JP4488205B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、色ずれ量を検出し補正する機能を有する画像形成装置に関し、特に、色ずれ補正の実行条件を変更し最適な条件で実施することのできる画像形成装置に関する。

今日、電子写真装置では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなどカラー出力のものが多くなってきている。特に最近では、カラー出力時もモノクロ並みのスピードが望まれることから複数の感光体とそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写して用紙上にカラー画像を記録するタンデム方式のプリンタが主流となってきている。

図１１は従来のタンデム方式を採用した直接転写方式のプリンタを示すブロック図であり、図１２は従来のタンデム方式を採用した間接転写方式のプリンタを示すブロック図である。
タンデム方式のプリンタには、図１１に示すように、各感光体ドラム（２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ）で形成される画像を転写ローラ（４Ｋ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ）により、転写ベルト５１で搬送する用紙上に順次転写していくことでフルカラーの画像を形成する直接転写方式のものと、図１２に示すように、各感光体ドラム（２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ）で形成される画像を転写ローラ（４Ｋ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ）により一旦転写ベルト５１上に順次転写し、その転写ベルト５１上に形成されたフルカラーの画像を２次転写ローラ５４により用紙上に一括転写する間接転写方式のものとがあるが、画像を用紙に転写する転写部にはベルトを使用した構成をとるものが多い。

タンデム方式のプリンタでは、各色の感光体上の画像は転写ベルト５１上の異なる位置で用紙もしくはベルト上に転写される。したがって、転写ベルト５１の移動速度に微小な変化があった場合、出力された画像に副走査方向（ベルトの移動方向）の位置ずれが発生し、それが出力される画像の色ずれになってしまうことになる。また、用紙もしくはベルト上に転写する書き込み位置も各色で独立しているため、温度等の環境変化により各部品が変位したりすることによって、主走査方向の倍率や書き込みの位置が変化した場合、同様に、主走査方向の色ずれが発生してしまうことになる。

このため、タンデム方式のプリンタでは、これらの要因による色ずれ（位置ずれ）を補正する機能を持ち、電源ＯＮ時や印刷開始時、また連続プリント中に一定の枚数をプリントした段階で色ずれ補正を行うことにより、色ずれ量を所定の値以下に収まるように制御するものが多い。実際のカラー画像を形成する前に転写ベルト５１上に、位置ずれ検出用のトナーパターンを出力し、このパターンをセンサで検出し、その検出結果から、各色の正規の位置からのずれ量や補正量を演算し、その補正量に基づいて画像の書き出しタイミングや倍率を調整することで色ずれの補正を行うのである。

例えば、特許文献１に記載の発明は、色ずれ補正処理に関する位置あわせ処理において、複数のモードを用意し、各実行モードをユーザが選択可能とすることで最適な位置あわせ処理を選択することが可能となるものである。また、特許文献２に記載の発明は、最小限のダウンタイムで最小限の実行頻度でエンジンキャリブレーションを実施し、結果を次プリントに反映することでユーザの待ち時間を低減しながら画像品質を維持することのできる画像形成装置を提供するものである。
特開２００２−２４４３８７号公報 特開２００３−１６７３９４号公報

上述したような色ずれ補正機能を用いて、印刷開始時に色ずれ補正を実行してから印刷を開始し、一定枚数を印刷した後に色ずれ補正処理を実施するようにすることで、印刷開始時の色ずれ量は所定の範囲内に収めることができる。しかし、印刷時の用紙種別や解像度の設定や、印刷される画像の画像形式等の違いにより、同じ枚数を印刷した場合でも印刷に要する時間は大きくばらつく。これにともなって色ずれ補正処理の実行間隔もばらつく可能性があるため、色ずれ補正の実行間隔を枚数だけで管理する方式では、画像の品質を一定に保つことができないという問題がある。

そこで、本発明の画像形成装置は、色ずれ量を検出し補正するタンデム方式の画像形成装置において、各種条件に応じて色ずれ補正の実行条件を変更し最適な条件で実施するようにすることで、形成した画像の品質を低下させるような色ずれが発生しないようにすることを目的とする。

請求項１に記載の発明は、画像形成部において形成した複数の色ごとのトナー画像を重ね合わせた転写用画像を転写ベルト上に形成し、転写部において転写用画像を記録媒体に転写する画像形成装置であって、転写ベルト上に各色のパターンを形成するパターン形成手段と、パターン形成手段により形成された各色のパターンの位置ずれを検出するセンサと、センサにより検出した位置ずれに基づいて位置ずれを補正する位置ずれ補正手段と、位置ずれ補正手段により最後に位置ずれ補正が行われた時からの経過時間を計測する計測手段と、計測手段により計測された経過時間が所定の時間間隔より大きくなったかどうかを判定する判定手段と、センサにより検出された位置ずれの大きさに基づいて所定の時間間隔の値を変更する時間間隔変更手段と、を有し、パターン形成手段とセンサと位置ずれ補正手段とによる一連の処理は、判定手段により経過時間が所定の時間間隔より大きくなったと判定されたときに実行され、時間間隔変更手段は、センサにより検出された位置ずれの大きさが第１の所定値より大きい場合は、所定の時間間隔の値を小さくし、センサにより検出された位置ずれの大きさが第２の所定値より小さい場合は、所定の時間間隔の値を大きくし、センサにより検出された位置ずれの大きさが第１の所定値以下であり、第２の所定値以上である場合は、所定の時間間隔の値を変更しないことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、パターン形成手段とセンサと位置ずれ補正手段とによる一連の処理は、判定手段により経過時間が所定の時間間隔より大きくなったと判定したときに、画像形成装置の状態に関わらず実行されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、画像形成装置の状態は、転写を一時停止する出力待機状態であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、画像形成装置の状態は、画像形成装置の電源がＯＦＦ状態または一時休止状態であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、パターン形成手段とセンサと位置ずれ補正手段とによる一連の処理は、センサにより検出された位置ずれの大きさが第３の所定値以上であるときも実行されることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、所定の時間間隔を設定する設定手段を有することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、転写ベルトは、画像が直接転写される転写媒体を搬送するベルトであることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、転写ベルトは、画像が第１の転写位置にて転写され、第１の転写位置にて転写された画像を第２の転写位置にて転写媒体に転写する、中間ベルト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、色ずれ補正の実行条件を変更し最適な条件で色ずれ補正を実施することができる。したがって、ユーザが色ずれ補正を意識することなく形成した画像の品質を維持することができる。さらに、画像品質を低下させることなくトータルでのスループットを向上させることでユーザの使い勝手を向上させることができる。

