さらに、当初のレジストマークの画像形成位置のずれや主副走査方向の倍率ずれが大きい場合もある。
【０００９】
従って、このようなレジストマークの大きさ、レジスト補正を行う以前の濃度センサの取り付け位置のずれやレジストマークの画像形成位置等のずれが原因となって、レジスト補正時に濃度センサがレジストマークを適切に捉えられない事態が生じる。
このような事態を避けるためにレジストマークを大きくすることも考えられる。しかし、レジストマークは転写ベルトの速度変動の影響をできるだけ受けないようにするためには各レジストマークが形成される間隔を小さくし、また、精度を上げるためにも１回の補正周期で多くのレジストマークを形成して、複数回ずれ量を測定することが求められる。このためにはレジストマークをどうしても小さくする必要があり、レジストマークを大きくして上記事態を避けることは望ましくない。
【００１０】
そこで、本発明はタンデム型の画像形成装置におけるレジスト補正に対して、確実に濃度センサがレジストマークを捉えることができるような調整機構を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、転写ベルトに沿って配置された複数の感光体のそれぞれに形成されたトナー像を、前記転写ベルト上に搬送される記録シートもしくは前記転写ベルトに多重転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、前記各感光体により前記記録シートもしくは前記転写ベルト上の所定位置に形成した各レジストマークを各感光体よりも下流位置に設けた検知手段で検知し、各レジストマークの相対的なずれを算出して前記各感光体の画像形成位置を補正するレジスト補正機能を備える画像形成装置に対して、前記検知手段の検知位置と、少なくとも一つの感光体によるレジストマークの形成位置との主走査方向のずれ量を取得する位置ずれ量取得手段と、前記位置ずれ量取得手段により取得されたずれ量に基づいて、前記検知手段と前記レジストマークの形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を補正する補正手段とを設け、前記位置ずれ量取得手段は、対象となる感光体のレジストマーク形成位置を基準として主走査方向に対し前記レジストマークの幅より大きな範囲に、主走査方向に平行な基準線と当該基準線に対して所定の位置および所定の角度をもつ斜線とからなる１以上の特定パターンを当該感光体により形成させるよう制御するパターン形成制御手段と、当該特定パターンを前記検知手段により検知させて前記基準線と前記斜線の検出時間の差を求め、この差と前記基準線と前記斜線との位置関係および角度とから前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を演算するずれ量演算手段とから構成されたものである。
【００１２】
なお、レジストマーク形成位置とは位置ずれ量取得手段による位置ずれ量取得時点においてレジストマークを形成するように設定されている位置をいう。
【００１３】
前記補正手段は、レジストマークの形成位置を変更することで、前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を補正するようにしてもよく、前記補正手段は、前記検知手段の検知位置を変更することで、前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を補正するようにしてもよい。
【００１４】
前記特定パターンの斜線の前記基準線に対する所定の角度を４５°とすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１に、実施の形態１に係るタンデム型のデジタルフルカラー複写機（以下、単に「複写機」という。）の概略構成図を示す。なお、ここでは複写機を例に挙げているが、プリンターやＦＡＸ等の画像形成装置に応用することも可能である。
【００１６】
この複写機は、筺体１０の右側壁１１に挿抜自在にセットされた給紙カセット１２から、筺体左側壁１３に外方へ突出姿勢で取着された排紙トレイ１４に至るまでの筺体下部空間に水平に転写ベルト３１が架設され、この転写ベルト３１上にベルト長手方向に沿って作像ユニット４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋが列設されている。そして、転写ベルト３１によって記録シートＳを搬送しつつ各作像ユニットによって記録シートＳ上に各色成分のトナー画像を転写し、各色の重ね合わせによりカラー画像を形成する。
【００１７】
筺体１０の上部にはイメージリーダ部１５が配されており、ここで光学的に読み取られた原稿画像は全体制御部１６中の画像処理部にて所要の画像処理がなされ、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンダ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の各色成分に分解されて、前記作像ユニット４０Ｃ〜４０Ｋの上部に配された光ユニット１７Ｃ〜１７Ｋのレーザダイオード１８Ｃ〜１８Ｋが各色成分信号に基づき光変調駆動される。光変調されたレーザ光はポリゴンミラー１９Ｃ〜１９Ｋにて主走査方向へスキャンされつつ対応する色成分の作像ユニット４０Ｃ〜４０Ｋに導入される。作像ユニット４０Ｃ〜４０Ｋは感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋを中心としてその周囲に帯電チャージャー、現像器等を配し、光変調されたレーザ光で、矢印ｃの方向に回動する感光体ドラムを露光しつつ、露光によって形成される静電潜像を、現像器でトナーとして顕像化する。尚、各ユニットの現像器は光ユニット１７Ｃ〜１７Ｋの光変調色成分に対応して、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのトナーを現像剤として感光体ドラムに供給する。
【００１８】
各作像ユニット４０Ｃ〜４０Ｋの感光体ドラム直下位置には転写ベルトを介して転写チャージャ２０Ｃ〜２０Ｋが配されており、感光体ドラム表面のトナー画像を転写ベルト３１上の記録シートＳに転写するようにしてある。そして、画像の転写された記録シートＳは転写ベルト３１により定着ローラの位置まで搬送され、画像の定着が行われたのち排紙トレイへ排出される。
【００１９】
それから、転写ベルト３１の搬送方向の最下流には透過型の濃度センサ２５が設けてあり、後に詳述するレジスト補正およびレジスト補正のための調整に供する。なお、転写ベルト３１はＰＥＴ等の透明な合成樹脂材料でできており、透過型の濃度センサ２５によって転写ベルト３１上のトナー濃度を検出することができる。また、転写ベルト３１が不透明の場合や記録シートにレジストマークを形成する場合は反射型の濃度センサを用いることもできる。
【００２０】
濃度センサ２５は、ＬＥＤとフォトダイオードからなり、全体制御部１６の後述するＣＰＵ１０１（図２参照）からの制御信号を受けて、ＬＥＤを点灯させ、この光が転写ベルト３１上に図示しない集光レンズなどで集光されて照射される。転写ベルト３１を透過した光はフォトダイオードにより受光されて電気信号に変換され、その検出信号が増幅器により増幅され、さらにＡ／Ｄ変換器により多値のデジタル信号に変換されてＣＰＵ１０１に出力される。
【００２１】