以下に本発明の画像形成装置の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。本実施形態における画像形成装置は、カラープリンタを例に挙げて説明する。なお今回は、直接転写方式のカラープリンタに適用される場合の構成を例に挙げて説明するが、転写ベルト５１上に一旦カラー画像を形成して２次転写部で用紙に転写を行う、間接転写方式のカラープリンタについても同様に適用することができる。

また、本実施形態での「色ずれ」とは、画像を転写する各転写位置において何らかの原因で本来転写されるべき位置とずれる、いわゆる「位置ずれ」が発生することにより、出力される画像の色の位置が、本来転写されるべき位置とずれて「色ずれ」となることを指す。

図１は、本実施形態のカラープリンタの構成を示すブロック図である。
本実施形態のカラープリンタは、ＣＰＵ１１と、ＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１３と、パラメータメモリ１４と、時間計測部１５と、操作表示部１６と、プロッタ部１７と、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ−Ｏｕｔｐｕｔ）部１８と、トナーマークセンサ１９と、温度検出センサ２０と、モータ制御部２１と、モータドライバ回路２２と、モータ２３と、システムバス２４とを備えている。

ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に書き込まれたプログラムを実行して、カラープリンタの各部の制御を行う中央演算処理装置である。ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１がカラープリンタの各部の制御を行うためのプログラムや、制御に使用する固定データが記憶されたリードオンリメモリである。ＲＡＭ１３は、カラープリンタの各部の制御を行うためのプログラム実行時の作業領域や、印刷する画像を展開するのに使用するランダムアクセスメモリである。

パラメータメモリ１４は、カラープリンタの動作に関連したデータのうち、電源遮断時にも内容を保持し、次回の動作時にも参照されるデータを記憶するためのメモリで、バッテリバックアップされたＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）などで構成されるものである。このパラメータメモリ１４には色ずれ補正の実行間隔や、色ずれ補正用のパターンのパラメータや、色ずれの補正量のように色ずれ補正の実行時に更新されるデータを保存しておくものとする。

時間計測部１５は、システム内部のクロックを使用して、これをカウントすることで色ずれ補正処理実行時からの経過時間を測定するものである。また、時刻を計測するための時計機能をもち、色ずれ補正処理を実施した時刻を測定する構成とし、現在時刻との差から、色ずれ補正実行時からの経過時間を算出する構成としてもよい。操作表示部１６は、ユーザが機器の設定等をおこなうための操作キーとユーザに機器の動作状態やメッセージを表示するための液晶表示機等の表示部から構成される。プロッタ部１７は、画像を記録紙上に形成して出力する動作を行う部分であり、プロッタ制御部７により制御される。

Ｉ／Ｏ部１８は、入出力ポートから構成されるものであり、トナーマークセンサ１９やその他のセンサの入力および出力制御を行うものである。トナーマークセンサ１９は、転写ベルト５１上に生成したトナーマークを検出するセンサである。光学式センサを使用した場合は、転写ベルト５１に光を照射し、転写ベルト５１上に生成した色ずれ量を計測するためのトナーマークを検出し、色ずれ量を計測するための情報を得るものである。温度検出センサ２０は、環境温度を検出するためのセンサで、サーミスタ等の温度センサを使用してカラープリンタを設置した周囲温度を検出するものである。

モータ２３は、本実施形態のカラープリンタの各部を駆動するモータで、モータドライバ回路２２を介して、モータ制御部２１から与えられる駆動信号によって制御される。システムバス２４は、本実施形態のカラープリンタの各部がデータをやり取りするための信号ラインであり、具体的には、データバス、アドレスバス、制御バス、Ｉ／Ｏバスの集合として構成されている。

図２は、本実施形態のカラープリンタにおけるプロッタ部１７の構成を示すブロック図である。
プロッタ部１７は電子写真によるタンデム方式のもので、４つのドラム状の感光体と、その感光体上に形成された画像がそれぞれの転写装置の転写位置で用紙上に順次転写されるように用紙を搬送するベルト状の搬送装置（転写ベルト５１）からなる直接転写方式の構成のものである。

まず、画像データは、プロッタ制御部７でシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像データに分解され、書き込み用の各色のデータに変換される。各感光体ドラム（２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ）は、各書き込みユニット（１Ｋ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ）から出力されるレーザ等の光で露光され、感光体ドラムのドラム上に画像データに応じた静電潜像が形成される。
ドラム上に形成された静電潜像は、各色に対応した各現像ユニット（３Ｋ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ）で現像されて、各色のトナー像となる。
現像された画像は、転写部にて記録紙７０上に転写され、記録紙７０上にカラー画像を形成することになる。

本実施形態のカラープリンタにおける転写部は、各色の感光体に接する転写ベルト５１と感光体ドラム（２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ）と対向する各転写ローラ（４Ｋ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ）とで構成される。
給紙カセット７１内の記録紙７０が転写ベルト５１上を搬送され、感光体ドラム（２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ）に接するところで、トナー像が記録紙７０に転写される。この転写ベルト５１には、例えばフッ素系樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリイミド樹脂等でベルトの全層を形成したベルトや、その一部を形成した弾性ベルトを使用することがより好ましい。

転写ベルト５１は、無端状のベルトで駆動ローラ５２と従動ローラ５３との間に張架されており、駆動ローラ５２の軸に連結されたモータによって一定速度で動作するように駆動される。駆動ローラ５２の下流にはクリーニング装置５５が設置され、転写ベルト５１の表面上の不要なトナー像をクリーニングする。
転写ベルト５１の搬送方向から向かって下流側には、定着部６が設置される。定着部６では、各色のトナー像が転写された記録紙７０を加熱および加圧することで、記録紙７０上に画像を定着して出力する。

次に、本実施形態のカラープリンタにおける色ずれ補正処理の動作について説明する。
色ずれ補正処理は、図２に示した転写ベルト５１上に形成された色が、互いに異なる４色の短冊状のトナーパターンをトナーマークセンサ１９で検出し、その各色のパターン間の色ずれ量を検出して、その色ずれ量が所定の値以下になるように書き込みのタイミング等を調整するものである。

図３は色ずれ補正処理に使用されるトナーパターンの一例を示す図である。
このトナーパターンは、一連の短冊状のパターンをトナーマークセンサ１９の配置にあわせて主走査方向の複数箇所に出力するものである。図３では、それぞれのトナーパターンは４本の平行なトナーパターンと４本の斜め線のトナーパターンを副走査方向に一定間隔に配置したものとし、それらを複数組繰り返して転写ベルト５１の移動方向にそって形成したものである。ちなみに、この４本のトナーパターンは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色で形成するものとする。

このトナーパターンを使用した色ずれ補正処理を、フローチャートを用いて説明する。図４は本実施形態のカラープリンタにおける色ずれ補正処理の動作を示すフローチャートである。

まず、正規の画像出力に先立って、各色間の色ずれ量を検出するためのトナーパターンの出力を行う（ステップＳ１０１）。トナーパターンは、各感光体を介して転写ベルト５１上に、図３に例示したようなトナーパターンを形成する。次に、転写ベルト５１上に形成した色ずれ検出用のトナーパターンをトナーマークセンサ１９により検出し、各ラインパターンの位置情報を検出する（ステップＳ１０２）。

次に、検出した各ラインパターンのエッジ情報から、スキュー、主走査方向のずれ量、副走査方向のずれ量を算出し、それら各色間のずれが最小となる補正量を算出する。また、その算出したずれ量および補正量はパラメータメモリ１４に保存し、次回の色ずれ補正処理までの補正値として使用する（ステップＳ１０３）。ここで算出した補正量を用いて、主走査、副走査のレジストの補正を行う。また、倍率および倍率誤差偏差の補正も行う（ステップＳ１０４）。

次に、色ずれ補正処理の補正結果を反映した状態で、再度色ずれ検出用パターンの出力を行い、転写ベルト５１上に色ずれ補正後のパターンを形成する（ステップＳ１０５）。なお、最初に転写ベルト５１上に形成した補正前のトナーパターンは、トナーマークセンサ１９によるトナーパターンの検出後に、クリーニング装置５５によってクリーニング除去される。そして、色ずれ補正後の転写ベルト５１上の色ずれ検出用パターンを、トナーマークセンサ１９で再度検出し、ラインパターンの各位置情報を再度検出する（ステップＳ１０６）。さらに、検出した各ラインパターンのエッジ情報から、前回（ステップＳ１０３での動作）と同様に、スキュー、主走査方向のずれ量、副走査方向のずれ量を算出し、それら各色間のずれが最小となる補正量を算出する（ステップＳ１０７）。

ここで、算出した色ずれ補正後の各パターン間の色ずれ量が、所定の値Δｄより小さいか否かを判定する（ステップＳ１０８）。色ずれ量がΔｄよりも小さい場合には（ステップＳ１０８／Ｙｅｓ）、色ずれ補正処理を終了する。また、色ずれ量がΔｄよりも大きい場合には（ステップＳ１０８／Ｎｏ）、ステップＳ１０６において検出した位置情報から、再度色ずれ補正量を算出して、この算出した補正量を用いて、主走査、副走査のレジストの補正や倍率および倍率誤差偏差の補正などを、再度繰り返して行うことになる。

このような色ずれ補正処理を行うことにより、各色間の色ずれ量を所定の値Δｄより小さい値に調整することが可能となる。また今回は、一度色ずれ補正処理を行い、補正結果を反映した状態で再度色ずれ検出用パターンの出力を行い色ずれ量を所定の値以下にする方式を例に挙げが、処理時間の短縮を優先する場合には、上述したステップＳ１０３までの処理で動作を終了しても構わない。