次に、レジスト補正およびレジスト補正のための調整を行う制御部について説明する。図２に、かかるレジスト補正等を行う制御部１００のハードウエア構成を示すブロック図を示す。制御部１００は全体制御部１６の一部をなし、演算処理を行うＣＰＵ１０１、ＣＰＵ１０１の作業領域となるＲＡＭ１０２、プログラム等を記録するＲＯＭ１０３、プログラム的に計時を行うタイマカウンタ１０４等により構成される。また、ＣＰＵ１０１は全体制御部１６中の他のＣＰＵにより制御される画像処理部２０１、画像メモリ２０２、レーザダイオード駆動部２０３、作像ユニット制御部２０４、搬送系制御部２０５と接続されている。
【００２２】
画像処理部２０１は、原稿をスキャンして得られるＣＣＤセンサからのＲ，Ｇ，Ｂの電気信号をそれぞれ変換して多値デジタル信号からなる画像データを生成し、さらにシェーディング補正等を施した後、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの再現色の画像データを画素ごとに生成して画像メモリ２０２に出力する。画像メモリ２０２は上記画像データを画素の位置に対応づけたアドレス領域に各再現色ごとに格納する。
【００２３】
レーザダイオード駆動部２０３は、画像データに基づき各レーザダイオード１８Ｃ〜１８Ｋを駆動する。また、作像ユニット制御部２０４は作像ユニット４０Ｃ〜４０Ｋ等に上述した動作を行わせ、レーザダイオード１８Ｃ〜１８Ｋからの露光により形成される画像をトナー像として記録シート又は転写ベルト上にトナー像を転写する。搬送系制御部２０５は転写ベルト用駆動ローラ３２、３３等を制御して記録シートの搬送等を制御する。
【００２４】
ＲＯＭ１０３には、ＣＰＵ１０１にレジスト補正動作を行わせたり、レジスト補正のための調整を行わせたりするためのプログラムの他、レジストマークや調整の特定パタンを表す印字データが格納されている。
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に格納されたプログラムに従って、レジスト補正やレジスト補正のための調整動作を制御する。レジスト補正時においては、画像メモリにＲＯＭ１０３に記録されているレジストマークの印字データを格納させる。それから、レーザダイオード駆動部２０３、作像ユニット制御部２０４、搬送系制御部２０５に指示を出して、画像メモリ２０２中に記録されたレジストマークを各色ごとに所定の間隔をもって転写ベルト３１上に形成させる。レジストマークは図１２（ｂ）に示すものと同様の形状であり、主走査方向の幅は約８ｍｍであり濃度検知のための有効幅は約４ｍｍである。主走査方向と一致する基準線部とこの基準線部と４５°の角度をなす斜線部とより構成される。
【００２５】
その後、転写ベルトの回動に従いレジストマークは移動し、レジストマークの各基準線部、斜線部が濃度センサ２５直下を通過した時点でピーク値を持つような波形信号（図５参照）が検出されデジタル値としてＣＰＵ１０１に入力される。ＣＰＵ１０１では波形のピークを検出した時点間の時間をタイマカウンタ１０４でカウントしていく。
【００２６】
各色分のレジストマークについてタイマカウンタのカウントが測定されると、基準線部同士の測定間隔が予め定められた間隔とずれている時は、このずれを修正するように転写ベルトの速度を勘案して各色ごとに画像メモリの副走査方向のアドレスを変更する。また、基準線部と斜線部との間隔が各色間でずれているときは、黒のレジストマークを基準として、これに一致するように他色の画像メモリの主走査方向のアドレスを変更する。以上の動作によりレジスト補正が達成される。
【００２７】
次に、上記レジスト補正のための調整動作を行う場合について説明する。これは、上記レジスト補正の際にレジストマークが濃度センサの有効検出範囲内に形成されるように行うものである。図３に当該動作を表すフローチャートを示す。この動作は、原則として工場出荷時や複写機の設置時に行う。もっとも、画像形成ごとに行う等、適宜必要な時に行ってよい。これは以下の実施の形態についても同様である。
【００２８】
まず、ＣＰＵ１０１は基準色である黒色の画像メモリにＲＯＭ１０３に記録されている複数の特定パタンを記録させる（Ｓ１０１）。この特定パタンは、ここではレジストマークと同じ形状であって基準線部と斜線部とからなる。
それから、ＣＰＵ１０１はレーザダイオード駆動部２０３、作像ユニット制御部２０４、搬送系制御部２０５に指示を出して、画像メモリ２０２中に記録された特定パタンを図４に示すような配列で転写ベルト３１上に形成させる（Ｓ１０２）。詳しく説明すると、各特定パタン（図の・・・Ｐn+5、Ｐn+4、Ｐn+3、Ｐn+2、Ｐn+1、Ｐn、Ｐn-1・・・）は設計仕様時に想定されたレジストマークの形成位置が主走査方向において真ん中になるように、主走査方向に５ドットずつずれた状態で、副走査方向には互いに重ならないように所定の間隔ｌをもって合計４１個形成される。即ち、主走査方向については設計仕様時に想定されたレジストマークの形成位置を中心として±１００ドットの間に特定パタン群が形成されることになる。なお、図においてはＰnが設計使用時に想定されたレジストマークの形成位置に形成された特定パタンを表すものとし、図の下方が主走査方向における正方向であるものとする。
【００２９】
転写ベルト３１に形成された特定パタン群は、やがて、それぞれ濃度センサ２５により検知されてＣＰＵ１０１に入力される。ＣＰＵ１０１ではタイマカウンタにより各マークごとに、基準線部と斜線部との検知時間間隔を測定する。
具体的には、図５に示すような検出波形が濃度センサ２５より出力され、Ａ／Ｄ変換後ＣＰＵ１０１に入力される。ＣＰＵ１０１はこのような検出信号値から重心計算法などにより当該検出値の中央位置（もしくはピーク位置）を基準位置として求め、その位置を各特定パタンの基準線部、斜線部の正確な位置として特定し、それぞれの特定パタンごとに基準線部と斜線部との検出時間間隔（図の・・・ｔn+5、ｔn+4、ｔn+3、ｔn+2、ｔn+1、ｔn、ｔn-1・・・）を計時していく。なお、特定パタンの形成位置によっては基準線部及び斜線部が適切に検知できない場合が生じるが、感光体４１Ｋと濃度センサ２５との距離、転写ベルト３１の速度、及び、特定パタンの形成時刻は分かるので、濃度センサ２５における基準線部の検出時刻により検出している基準線部は何番目の特定パタンのものかを判断することができる。
【００３０】
転写ベルト３１の移動速度および特定パタンの形状は予め分かっているので、副走査方向におけるマークの中心を濃度センサ２５が検知した時の基準線部と斜線部との検知時間間隔も予め算出できる。この検知時間間隔を基準時間間隔として、ＣＰＵ１０１は実際に検出されたそれぞれのマークについての基準線部と斜線部との検出時間間隔を基準時間間隔と比較して、最も基準時間間隔に近い特定マークを抽出して記録する（Ｓ１０４）。
【００３１】
それから、ＣＰＵ１０１は抽出した特定パタンの順番と想定されたレジストマークの形成位置に形成された特定パタンの順番との差を求め、これから、濃度センサ２５とレジストマーク形成位置との主走査方向における相対的なずれ量を求める（Ｓ１０５）。具体的には、図４における特定パタンＰn+3が最も基準時間間隔に近い特定マークとして抽出されたとすると、これはレジストマーク形成位置に形成された特定パタンＰnに対して、３個分正の方向にずれており、各特定パタンは主走査方向に５ドットずつずれているので、１５（＝３×５）ドット正方向にずれていることが求まる。即ち、レジストマーク形成位置に形成された特定パタンＰnに対して±ｋ個分ずれている場合は、±５×ｋドットずれていることとなる。
【００３２】
かかるずれ量が算出されると、ＣＰＵ１０１は上記算出されたずれ量だけ画像メモリのアドレスを変更する。この際、黒用の画像メモリだけでなく、多の色の画像メモリのアドレスも同じだけ変更する。これは、各色の感光体によりレジストマークが形成される位置は相対的にずれ量は少ないので、黒のレジストマークの形成位置のずれ量にあわせて多色のレジストマークの形成位置を調整すればほぼ足りるからである。もっとも、黒以外の各色についても上記と同様にずれ量を算出して、それぞれのずれ量に合わせて各色の画像メモリのアドレス値を変更してもよい。以上の動作によりレジスト補正のための調整動作が完了し、画像形成時のレジスト補正に際して濃度センサ２５はレジストマークの検出に有効な範囲を確実に捉えることができることとなる。
【００３３】
なお、上記実施の形態では特定パタンを少しずつずらしたものを形成し、これを検知するようにしたが、特定パタンとしては例えば図６に示すような特定パタンＰoを１つだけ形成するようにしてもよい。この特定パタンＰoは主走査方向に想定されたレジストマークの形成位置を中心に±１００ドットの幅を持つ基準線部と、基準線部に対して４５°の角度を持つ斜線部とより構成される。
【００３４】
このような特定パタンを用いて、レジストパタン形成位置と濃度センサ２５との主走査方向のずれを検知するには、まず、上述した方法により濃度センサ２５で特定パタンＰoの基準線部と斜線部の検出時間間隔を計時する。特定パタンＰoの形状及び転写ベルトの速度は予め分かっているので濃度センサ２５とレジストパタン形成位置との主走査方向のずれが無い場合の検出時間間隔は予め求めることができる。このずれが無い場合の検出時間間隔を基準時間間隔として、実際の検出時間間隔と基準時間間隔との差を算出する。
【００３５】
この時間間隔をｔoとし、転写ベルトの速度をＶoとすると、距離ｄ＝Ｖo×ｔoは濃度センサ２５とレジストパタン形成装置との主走査方向のずれが無い場合に濃度センサ２５が検出する斜線部の位置と、実際に濃度センサ２５が検出する斜線部との副走査方向との距離を示す。ところが斜線部は基準線部に対して４５°の角度を有しているので、この距離ｄは濃度センサ２５とレジストパタン形成位置との主走査方向のずれ量に等しい。
【００３６】
このようにして求めたずれ量をドット数に換算して上記のように画像メモリの主走査方向のアドレスをずれ量だけ変更することによって、レジスト補正のための調整動作を行うことができる。
（実施の形態２）
実施の形態２においても、実施の形態１とほぼ同様の構成の画像形成装置を用いる（図１参照）。ただし、本実施の形態においては実施の形態１と異なり濃度センサ２５を反射型のものとしており、この濃度センサを図７に示すようにパルスモータ５１、ボールねじ５２、ガイド５３により構成される駆動機構５０により主走査方向（矢印Ａ）に移動可能に設けられている。かかる駆動機構５０は図示しないセンサモータ駆動部により駆動される。
【００３７】
また、このような濃度センサ２５の駆動機構５０を設けたことにともない、制御部１００は図８に示すように当該駆動機構５０のモータを駆動させるセンサモータ駆動部２０６を制御できるようになっており、また、ＲＯＭ１０３には実施の形態とは別の制御プログラムが格納されている。
かかる構成を有する画像形成装置におけるレジスト補正のための調整動作について説明する。図９にかかる動作を表すフローチャートを示す。最初の状態において濃度センサ２５は可動範囲の端部（ホーム位置）に位置するようになっているものとする。
【００３８】
まず、ＣＰＵ１０１は黒用の画像メモリに副走査方向に所定の長さを持つ線分パタンを書き込む（Ｓ２０１）。それから、転写ベルト上の設計仕様に定められたレジストマークの形成位置、具体的にはレジストマーク形成位置の主走査方向の中心点を基準に前記線分パタンを形成させる（Ｓ２０２）。それからＣＰＵ１０１は、図１０に示すような転写ベルト上に形成された線分パタンのほぼ中心部分が前記濃度センサ２５の検知位置と副走査方向において一致する位置に移動し停止するように転写ベルトを制御する（Ｓ２０３）。
【００３９】
続いて、ＣＰＵ１０１はセンサモータ駆動部２０６に指示を出して濃度センサ２５の駆動機構５０を駆動させて濃度センサ２５を主走査方向へ可動範囲分移動させて転写ベルト上の濃度を検知していく。この際ＣＰＵ１０１は駆動機構５０のパルスモータ５１の駆動パルスをカウントしていく。これにより、濃度センサ２５からは図１１に示すような信号が出力される。ＣＰＵ１０１はこの信号からやはり重心計算法等により当該検出値の中央位置（もしくはピーク位置）を基準位置として求め、この基準位置に濃度センサ２５が最も近くなるようなパルス数Ｎを抽出する（Ｓ２０５）。このパルス数Ｎはほぼ濃度センサ２５と想定されたレジストマーク検出位置との相対的なずれ量を表す。
【００４０】
その後、ＣＰＵ１０１は濃度センサ２５をホーム位置に戻し、前記抽出したパルス数Ｎだけパルスモータを駆動させて停止させて濃度センサ２５の位置の調整を終える（Ｓ２０６）。以上の動作により濃度センサ２５は想定されるレジストマーク形成位置と主走査方向にずれなく位置することとなり、確実にレジストマークの有効範囲を検出することができるようになる。
【００４１】
なお、上記実施の形態２では、ずれ量を算出した後に濃度センサ２５を移動させることによってずれ量を無くすようにしたが、実施の形態１の場合と同様にずれ量を算出した後、濃度センサ２５はホーム位置に置いたまま、画像形成位置を変更するように画像メモリのアドレスを調整するようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明より本発明は以下のような効果を奏する。即ち、本発明に係る画像形成装置では、それぞれの感光体により形成されるレジストマークを検知手段により検知して、各レジストマークの相対的なずれを算出して各感光体の画像形成位置を補正するレジスト補正機能を持ついわゆるタンデム型の画像形成装置において、位置ずれ量取得手段が前記検知手段の検知位置と少なくとも一つの感光体によるレジストマークの形成位置との主走査方向のずれ量を取得し、補正手段が前記位置ずれ量取得手段により取得されたずれ量に基づいて、前記検知手段と前記レジストマークの形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を補正する。
【００４３】
このような動作により、レジスト補正を行う際に検知手段と形成されるレジストマークとの主走査方向のずれが十分に小さくすることとなるので、検知手段により確実にレジストマークの検知有効範囲を検知でき、適切にレジスト補正を行わせるようにすることができる。
また、前記位置ずれ量取得手段を、パターン形成制御手段とずれ量演算手段とより構成するようにすると、パターン形成制御手段が対象となる感光体のレジストマーク形成位置を基準として主走査方向に対し前記レジストマークの幅より大きな範囲に、主走査方向に平行な基準線と当該基準線に対して所定の位置および所定の角度をもつ斜線とからなる１以上の特定パターンを当該感光体により形成させるよう制御し、ずれ量演算手段が当該特定パターンを前記検知手段により検知させて前記基準線と前記斜線の検出時間の差を求め、この差と前記基準線と前記斜線との位置関係および角度とから前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を演算する。
【００４４】
このような動作によって前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との相対的な位置ずれを取得するようにすると、レジスト補正用の機構をそのまま利用して制御動作を変更するだけで目的とするずれ量を得ることができるので効率的でありコストを抑えることができる。