次に、本実施形態におけるカラープリンタの動作について、図面を用いて詳細に説明する。図５は、本実施形態のカラープリンタにおける通常時の動作を示す。

カラープリンタでの処理が開始されると、まず、ユーザからの印刷要求があるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。印刷要求がない場合には（ステップＳ２０１／Ｎｏ）、印刷要求が出されるまで待機する。印刷要求がある場合には（ステップＳ２０１／Ｙｅｓ）、色ずれ補正処理を実行する（ステップＳ２０２）。この色ずれ補正処理は、上述したように転写ベルト５１上にトナーで色ずれ検出用のトナーパターンを形成し、このパターンをセンサで検出することで、主走査方向、副走査方向のレジストおよび倍率を調整して４色の色ずれが最小となるようにする処理である。ここで算出したずれ量および補正量は、次回の色ずれ補正処理までの補正値として使用できるように、パラメータメモリ１４に保存するものとする。

次に、時間計測部１５に内蔵された時間計測用のカウンタをクリア（初期化）し、カウントを開始する（ステップＳ２０３）。時間計測部１５は、システム内部のクロックを使用してこれをカウントすることにより、色ずれ補正処理実行時からの経過時間を測定するものである。さらに、色ずれ補正処理からの経過時間のカウントを開始するとともに、パラメータメモリ１４に保存されている色ずれの補正量を反映した状態で印刷処理を実行し、１ページの画像を出力する（ステップＳ２０４）。

次に、連続印刷中に前回の色ずれ補正実行時からの経過時間が、あらかじめ設定された経過時間ΔＴより大きくなったか否かを判断する（ステップＳ２０５）。時間計測用のカウンタの値を参照し、前回の色ずれ補正実行時からの経過時間がΔＴに達していない場合（ステップＳ２０５／Ｎｏ）は、出力した画像が最終ページか否かを判断する（ステップＳ２０８）。最終ページでない場合には（ステップＳ２０８／Ｎｏ）、画像を再度出力する。最終ページと判断した場合には（ステップＳ２０８／Ｙｅｓ）、次の印刷要求が出されるまで待機する。

一方、時間計測用のカウンタの値を参照し、前回の色ずれ補正実行時からの経過時間がΔＴより大きくなった場合には（ステップＳ２０５／Ｙｅｓ）、再度色ずれ補正処理を実行する（ステップＳ２０６）。そして、色ずれ補正処理からの経過時間のカウントを開始し（ステップＳ２０７）、その後、画像を再度出力することになる。

このようにして色ずれ補正の処理を行うことにより、印刷実行中の色ずれ補正を常に一定間隔の時間ΔＴで実施することが可能となる。したがって、印刷時の用紙種別や解像度の設定や印刷される画像の画像形式等の異なるものを混在して印刷を行った場合でも、常に一定の時間間隔で色ずれ補正処理を行うことが可能になるため、色ずれ量を一定の範囲に収まるように制御することが可能になる。

ちなみに、色ずれ補正処理を行う時には記録紙７０を通紙せず、転写ベルト５１上に、図３に示したような位置ずれ検出用のトナーパターンを出力する。このトナーパターンをトナーマークセンサ１９にてさらに検出し、その検出結果から、各色の正規の位置からのずれ量と補正量を演算し、その補正量に基づいて画像の書き出しタイミングや倍率などを調整することにより色ずれの補正行う。

また、色ずれ補正処理は、連続印刷中に一定時間ごとに行うが、色ずれ量は、設置場所や設置環境に大きく依存するため、一定時間ごとに色ずれ補正処理を行っても、色ずれ補正前のずれ量には大きな差が生じるという問題がある。
この場合、色ずれ補正処理を行う時間間隔の設定値を小さくして、色ずれ補正の実行間隔を短くするように設定すれば色ずれ量を良好な状態に保つことができるが、プリント中に色ずれ補正を行う回数が増えるため、スループットが悪化しユーザの使い勝手が悪くなるという問題がある。また、これらの不具合を解消するために実行間隔の調整を画像の品質に応じてユーザに設定をしてもらうことも可能であるが、最適な実行間隔に設定するのは困難かつ煩わしいという問題がある。

本実施形態のカラープリンタによれば、色ずれ補正時に検出された色ずれ量に応じて、次回の色ずれ補正を実行するまでの実行間隔を変化させることも可能である。図６は、色ずれ量に応じて次回の色ずれ補正の実行間隔を変化させる動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態におけるカラープリンタの装置の構成は、基本的に上述した実施形態と同様のものとする。

カラープリンタでの処理が開始されると、まず、ユーザからの印刷要求があるか否かを判断する（ステップＳ３０１）。印刷要求がない場合には（ステップＳ３０１／Ｎｏ）、印刷要求が出されるまで待機する。印刷要求がある場合には（ステップＳ３０１／Ｙｅｓ）、色ずれ補正処理を実行する（ステップＳ３０２）。この色ずれ補正処理は、上述したように転写ベルト５１上にトナーで色ずれ検出用のトナーパターンを形成し、このパターンをセンサで検出することで、主走査方向、副走査方向のレジストおよび倍率を調整して４色の色ずれが最小となるようにする処理である。ここで算出したずれ量および補正量は、次回の色ずれ補正処理までの補正値として使用できるように、パラメータメモリ１４に保存するものとする。

次に、時間計測部１５に内蔵された時間計測用のカウンタをクリア（初期化）し、カウントを開始する（ステップＳ３０３）。時間計測部１５は、システム内部のクロックを使用してこれをカウントすることにより、色ずれ補正処理実行時からの経過時間を測定するものである。さらに、色ずれ補正処理からの経過時間のカウントを開始するとともに、パラメータメモリ１４に保存されている色ずれの補正量を反映した状態で印刷処理を実行し、１ページの画像を出力する（ステップＳ３０４）。

次に、連続印刷中に前回の色ずれ補正実行時からの経過時間が、あらかじめ設定された経過時間ΔＴより大きくなったか否かを判断する（ステップＳ３０５）。時間計測用のカウンタの値を参照し、前回の色ずれ補正実行時からの経過時間がΔＴに達していない場合（ステップＳ３０５／Ｎｏ）は、出力した画像が最終ページか否かを判断する（ステップＳ３０８）。ここまでは上述した実施形態と同様の動作である。

一方、時間計測用のカウンタの値を参照し、前回の色ずれ補正実行時からの経過時間がΔＴより大きくなった（経過時間がΔＴに達した）場合には（ステップＳ３０５／Ｙｅｓ）、再度色ずれ補正処理を実行し（ステップＳ３０６）、色ずれ補正処理からの経過時間のカウントを開始する（ステップＳ３０７）。この時点で、上述したステップＳ３０６で行われた、色ずれ補正処理によって検出された色ずれ量に応じて、色ずれ補正処理の実行間隔を変化させる処理を行う。なお、使用される色ずれ量Δｄは、図４のステップＳ１０３において算出した色ずれ量であり、色ずれ補正前の時点での色ずれ量を示すものである。

このとき、カラープリンタにあらかじめ設定された色ずれ量の誤差範囲Δｄ１と、色ずれ補正処理によって算出された色ずれ量Δｄとを比較する（ステップＳ３０９）。
まず、色ずれ補正処理内で算出した色ずれ量Δｄが、あらかじめ設定された誤差範囲Δｄ１より大きい場合には（ステップＳ３０９／Ｙｅｓ）、色ずれ補正処理の実行基準である時間ΔＴをΔＴ−αの値に変更し、色ずれ補正処理の実行間隔を短くする方向に設定値を変更する（ステップＳ３１１）。色ずれ量Δｄが、あらかじめ設定された誤差範囲Δｄ１より小さい場合には（ステップＳ３０９／Ｎｏ）、さらに、あらかじめ設定されたもう一方の誤差範囲Δｄ２と、色ずれ補正処理によって算出された色ずれ量Δｄとを比較することになる（ステップＳ３１０）。

ここで、色ずれ補正処理内で算出した色ずれ量Δｄが、あらかじめ設定された誤差範囲Δｄ２より小さい場合には（ステップＳ３１０／Ｎｏ）、色ずれ補正処理の実行基準である時間ΔＴをΔＴ＋αの値に変更し、色ずれ補正処理の実行間隔を長くする方向に設定値を変更する。なお、ここで求めたΔＴの値はパラメータメモリ１０３に保存し、次回の色ずれ補正処理時にはこのΔＴの値を初期値として使用するものとする。また、色ずれ量が、設定値Δｄ２とΔｄ１との間にある場合には（ステップＳ３１０／Ｎｏ）、色ずれ補正の実行基準である時間ΔＴの値は変更せず、従来と同じ条件のままで継続して印刷処理を実行することになる。

ここでのΔｄ１とΔｄ２との関係は、Δｄ２＜許容値＜Δｄ１の関係を持つ値である。なお、本実施形態においても、最終ページを出力するまで、ステップＳ３０４からステップＳ３１０までの処理を繰り返し行う。最終ページでない場合には（ステップＳ３０８／Ｎｏ）、画像を再度出力し、最終ページと判断した場合には（ステップＳ３０８／Ｙｅｓ）、次の印刷要求が出されるまで待機する。

このようにして、印刷実行中の色ずれ補正処理時に検出した色ずれ量に応じて、色ずれ補正処理の実行間隔を更新していくことで、色ずれ量の変動に追随した最適な実行間隔を維持することが可能となる。さらに、色ずれ量に応じて、実行間隔が自動的に最適な値に調整されることで必要以上に色ずれ補正処理を行わなくなるため、トータルでのスループットが向上し、ユーザの使い勝手を向上させることが可能となる。

また、通常の画像形成装置における色ずれ補正処理は、印刷開始時に色ずれ補正を実行してから印刷を開始する。このため、印刷開始時の色ずれ量を所定の範囲内に収めることができるのだが、前回の色ずれ補正からの経過時間や環境変化とは無関係に色ずれ補正処理を実施することになる。したがって、使用状況によっては色ずれが発生していない場合であっても色ずれ補正処理を実行することになるので、スループットが悪化しユーザの使い勝手が悪くなるという問題がある。特に、印刷開始時に色ずれ補正処理が実施される場合、ファーストプリントの時間が大幅に長くなるため、ユーザにとっては必要以上に待たされる感覚を受けることになってしまう。

本実施形態のカラープリンタによれば、前回の色ずれ補正処理からあらかじめ設定された一定時間を経過した場合にのみ、印刷開始時の色ずれ補正処理を実行することも可能である。図７は、印刷開始時に色ずれ補正処理を行うか否かの動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態におけるカラープリンタの装置の構成は、基本的に上述した実施形態と同様のものとする。

カラープリンタでの処理が開始されると、まず、ユーザからの印刷要求があるか否かを判断する（ステップＳ４０１）。印刷要求がない場合には（ステップＳ４０１／Ｎｏ）、印刷要求が出されるまで待機する。印刷要求がある場合には（ステップＳ４０１／Ｙｅｓ）、前回色ずれ補正を実行した時からの経過時間が、あらかじめ設定された経過時間ΔＴｓより大きくなったか否かを判断する（ステップＳ４０２）。前回の色ずれ補正実行時からの経過時間があらかじめ設定しておいた時間ΔＴｓに達していない場合（ステップＳ４０２／Ｎｏ）には、パラメータメモリ１４に保存されている色ずれ補正の補正量を反映した状態で印刷処理を実行し、１ページの画像を出力する（ステップＳ４０５）。