また、前記位置ずれ量取得手段を、線分形成制御手段と、検知位置移動手段と、位置ずれ量測定手段とより構成すると、線分形成制御手段が対象となる感光体のレジストマーク形成位置を基準として副走査方向にのびる線分を当該感光体により形成させ、位置ずれ量測定手段が前記線分の一部が前記検知手段の検知位置と副走査方向において一致する位置において、前記検知位置移動手段を制御して前記検知手段を初期位置から主走査方向に移動させ、前記検知手段の初期位置と前記検知手段が前記線分を検知する位置との差を前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量として求める。
【００４５】
位置ずれ量取得手段をこのような構成とすると、求める位置ずれ量と移動量が対応するので位置ずれ量を演算する必要がなくなり、また、検知手段を主走査方向に移動させることができるので、前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的な位置ずれを補正する方法のバリエーションを増やすことができる。
【００４６】
それから、前記補正手段をレジストマークの形成位置を変更することで、前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を補正するようなものとすると、ソフトウエアによる処理だけで補正を行うことができるので合理的である。
一方、前記補正手段を前記検知手段の検知位置を変更することで、前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を補正するようなものにすると、レジストマーク形成可能位置に制約があるような場合にレジストマーク形成位置を変更することなく補正を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るタンデム型デジタル複写機の構成を示す概略断面図である。
【図２】実施の形態１に係るレジスト補正およびレジスト補正のための調整を行う制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係るレジスト補正のための調整動作を表すフローチャートである。
【図４】実施の形態１における転写ベルト上に形成された特定パタンを表す平面図である。
【図５】図４の特定パタンを検出した際の検出信号の例を示す図である。
【図６】実施の形態１における他の特定パタンを示す図である。
【図７】実施の形態２に係る濃度センサの駆動機構を示す斜視図である。
【図８】実施の形態２に係るレジスト補正およびレジスト補正のための調整を行う制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】実施の形態２に係るレジスト補正のための調整動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態２における線分パタンが検知位置と副走査方向において一致する位置に移動した状態を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す線分パタンを濃度センサで検知した時の検出信号を示す図である。
【図１２】（ａ）はタンデム型画像形成装置におけるレジスト補正機能構成を示す概略図であり、（ｂ）はレジスト補正時において転写ベルトにレジストパタンが形成された状態の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
２５ 濃度センサ
３１ 転写ベルト
４１Ｋ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ 感光体ドラム
５０ 駆動機構
５１ パルスモータ
５２ ボールねじ
５３ ガイド
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＡＭ
１０３ ＲＯＭ
１０４ タイマカウンタ
２０１ 画像処理部
２０２ 画像メモリ
２０３ レーザダイオード駆動部
２０４ 作像ユニット制御部
２０５ 搬送系制御部
２０６ センサモータ駆動部
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるタンデム型の画像形成装置に関し、特に、タンデム型の画像形成装置の各感光体ごとの画像形成位置を補正するレジスト補正機構の調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タンデム型の画像形成装置は、転写ベルトに沿って複数の感光体を配し、それぞれの感光体に形成された各色のトナー像を、転写ベルト上に搬送される記録シートもしくは転写ベルトに多重転写することによりカラー画像を得るようになっている。このような構成を有するタンデム型の画像形成装置では、通常、高精度の画像を得るために各感光体で形成される各画像をずれることなく多重転写させるようなレジスト補正が行われる。
【０００３】
かかるレジスト補正の方法について図１２を用いて以下に簡単に説明する。図１２（ａ）は、レジスト補正を行う構成を有するタンデム型の画像形成装置を模式的に示す図である。この画像形成装置はレジスト補正を行うために転写ベルト上の各感光体４１Ｋ〜４１Ｃよりも下流位置に光学的に濃度を検出するための濃度センサ２５を設けてある。そして、各感光体４１Ｋ〜４１Ｃごとに転写ベルト３１上に例えば図１２（ｂ）のようなレジストマーク５０Ｋ〜５０Ｃを形成する。
【０００４】
図１２（ｂ）のレジストマーク５０Ｋ〜５０Ｃは、それぞれ同一のＶ字形状をしており、搬送方向と直交する基準線部とこの基準線部と４５°の角度をなす斜線部とより構成される。これらのレジストマークは各感光体ドラム４１Ｋ〜４１Ｃにおける画像書き込み位置および転写位置が正しく設定されている場合、すなわち色ずれが発生しない状態では、搬送方向と直交する方向（主走査方向）の位置が同一で、かつ、搬送方向と平行な方向（副走査方向）において相互に距離Ｄをもって転写ベルト３１上に形成されるようになっている。
【０００５】
これらのレジストマークを搬送方向下流の濃度センサ２５で検出する。この際濃度センサ２５は、その検出特性から直下のほぼ一点の濃度を検出するので、搬送される転写ベルト上の図１２（ｂ）の破線上の濃度を検出していく。従って、この破線とレジストマークを構成する線分との交点で高い濃度値が検出され、各色により形成されたレジストマーク５０Ｋ〜５０Ｃのそれぞれの基準線部と斜線部と前記破線との交点が交互に検出されていく。
【０００６】
ここで、レジストマークが適切な位置に形成されているならば、各基準線部同士の検出時間は上記間隔Ｄを転写ベルトの速度で割った時間となり、さらに、各レジストマークの基準線部と斜線部との検出間隔は等しくなる。
一方、各感光体における画像形成タイミングがずれている場合は、上記間隔Ｄがずれることになるので、各基準線部同士の検出時間が異なってくる。この場合は、このずれを修正するように画像メモリの副走査方向のアドレスを変更する。
【０００７】