一方、前回の色ずれ補正実行時からの経過時間があらかじめ設定しておいた時間ΔＴｓより大きくなった場合には、色ずれ補正処理を実行する（ステップＳ４０３）。この色ずれ補正処理は、上述したように転写ベルト５１上にトナーで色ずれ検出用のトナーパターンを形成し、このパターンをセンサで検出することで、主走査方向、副走査方向のレジストおよび倍率を調整して４色の色ずれが最小となるようにする処理である。ここで算出したずれ量および補正量は、次回の色ずれ補正処理までの補正値として使用できるように、パラメータメモリ１４に保存するものとする。

色ずれ補正処理を行った後、色ずれ補正処理からの経過時間のカウントを開始する（ステップＳ４０４）。この色ずれ補正処理からの経過時間のカウントは、時間計測部１５に内蔵された時間計測用のカウンタをクリア（初期化）し、カウントを開始することになる。時間計測部１５は、システム内部のクロックを使用してこれをカウントすることにより、色ずれ補正処理実行時からの経過時間を測定するものである。さらに、色ずれ補正処理からの経過時間のカウントを開始するとともに、パラメータメモリ１４に保存されている色ずれの補正量を反映した状態で印刷処理を実行し、１ページの画像を出力する。

次に、連続印刷中に前回の色ずれ補正実行時からの経過時間が、あらかじめ設定された経過時間ΔＴより大きくなったか否かを判断する（ステップＳ４０６）。時間計測用のカウンタの値を参照し、前回の色ずれ補正実行時からの経過時間がΔＴに達していない場合（ステップＳ４０６／Ｎｏ）は、出力した画像が最終ページか否かを判断する（ステップＳ４０９）。最終ページでない場合には（ステップＳ４０９／Ｎｏ）、画像を再度出力する。最終ページと判断した場合には（ステップＳ４０９／Ｙｅｓ）、次の印刷要求が出されるまで待機する。

一方、時間計測用のカウンタの値を参照し、前回の色ずれ補正実行時からの経過時間がΔＴより大きくなった場合には（ステップＳ４０６／Ｙｅｓ）、再度色ずれ補正処理を実行する（ステップＳ４０７）。そして、色ずれ補正処理からの経過時間のカウントを開始し（ステップＳ４０８）、その後、画像を再度出力することになる。

以上のような一連の動作を行うことで、印刷開始時の色ずれ補正処理を一定間隔の時間ΔＴｓで実施するとともに印刷実行中の色ずれ補正を常に一定間隔の時間ΔＴで実施することが可能となる。印刷開始時の色ずれ補正の実行間隔ΔＴｓは、印刷中に割り込みで実行される色ずれ補正の実行間隔ΔＴとは異なる値を設定することが可能である。また、必要のない場合は、ユーザの判断で機能をＯＮ／ＯＦＦすることも可能である。

このように、印刷開始時の色ずれ補正処理の実行間隔を、前回の色ずれ補正処理から一定時間を経過した場合に実施するように制御することで、色ずれ補正処理を最適な間隔に設定することが可能となる。したがって、画像の品質を維持した状態で、ユーザの使い勝手を向上させることが可能になる。
特に、印刷開始時の色ずれ補正を行う頻度を減少することができるため、ユーザが必要以上に待たされる感覚を持たずに済むという効果が得られる。

また、前回の印刷終了時から今回の印刷開始時の間に色ずれを発生させる要因としては、環境温度の変化が主な原因の１つと考えられる。したがって、色ずれ補正処理を実施する際、色すれ補正処理を実行する時間を計測すると同時に、温度検出センサ２０を使用して環境温度を計測して、その値もパラメータメモリ１４に保存する。このとき、前回の色ずれ補正時からの温度変化が一定の範囲内にある場合には、色ずれ量は小さいものと判断し、上述したステップＳ４０３の色ずれ補正処理を行わないようにすることで、不要な色ずれ補正を実施しないようにする構成としてもよい。

また、本実施形態のカラープリンタによれば、比較的連続して印刷を実行する場合には、印刷開始時の色ずれ補正処理が、画像品質を低下させない程度に間引かれる。これによりスループットが向上し、ユーザが必要以上に待たされる感覚を持たずに済むという効果が得られる。しかし、印刷の間隔が一定時間以上になると、印刷開始時に色ずれ補正処理が実施されるため、所望の効果が得られないという可能性もある。

そこでさらに、本実施形態のカラープリンタによれば、印刷処理を行ってない印刷処理の待機中においても、前回の色ずれ補正処理からあらかじめ設定された一定時間の経過後に自動的に色ずれ補正処理を行うことが可能である。図８は、印刷処理の待機中に色ずれ補正処理を行う場合の動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態におけるカラープリンタの装置の構成は、基本的に上述した実施形態と同様のものとする。

まず、カラープリンタでの処理が開始されると、まず、ユーザからの印刷要求があるか否かを判断する（ステップＳ５０１）。印刷要求がない場合には（ステップ５４０１／Ｎｏ）、前回の色ずれ補正実行時からの経過時間があらかじめ設定された経過時間ΔＴｗより大きくなったか否かを判断する（ステップＳ５１０）。前回の色ずれ補正実行時からの経過時間がΔＴｗに達していない場合（ステップＳ５１０／Ｎｏ）は、印刷要求が出されるまでそのまま待機する。一方、前回の色ずれ補正実行時からの経過時間がΔＴｗよりも大きくなった場合（ステップＳ５１０／Ｙｅｓ）は、色ずれ補正処理を実行する（ステップＳ５１１）。そして、色ずれ補正処理からの経過時間のカウントを開始し（ステップＳ５１２）、その後、印刷要求が出されるまで待機することになる。

印刷要求が出された場合には（ステップＳ５０１／Ｙｅｓ）、前回色ずれ補正を実行した時からの経過時間が、あらかじめ設定された経過時間ΔＴｓより大きくなったか否かを判断する（ステップＳ５０２）。

前回の色ずれ補正実行時からの経過時間があらかじめ設定しておいた時間ΔＴｓに達していない場合（ステップＳ５０２／Ｎｏ）には、パラメータメモリ１４に保存されている色ずれ補正の補正量を反映した状態で印刷処理を実行し、１ページの画像を出力する（ステップＳ５０５）。

一方、前回の色ずれ補正実行時からの経過時間があらかじめ設定しておいた時間ΔＴｓより大きくなった場合には、色ずれ補正処理を実行する（ステップＳ５０３）。この色ずれ補正処理は、上述したように転写ベルト５１上にトナーで色ずれ検出用のトナーパターンを形成し、このパターンをセンサで検出することで、主走査方向、副走査方向のレジストおよび倍率を調整して４色の色ずれが最小となるようにする処理である。ここで算出したずれ量および補正量は、次回の色ずれ補正処理までの補正値として使用できるように、パラメータメモリ１４に保存するものとする。

色ずれ補正処理を行った後、色ずれ補正処理からの経過時間のカウントを開始する（ステップＳ５０４）。この色ずれ補正処理からの経過時間のカウントは、時間計測部１５に内蔵された時間計測用のカウンタをクリア（初期化）し、カウントを開始することになる。時間計測部１５は、システム内部のクロックを使用してこれをカウントすることにより、色ずれ補正処理実行時からの経過時間を測定するものである。さらに、色ずれ補正処理からの経過時間のカウントを開始するとともに、パラメータメモリ１４に保存されている色ずれの補正量を反映した状態で印刷処理を実行し、１ページの画像を出力する。

次に、連続印刷中に前回の色ずれ補正実行時からの経過時間が、あらかじめ設定された経過時間ΔＴより大きくなったか否かを判断する（ステップＳ５０６）。時間計測用のカウンタの値を参照し、前回の色ずれ補正実行時からの経過時間がΔＴに達していない場合（ステップＳ５０６／Ｎｏ）は、出力した画像が最終ページか否かを判断する（ステップＳ５０９）。最終ページでない場合には（ステップＳ５０９／Ｎｏ）、画像を再度出力する。最終ページと判断した場合には（ステップＳ５０９／Ｙｅｓ）、次の印刷要求が出されるまで待機する。

一方、時間計測用のカウンタの値を参照し、前回の色ずれ補正実行時からの経過時間がΔＴより大きくなった場合には（ステップＳ５０６／Ｙｅｓ）、再度色ずれ補正処理を実行する（ステップＳ５０７）。そして、色ずれ補正処理からの経過時間のカウントを開始し（ステップＳ５０８）、その後、画像を再度出力することになる。

以上のような一連の動作を行うことで、印刷開始時の色ずれ補正処理を一定間隔の時間ΔＴｓで実施するとともに印刷実行中の色ずれ補正を常に一定間隔の時間ΔＴで実施することが可能となる。
また、印刷待機中の色ずれ補正の実行間隔は、印刷中に割り込みで実行される色ずれ補正の実行間隔とは異なる値ΔＴｗを設定できるようにすることも可能である。また、この機能を有効にした場合には、待機中は常に一定間隔で色ずれ補正処理が実行されるため、色ずれ補正処理の実行回数の最大値を設定することも可能である。この場合、印刷待機中に設定した回数だけ色ずれ補正を実行した場合、それ以降は色ずれ補正を行わないようにする。さらに、必要のない場合は、ユーザの判断で機能をＯＮ／ＯＦＦすることも可能である。

このように、印刷開始時の色ずれ補正処理の実行間隔を、前回の色ずれ補正処理から一定時間を経過した場合に実施するように制御することで、色ずれ補正処理を最適な間隔に設定することが可能となる。したがって、画像の品質を維持した状態で、ユーザの使い勝手を向上させることが可能になる。
特に、印刷開始時の色ずれ補正を行う頻度を減少することができるため、ユーザが必要以上に待たされる感覚を持たずに済むという効果が得られる。
さらに、印刷待機中の色ずれ補正処理は自動的に実行されるため、ユーザは色ずれ補正処理を意識することなく画像品質を一定のレベルに保つことが可能となる。

さらに、通常の画像形成装置における色ずれ補正処理は、一度装置本体の電源が切れてしまうと前回の色ずれ補正処理からの経過時間が保存されないため、電源投入時に、改めて色ずれ補正処理が行われることになる。このため、省エネ機能などによりシステムの電源がＯＦＦされた状態から復帰した場合や、ユーザが電源をＯＦＦ／ＯＮを繰り返した場合などには、前回の色ずれ補正実行時から時間が経過していない場合でも必ず補正処理が実行されるという問題がある。