また、各感光体における画像形成位置が主走査方向にずれている場合は、各レジストマークの基準線部と斜線部との検出時間間隔が互いにずれる。基準線部と斜線部は丁度４５°の角度をなしているので、この検出時間間隔の差より得られる副走査方向の検出間隔は、主走査方向のずれ量と一致する。この場合は、一のレジストマークを基準として、他のレジストマークの検出間隔が一致するように画像メモリの主走査方向のアドレスを変更する。これらの動作は図１２（ａ）のパターン位置確定部４０ａがレジストマークの検出値を確定し、色ずれ量算出部４０ｂが検出時間間隔の差から主走査方向、副走査方向の色ずれ量を算出し、アドレス補正値展開部４０ｃが色ずれ量に基づいてアドレス補正値を修正することで達成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなレジスト補正を適切に行うには濃度センサがレジストマークを確実に捉えることが不可欠である。一方、通常、レジストマークは主走査方向の幅において８ｍｍ以下のものが多く用いられ、しかも、有効な検出値を得るには８ｍｍ幅であればその中心の約４ｍｍの非常に幅の狭い部分を検出する必要がある。また、濃度センサは取り付け位置に公差を設けてあるため、取り着けられる位置に応じて濃度センサの検出位置が変化する。さらに、当初のレジストマークの画像形成位置のずれや主副走査方向の倍率ずれが大きい場合もある。
【０００９】
従って、このようなレジストマークの大きさ、レジスト補正を行う以前の濃度センサの取り付け位置のずれやレジストマークの画像形成位置等のずれが原因となって、レジスト補正時に濃度センサがレジストマークを適切に捉えられない事態が生じる。
このような事態を避けるためにレジストマークを大きくすることも考えられる。しかし、レジストマークは転写ベルトの速度変動の影響をできるだけ受けないようにするためには各レジストマークが形成される間隔を小さくし、また、精度を上げるためにも１回の補正周期で多くのレジストマークを形成して、複数回ずれ量を測定することが求められる。このためにはレジストマークをどうしても小さくする必要があり、レジストマークを大きくして上記事態を避けることは望ましくない。
【００１０】
そこで、本発明はタンデム型の画像形成装置におけるレジスト補正に対して、確実に濃度センサがレジストマークを捉えることができるような調整機構を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、転写ベルトに沿って配置された複数の感光体のそれぞれに形成されたトナー像を、前記転写ベルト上に搬送される記録シートもしくは前記転写ベルトに多重転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、前記各感光体により前記記録シートもしくは前記転写ベルト上の所定位置に形成した各レジストマークを各感光体よりも下流位置に設けた検知手段で検知し、各レジストマークの相対的なずれを算出して前記各感光体の画像形成位置を補正するレジスト補正機能を備える画像形成装置に対して、前記検知手段の検知位置と、少なくとも一つの感光体によるレジストマークの形成位置との主走査方向のずれ量を取得する位置ずれ量取得手段と、前記位置ずれ量取得手段により取得されたずれ量に基づいて、前記検知手段と前記レジストマークの形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を補正する補正手段とを設け、前記位置ずれ量取得手段は、対象となる感光体のレジストマーク形成位置を基準として主走査方向に対し前記レジストマークの幅より大きな範囲に、主走査方向に平行な基準線と当該基準線に対して所定の位置および所定の角度をもつ斜線とからなる１以上の特定パターンを当該感光体により形成させるよう制御するパターン形成制御手段と、当該特定パターンを前記検知手段により検知させて前記基準線と前記斜線の検出時間の差を求め、この差と前記基準線と前記斜線との位置関係および角度とから前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を演算するずれ量演算手段とから構成されたものである。
【００１２】
なお、レジストマーク形成位置とは位置ずれ量取得手段による位置ずれ量取得時点においてレジストマークを形成するように設定されている位置をいう。
【００１３】
前記補正手段は、レジストマークの形成位置を変更することで、前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を補正するようにしてもよく、前記補正手段は、前記検知手段の検知位置を変更することで、前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を補正するようにしてもよい。
【００１４】
前記特定パターンの斜線の前記基準線に対する所定の角度を４５°とすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１に、実施の形態１に係るタンデム型のデジタルフルカラー複写機（以下、単に「複写機」という。）の概略構成図を示す。なお、ここでは複写機を例に挙げているが、プリンターやＦＡＸ等の画像形成装置に応用することも可能である。
【００１６】
この複写機は、筺体１０の右側壁１１に挿抜自在にセットされた給紙カセット１２から、筺体左側壁１３に外方へ突出姿勢で取着された排紙トレイ１４に至るまでの筺体下部空間に水平に転写ベルト３１が架設され、この転写ベルト３１上にベルト長手方向に沿って作像ユニット４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋが列設されている。そして、転写ベルト３１によって記録シートＳを搬送しつつ各作像ユニットによって記録シートＳ上に各色成分のトナー画像を転写し、各色の重ね合わせによりカラー画像を形成する。
【００１７】
筺体１０の上部にはイメージリーダ部１５が配されており、ここで光学的に読み取られた原稿画像は全体制御部１６中の画像処理部にて所要の画像処理がなされ、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンダ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の各色成分に分解されて、前記作像ユニット４０Ｃ〜４０Ｋの上部に配された光ユニット１７Ｃ〜１７Ｋのレーザダイオード１８Ｃ〜１８Ｋが各色成分信号に基づき光変調駆動される。光変調されたレーザ光はポリゴンミラー１９Ｃ〜１９Ｋにて主走査方向へスキャンされつつ対応する色成分の作像ユニット４０Ｃ〜４０Ｋに導入される。作像ユニット４０Ｃ〜４０Ｋは感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋを中心としてその周囲に帯電チャージャー、現像器等を配し、光変調されたレーザ光で、矢印ｃの方向に回動する感光体ドラムを露光しつつ、露光によって形成される静電潜像を、現像器でトナーとして顕像化する。尚、各ユニットの現像器は光ユニット１７Ｃ〜１７Ｋの光変調色成分に対応して、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのトナーを現像剤として感光体ドラムに供給する。
【００１８】
各作像ユニット４０Ｃ〜４０Ｋの感光体ドラム直下位置には転写ベルトを介して転写チャージャ２０Ｃ〜２０Ｋが配されており、感光体ドラム表面のトナー画像を転写ベルト３１上の記録シートＳに転写するようにしてある。そして、画像の転写された記録シートＳは転写ベルト３１により定着ローラの位置まで搬送され、画像の定着が行われたのち排紙トレイへ排出される。
【００１９】
それから、転写ベルト３１の搬送方向の最下流には透過型の濃度センサ２５が設けてあり、後に詳述するレジスト補正およびレジスト補正のための調整に供する。なお、転写ベルト３１はＰＥＴ等の透明な合成樹脂材料でできており、透過型の濃度センサ２５によって転写ベルト３１上のトナー濃度を検出することができる。また、転写ベルト３１が不透明の場合や記録シートにレジストマークを形成する場合は反射型の濃度センサを用いることもできる。