そこで、さらに、上述した実施形態のカラープリンタは、装置自身の電源が切れた場合であっても、時間計測部１５に、バッテリバックアップされたリアルタイムクロックを使用する。
このリアルタイムクロックは、計時専用のＩＣであり、システムからコマンドを用いて読み出すことにより、現在の時間情報を採取することができるものである。非常に低消費電力で動作するため、バッテリでバックアップすることで、システムの電源が切られている間も電源供給を受けて動作し続けることが可能である。

図５から図８の各フローチャートにおける時間計測のステップでは、リアルタイムクロックから現在時刻を読み出し、パラメータメモリ１４に保存する。前回の色ずれ補正処理からの経過時間とあらかじめ設定した時間間隔との比較を行うステップでは、パラメータメモリ１４に保存した前回の色ずれ補正処理の実行時間と、リアルタイムクロックから読み出した現在時間との差から、色ずれ補正実行時からの経過時間を算出する。

このように、時間計測部１５にバッテリバックアップされたリアルタイムクロックを使用することにより、カラープリンタの電源をＯＦＦにしても、前回の色ずれ補正処理からの経過時間を計測することが可能となる。したがって、省エネ機能等によりシステムの電源がＯＦＦされた状態から復帰した場合や、ユーザが電源をＯＮした場合などにも、画像の品質を維持した状態で、色ずれ補正処理を最適な間隔で行うことが可能となる。

本実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態の画像形成装置のプロッタ部１７を示す図である。 本実施形態の画像形成装置における色ずれ補正処理時の色ずれ量検出用パターンの一例を示す図である。 本実施形態の画像形成装置における色ずれ補正処理の動作を示すフローチャートである。 本実施形態の画像形成装置における通常動作時の動作を示すフローチャートである。 本実施形態の画像形成装置において、色ずれ量に応じて次回の色ずれ補正の実行間隔を変化させる動作を示すフローチャートである。 本実施形態の画像形成装置において、印刷開始時に色ずれ補正処理を行うか否かの動作を示すフローチャートである。 本実施形態の画像形成装置において、印刷処理の待機中に色ずれ補正処理を行う場合の動作を示すフローチャートである。 本実施形態の画像形成装置を好適に適応した場合の、タンデム方式を採用した直接転写方式の構成を示す図である。 本実施形態の画像形成装置を好適に適応した場合の、タンデム方式を採用した間接転写方式の構成を示す図である。 従来のタンデム方式を採用した直接転写方式の画像形成装置を示すブロック図である。 従来のタンデム方式を採用した間接転写方式の画像形成装置を示すブロック図である。

符号の説明

１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ パラメータメモリ
１５ 時間計測部
１６ 操作表示部
１７ プロッタ部
１８ Ｉ／Ｏ部
１９ トナーマークセンサ
２０ 温度検出センサ
２１ モータ制御部
２２ モータドライバ回路
２３ モータ
２４ システムバス
５１ 転写ベルト
５２ 駆動ローラ
５３ 従動ローラ
５４ ２次転写ローラ
５５ クリーニング装置
６ 定着部
７ 制御部
７０ 記録紙
７１ 給紙カセット
７２ プロッタ制御部
１Ｋ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ 書き込みユニット
２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ 感光体ドラム
３Ｋ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ 現像ユニット
４Ｋ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ 転写ローラ

Claims (8)

1. 画像形成部において形成した複数の色ごとのトナー画像を重ね合わせた転写用画像を転写ベルト上に形成し、転写部において前記転写用画像を記録媒体に転写する画像形成装置であって、
   前記転写ベルト上に各色のパターンを形成するパターン形成手段と、
   前記パターン形成手段により形成された各色の前記パターンの位置ずれを検出するセンサと、
   前記センサにより検出した前記位置ずれに基づいて位置ずれを補正する位置ずれ補正手段と、
   前記位置ずれ補正手段により最後に前記位置ずれ補正が行われた時からの経過時間を計測する計測手段と、
   前記計測手段により計測された経過時間が所定の時間間隔より大きくなったかどうかを判定する判定手段と、
   前記センサにより検出された位置ずれの大きさに基づいて前記所定の時間間隔の値を変更する時間間隔変更手段と、を有し、
   前記パターン形成手段と前記センサと前記位置ずれ補正手段とによる一連の処理は、前記判定手段により前記経過時間が所定の時間間隔より大きくなったと判定されたときに実行され、
   前記時間間隔変更手段は、前記センサにより検出された位置ずれの大きさが第１の所定値より大きい場合は、前記所定の時間間隔の値を小さくし、前記センサにより検出された位置ずれの大きさが第２の所定値より小さい場合は、前記所定の時間間隔の値を大きくし、前記センサにより検出された位置ずれの大きさが第１の所定値以下であり、第２の所定値以上である場合は、前記所定の時間間隔の値を変更しないことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記パターン形成手段と前記センサと前記位置ずれ補正手段とによる一連の処理は、前記判定手段により前記経過時間が所定の時間間隔より大きくなったと判定したときに、前記画像形成装置の状態に関わらず実行されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成装置の状態は、前記転写を一時停止する出力待機状態であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成装置の状態は、前記画像形成装置の電源がＯＦＦ状態または一時休止状態であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記パターン形成手段と前記センサと前記位置ずれ補正手段とによる一連の処理は、前記センサにより検出された前記位置ずれの大きさが第３の所定値以上であるときも実行されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記所定の時間間隔を設定する設定手段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記転写ベルトは、前記画像が直接転写される前記転写媒体を搬送するベルトであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記転写ベルトは、前記画像が第１の前記転写位置にて転写され、第１の前記転写位置にて転写された前記画像を第２の転写位置にて前記転写媒体に転写する、中間ベルトであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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