【００２０】
濃度センサ２５は、ＬＥＤとフォトダイオードからなり、全体制御部１６の後述するＣＰＵ１０１（図２参照）からの制御信号を受けて、ＬＥＤを点灯させ、この光が転写ベルト３１上に図示しない集光レンズなどで集光されて照射される。転写ベルト３１を透過した光はフォトダイオードにより受光されて電気信号に変換され、その検出信号が増幅器により増幅され、さらにＡ／Ｄ変換器により多値のデジタル信号に変換されてＣＰＵ１０１に出力される。
【００２１】
次に、レジスト補正およびレジスト補正のための調整を行う制御部について説明する。図２に、かかるレジスト補正等を行う制御部１００のハードウエア構成を示すブロック図を示す。制御部１００は全体制御部１６の一部をなし、演算処理を行うＣＰＵ１０１、ＣＰＵ１０１の作業領域となるＲＡＭ１０２、プログラム等を記録するＲＯＭ１０３、プログラム的に計時を行うタイマカウンタ１０４等により構成される。また、ＣＰＵ１０１は全体制御部１６中の他のＣＰＵにより制御される画像処理部２０１、画像メモリ２０２、レーザダイオード駆動部２０３、作像ユニット制御部２０４、搬送系制御部２０５と接続されている。
【００２２】
画像処理部２０１は、原稿をスキャンして得られるＣＣＤセンサからのＲ，Ｇ，Ｂの電気信号をそれぞれ変換して多値デジタル信号からなる画像データを生成し、さらにシェーディング補正等を施した後、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの再現色の画像データを画素ごとに生成して画像メモリ２０２に出力する。画像メモリ２０２は上記画像データを画素の位置に対応づけたアドレス領域に各再現色ごとに格納する。
【００２３】
レーザダイオード駆動部２０３は、画像データに基づき各レーザダイオード１８Ｃ〜１８Ｋを駆動する。また、作像ユニット制御部２０４は作像ユニット４０Ｃ〜４０Ｋ等に上述した動作を行わせ、レーザダイオード１８Ｃ〜１８Ｋからの露光により形成される画像をトナー像として記録シート又は転写ベルト上にトナー像を転写する。搬送系制御部２０５は転写ベルト用駆動ローラ３２、３３等を制御して記録シートの搬送等を制御する。
【００２４】
ＲＯＭ１０３には、ＣＰＵ１０１にレジスト補正動作を行わせたり、レジスト補正のための調整を行わせたりするためのプログラムの他、レジストマークや調整の特定パタンを表す印字データが格納されている。
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に格納されたプログラムに従って、レジスト補正やレジスト補正のための調整動作を制御する。レジスト補正時においては、画像メモリにＲＯＭ１０３に記録されているレジストマークの印字データを格納させる。それから、レーザダイオード駆動部２０３、作像ユニット制御部２０４、搬送系制御部２０５に指示を出して、画像メモリ２０２中に記録されたレジストマークを各色ごとに所定の間隔をもって転写ベルト３１上に形成させる。レジストマークは図１２（ｂ）に示すものと同様の形状であり、主走査方向の幅は約８ｍｍであり濃度検知のための有効幅は約４ｍｍである。主走査方向と一致する基準線部とこの基準線部と４５°の角度をなす斜線部とより構成される。
【００２５】
その後、転写ベルトの回動に従いレジストマークは移動し、レジストマークの各基準線部、斜線部が濃度センサ２５直下を通過した時点でピーク値を持つような波形信号（図５参照）が検出されデジタル値としてＣＰＵ１０１に入力される。ＣＰＵ１０１では波形のピークを検出した時点間の時間をタイマカウンタ１０４でカウントしていく。
【００２６】
各色分のレジストマークについてタイマカウンタのカウントが測定されると、基準線部同士の測定間隔が予め定められた間隔とずれている時は、このずれを修正するように転写ベルトの速度を勘案して各色ごとに画像メモリの副走査方向のアドレスを変更する。また、基準線部と斜線部との間隔が各色間でずれているときは、黒のレジストマークを基準として、これに一致するように他色の画像メモリの主走査方向のアドレスを変更する。以上の動作によりレジスト補正が達成される。
【００２７】
次に、上記レジスト補正のための調整動作を行う場合について説明する。これは、上記レジスト補正の際にレジストマークが濃度センサの有効検出範囲内に形成されるように行うものである。図３に当該動作を表すフローチャートを示す。この動作は、原則として工場出荷時や複写機の設置時に行う。もっとも、画像形成ごとに行う等、適宜必要な時に行ってよい。これは以下の実施の形態についても同様である。
【００２８】
まず、ＣＰＵ１０１は基準色である黒色の画像メモリにＲＯＭ１０３に記録されている複数の特定パタンを記録させる（Ｓ１０１）。この特定パタンは、ここではレジストマークと同じ形状であって基準線部と斜線部とからなる。
それから、ＣＰＵ１０１はレーザダイオード駆動部２０３、作像ユニット制御部２０４、搬送系制御部２０５に指示を出して、画像メモリ２０２中に記録された特定パタンを図４に示すような配列で転写ベルト３１上に形成させる（Ｓ１０２）。詳しく説明すると、各特定パタン（図の・・・Ｐn+5、Ｐn+4、Ｐn+3、Ｐn+2、Ｐn+1、Ｐn、Ｐn-1・・・）は設計仕様時に想定されたレジストマークの形成位置が主走査方向において真ん中になるように、主走査方向に５ドットずつずれた状態で、副走査方向には互いに重ならないように所定の間隔ｌをもって合計４１個形成される。即ち、主走査方向については設計仕様時に想定されたレジストマークの形成位置を中心として±１００ドットの間に特定パタン群が形成されることになる。なお、図においてはＰnが設計使用時に想定されたレジストマークの形成位置に形成された特定パタンを表すものとし、図の下方が主走査方向における正方向であるものとする。
【００２９】
転写ベルト３１に形成された特定パタン群は、やがて、それぞれ濃度センサ２５により検知されてＣＰＵ１０１に入力される。ＣＰＵ１０１ではタイマカウンタにより各マークごとに、基準線部と斜線部との検知時間間隔を測定する。
具体的には、図５に示すような検出波形が濃度センサ２５より出力され、Ａ／Ｄ変換後ＣＰＵ１０１に入力される。ＣＰＵ１０１はこのような検出信号値から重心計算法などにより当該検出値の中央位置（もしくはピーク位置）を基準位置として求め、その位置を各特定パタンの基準線部、斜線部の正確な位置として特定し、それぞれの特定パタンごとに基準線部と斜線部との検出時間間隔（図の・・・ｔn+5、ｔn+4、ｔn+3、ｔn+2、ｔn+1、ｔn、ｔn-1・・・）を計時していく。なお、特定パタンの形成位置によっては基準線部及び斜線部が適切に検知できない場合が生じるが、感光体４１Ｋと濃度センサ２５との距離、転写ベルト３１の速度、及び、特定パタンの形成時刻は分かるので、濃度センサ２５における基準線部の検出時刻により検出している基準線部は何番目の特定パタンのものかを判断することができる。
【００３０】
転写ベルト３１の移動速度および特定パタンの形状は予め分かっているので、副走査方向におけるマークの中心を濃度センサ２５が検知した時の基準線部と斜線部との検知時間間隔も予め算出できる。この検知時間間隔を基準時間間隔として、ＣＰＵ１０１は実際に検出されたそれぞれのマークについての基準線部と斜線部との検出時間間隔を基準時間間隔と比較して、最も基準時間間隔に近い特定マークを抽出して記録する（Ｓ１０４）。
【００３１】
それから、ＣＰＵ１０１は抽出した特定パタンの順番と想定されたレジストマークの形成位置に形成された特定パタンの順番との差を求め、これから、濃度センサ２５とレジストマーク形成位置との主走査方向における相対的なずれ量を求める（Ｓ１０５）。具体的には、図４における特定パタンＰn+3が最も基準時間間隔に近い特定マークとして抽出されたとすると、これはレジストマーク形成位置に形成された特定パタンＰnに対して、３個分正の方向にずれており、各特定パタンは主走査方向に５ドットずつずれているので、１５（＝３×５）ドット正方向にずれていることが求まる。即ち、レジストマーク形成位置に形成された特定パタンＰnに対して±ｋ個分ずれている場合は、±５×ｋドットずれていることとなる。
【００３２】
かかるずれ量が算出されると、ＣＰＵ１０１は上記算出されたずれ量だけ画像メモリのアドレスを変更する。この際、黒用の画像メモリだけでなく、多の色の画像メモリのアドレスも同じだけ変更する。これは、各色の感光体によりレジストマークが形成される位置は相対的にずれ量は少ないので、黒のレジストマークの形成位置のずれ量にあわせて多色のレジストマークの形成位置を調整すればほぼ足りるからである。もっとも、黒以外の各色についても上記と同様にずれ量を算出して、それぞれのずれ量に合わせて各色の画像メモリのアドレス値を変更してもよい。以上の動作によりレジスト補正のための調整動作が完了し、画像形成時のレジスト補正に際して濃度センサ２５はレジストマークの検出に有効な範囲を確実に捉えることができることとなる。
【００３３】
なお、上記実施の形態では特定パタンを少しずつずらしたものを形成し、これを検知するようにしたが、特定パタンとしては例えば図６に示すような特定パタンＰoを１つだけ形成するようにしてもよい。この特定パタンＰoは主走査方向に想定されたレジストマークの形成位置を中心に±１００ドットの幅を持つ基準線部と、基準線部に対して４５°の角度を持つ斜線部とより構成される。
【００３４】
このような特定パタンを用いて、レジストパタン形成位置と濃度センサ２５との主走査方向のずれを検知するには、まず、上述した方法により濃度センサ２５で特定パタンＰoの基準線部と斜線部の検出時間間隔を計時する。特定パタンＰoの形状及び転写ベルトの速度は予め分かっているので濃度センサ２５とレジストパタン形成位置との主走査方向のずれが無い場合の検出時間間隔は予め求めることができる。このずれが無い場合の検出時間間隔を基準時間間隔として、実際の検出時間間隔と基準時間間隔との差を算出する。
【００３５】
この時間間隔をｔoとし、転写ベルトの速度をＶoとすると、距離ｄ＝Ｖo×ｔoは濃度センサ２５とレジストパタン形成装置との主走査方向のずれが無い場合に濃度センサ２５が検出する斜線部の位置と、実際に濃度センサ２５が検出する斜線部との副走査方向との距離を示す。ところが斜線部は基準線部に対して４５°の角度を有しているので、この距離ｄは濃度センサ２５とレジストパタン形成位置との主走査方向のずれ量に等しい。
【００３６】
このようにして求めたずれ量をドット数に換算して上記のように画像メモリの主走査方向のアドレスをずれ量だけ変更することによって、レジスト補正のための調整動作を行うことができる。
（実施の形態２）
実施の形態２においても、実施の形態１とほぼ同様の構成の画像形成装置を用いる（図１参照）。ただし、本実施の形態においては実施の形態１と異なり濃度センサ２５を反射型のものとしており、この濃度センサを図７に示すようにパルスモータ５１、ボールねじ５２、ガイド５３により構成される駆動機構５０により主走査方向（矢印Ａ）に移動可能に設けられている。かかる駆動機構５０は図示しないセンサモータ駆動部により駆動される。
【００３７】
また、このような濃度センサ２５の駆動機構５０を設けたことにともない、制御部１００は図８に示すように当該駆動機構５０のモータを駆動させるセンサモータ駆動部２０６を制御できるようになっており、また、ＲＯＭ１０３には実施の形態とは別の制御プログラムが格納されている。
かかる構成を有する画像形成装置におけるレジスト補正のための調整動作について説明する。図９にかかる動作を表すフローチャートを示す。最初の状態において濃度センサ２５は可動範囲の端部（ホーム位置）に位置するようになっているものとする。
【００３８】
まず、ＣＰＵ１０１は黒用の画像メモリに副走査方向に所定の長さを持つ線分パタンを書き込む（Ｓ２０１）。それから、転写ベルト上の設計仕様に定められたレジストマークの形成位置、具体的にはレジストマーク形成位置の主走査方向の中心点を基準に前記線分パタンを形成させる（Ｓ２０２）。それからＣＰＵ１０１は、図１０に示すような転写ベルト上に形成された線分パタンのほぼ中心部分が前記濃度センサ２５の検知位置と副走査方向において一致する位置に移動し停止するように転写ベルトを制御する（Ｓ２０３）。
【００３９】
続いて、ＣＰＵ１０１はセンサモータ駆動部２０６に指示を出して濃度センサ２５の駆動機構５０を駆動させて濃度センサ２５を主走査方向へ可動範囲分移動させて転写ベルト上の濃度を検知していく。この際ＣＰＵ１０１は駆動機構５０のパルスモータ５１の駆動パルスをカウントしていく。これにより、濃度センサ２５からは図１１に示すような信号が出力される。ＣＰＵ１０１はこの信号からやはり重心計算法等により当該検出値の中央位置（もしくはピーク位置）を基準位置として求め、この基準位置に濃度センサ２５が最も近くなるようなパルス数Ｎを抽出する（Ｓ２０５）。このパルス数Ｎはほぼ濃度センサ２５と想定されたレジストマーク検出位置との相対的なずれ量を表す。
【００４０】
その後、ＣＰＵ１０１は濃度センサ２５をホーム位置に戻し、前記抽出したパルス数Ｎだけパルスモータを駆動させて停止させて濃度センサ２５の位置の調整を終える（Ｓ２０６）。以上の動作により濃度センサ２５は想定されるレジストマーク形成位置と主走査方向にずれなく位置することとなり、確実にレジストマークの有効範囲を検出することができるようになる。
【００４１】
なお、上記実施の形態２では、ずれ量を算出した後に濃度センサ２５を移動させることによってずれ量を無くすようにしたが、実施の形態１の場合と同様にずれ量を算出した後、濃度センサ２５はホーム位置に置いたまま、画像形成位置を変更するように画像メモリのアドレスを調整するようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明より本発明は以下のような効果を奏する。即ち、本発明に係る画像形成装置では、それぞれの感光体により形成されるレジストマークを検知手段により検知して、各レジストマークの相対的なずれを算出して各感光体の画像形成位置を補正するレジスト補正機能を持ついわゆるタンデム型の画像形成装置において、位置ずれ量取得手段が前記検知手段の検知位置と少なくとも一つの感光体によるレジストマークの形成位置との主走査方向のずれ量を取得し、補正手段が前記位置ずれ量取得手段により取得されたずれ量に基づいて、前記検知手段と前記レジストマークの形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を補正する。
【００４３】
このような動作により、レジスト補正を行う際に検知手段と形成されるレジストマークとの主走査方向のずれが十分に小さくすることとなるので、検知手段により確実にレジストマークの検知有効範囲を検知でき、適切にレジスト補正を行わせるようにすることができる。
また、前記位置ずれ量取得手段を、パターン形成制御手段とずれ量演算手段とより構成するようにすると、パターン形成制御手段が対象となる感光体のレジストマーク形成位置を基準として主走査方向に対し前記レジストマークの幅より大きな範囲に、主走査方向に平行な基準線と当該基準線に対して所定の位置および所定の角度をもつ斜線とからなる１以上の特定パターンを当該感光体により形成させるよう制御し、ずれ量演算手段が当該特定パターンを前記検知手段により検知させて前記基準線と前記斜線の検出時間の差を求め、この差と前記基準線と前記斜線との位置関係および角度とから前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を演算する。
【００４４】
このような動作によって前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との相対的な位置ずれを取得するようにすると、レジスト補正用の機構をそのまま利用して制御動作を変更するだけで目的とするずれ量を得ることができるので効率的でありコストを抑えることができる。
また、前記位置ずれ量取得手段を、線分形成制御手段と、検知位置移動手段と、位置ずれ量測定手段とより構成すると、線分形成制御手段が対象となる感光体のレジストマーク形成位置を基準として副走査方向にのびる線分を当該感光体により形成させ、位置ずれ量測定手段が前記線分の一部が前記検知手段の検知位置と副走査方向において一致する位置において、前記検知位置移動手段を制御して前記検知手段を初期位置から主走査方向に移動させ、前記検知手段の初期位置と前記検知手段が前記線分を検知する位置との差を前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量として求める。
【００４５】
位置ずれ量取得手段をこのような構成とすると、求める位置ずれ量と移動量が対応するので位置ずれ量を演算する必要がなくなり、また、検知手段を主走査方向に移動させることができるので、前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的な位置ずれを補正する方法のバリエーションを増やすことができる。
【００４６】
それから、前記補正手段をレジストマークの形成位置を変更することで、前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を補正するようなものとすると、ソフトウエアによる処理だけで補正を行うことができるので合理的である。
一方、前記補正手段を前記検知手段の検知位置を変更することで、前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を補正するようなものにすると、レジストマーク形成可能位置に制約があるような場合にレジストマーク形成位置を変更することなく補正を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るタンデム型デジタル複写機の構成を示す概略断面図である。
【図２】実施の形態１に係るレジスト補正およびレジスト補正のための調整を行う制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係るレジスト補正のための調整動作を表すフローチャートである。
【図４】実施の形態１における転写ベルト上に形成された特定パタンを表す平面図である。
【図５】図４の特定パタンを検出した際の検出信号の例を示す図である。
【図６】実施の形態１における他の特定パタンを示す図である。
【図７】実施の形態２に係る濃度センサの駆動機構を示す斜視図である。
【図８】実施の形態２に係るレジスト補正およびレジスト補正のための調整を行う制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】実施の形態２に係るレジスト補正のための調整動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態２における線分パタンが検知位置と副走査方向において一致する位置に移動した状態を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す線分パタンを濃度センサで検知した時の検出信号を示す図である。
【図１２】（ａ）はタンデム型画像形成装置におけるレジスト補正機能構成を示す概略図であり、（ｂ）はレジスト補正時において転写ベルトにレジストパタンが形成された状態の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
２５ 濃度センサ
３１ 転写ベルト
４１Ｋ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ 感光体ドラム
５０ 駆動機構
５１ パルスモータ
５２ ボールねじ
５３ ガイド
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＡＭ
１０３ ＲＯＭ
１０４ タイマカウンタ
２０１ 画像処理部
２０２ 画像メモリ
２０３ レーザダイオード駆動部
２０４ 作像ユニット制御部
２０５ 搬送系制御部
２０６ センサモータ駆動部
Claims (4)
- 転写ベルトに沿って配置された複数の感光体のそれぞれに形成されたトナー像を、前記転写ベルト上に搬送される記録シートもしくは前記転写ベルトに多重転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、
前記各感光体により前記記録シートもしくは前記転写ベルト上の所定位置に形成した各レジストマークを各感光体よりも下流位置に設けた検知手段で検知し、各レジストマークの相対的なずれを算出して前記各感光体の画像形成位置を補正するレジスト補正機能を備え、
前記検知手段の検知位置と、少なくとも一つの感光体によるレジストマークの形成位置との主走査方向のずれ量を取得する位置ずれ量取得手段と、前記位置ずれ量取得手段により取得されたずれ量に基づいて、前記検知手段と前記レジストマークの形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を補正する補正手段とを有し、
前記位置ずれ量取得手段は、対象となる感光体のレジストマーク形成位置を基準として主走査方向に対し前記レジストマークの幅より大きな範囲に、主走査方向に平行な基準線と当該基準線に対して所定の位置および所定の角度をもつ斜線とからなる１以上の特定パターンを当該感光体に形成させるよう制御するパターン形成制御手段と、当該特定パターンを前記検知手段により検知させて前記基準線と前記斜線の検出時間の差を求め、この差と前記基準線と前記斜線との位置関係および角度とから前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を演算するずれ量演算手段とからなる画像形成装置。 - 前記補正手段は、レジストマークの形成位置を変更することで、前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を補正する請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記補正手段は、前記検知手段の検知位置を変更することで、前記検知手段と前記レジストマーク形成位置との主走査方向の相対的なずれ量を補正する請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記特定パターンの斜線の前記基準線に対する所定の角度は４５°である請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
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