JP4877370B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

画像形成装置として、例えば、複数の画像形成ユニットが用紙搬送用のベルトに沿って並んで配置されており、ベルト上に搬送される用紙に対して各画像形成ユニットから順次、各色画像を形成する方式のものが知られている。こうした画像形成装置では、各画像形成ユニット間で用紙に対する各色の画像形成位置のずれが生じるのを防ぐために、レジストレーションと呼ばれる技術（特許文献１）や、各画像形成ユニットによるトナー像の濃度変化が生じるのを防ぐために、濃度補正と呼ばれる技術などが採用されている。

これらの技術が採用された画像形成装置は、投光部及び受光部を有する光学センサを備え、投光部によりベルトに光を照射しつつ、その反射光を受光部にて受光し、受光部はその受光量に応じた受光信号を出力する。そして、レジストレーションや濃度補正の実行時には、各画像形成ユニットによってベルト上にマークを形成し、受光部からの受光信号に基づき、ベルト表面とマーク表面との反射率（反射光量）の違いを読み取ることでマークの位置や濃度を判定し、その判定結果に基づいて画像形成位置や濃度のずれを補正する。

特開２００８−２２５１９２号公報

ところで、上記マークの位置や濃度の判定精度は、画像形成装置の使用状態等によって変化し得る。それにもかかわらず、上記技術では、常に同じマークを使用していたため、例えばトナー使用量やマーク位置等の判定にかかる時間等の面で、効率性が悪くなるおそれがあった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、マークの位置や濃度の判定を効率良く行うことが可能な画像形成装置を提供するところにある。

上記の目的を達成するための手段として、第１発明に係る画像形成装置は、相対的に移動する対象物に画像を形成する形成部と、前記形成部が前記対象物に形成したマークに応じた検出信号を出力する検出部と、前記検出信号に基づき、前記マークの位置及び濃度の少なくとも一方を判定するマーク判定部と、前記マーク判定部による判定結果に基づき前記形成部による画像形成位置及び画像形成濃度の少なくとも一方を補正する補正部と、前記マーク判定部による判定結果に影響を与える関連要素が、当該判定結果に悪影響を与える所定条件を満たすか否かを、前記マーク判定部によるマーク判定前に判断する判断部と、前記判断部が肯定判断した場合には、否定判断した場合に比べて、前記対象物の移動方向の幅、当該移動方向に直交する方向の幅、濃度、マーク同士の間隔およびマーク数の少なくともいずれか１つを含むマーク要素を増大させたマークを形成するよう、前記形成部を制御する制御部と、を備える。

この発明によれば、マークの位置及び濃度の少なくとも一方を判定するマーク判定前において、マーク判定部による判定結果に悪影響を与えるかどうかを予測的に判断する。そして、マーク判定時には、当該判定精度が低下するとの肯定判断の場合には、低下しないとの否定判断の場合に比べて、マーク要素（対象物の移動方向の幅、その移動方向に直交する方向の幅、濃度、マーク同士の間隔およびマーク数の少なくともいずれか１つを含む）を増大させたマークを対象物に形成する。
従って、判定結果に与える影響に応じてマークの位置や濃度の判定を効率良く行うことができる。

第２の発明は、第１の発明の画像形成装置であって、前記関連要素は、前記対象物の下地の状態、前回以前のマーク判定時からの前記判定結果の推定変化量、前回以前のマーク判定時との前記マーク判定に要求される判定精度の相違、前記形成部と前記対象物との相対的なずれ角度の少なくともいずれか１つを含む。

関連要素として、対象物の下地の状態、前回以前のマーク判定時からの判定結果の推定変化量、前回以前のマーク判定時とのマーク判定に要求される判定精度の相違、形成部と対象物との相対的なずれ角度のいずれか１つを含むことが好ましい。

第３の発明は、第１または第２の発明の画像形成装置であって、前記制御部は、前記マーク判定を実際に実行した時における判定結果に悪影響が生じた場合には、前記所定条件を緩和する。

この発明によれば、次回以降、マーク要素を増大させやすくして、精度低下を抑制することができる。

第４の発明は、第１から第３のいずれか一つの発明の画像形成装置であって、前記マーク判定部は、少なくとも前記マークの位置を判定し、前記制御部は、前記マーク判定部による前回以前のマーク位置の判定結果に基づき、前記マークの位置と、前記検出部の検出位置との相対的な位置ずれ量を軽減するよう前記形成部を制御する。

この発明によれば、対象物へのマークの位置と、検出部の検出位置との相対的な位置ずれが軽減されるから、判定結果の精度低下をより確実に抑制することができる。

第５の発明は、第１から第４のいずれか一つの発明の画像形成装置であって、前記形成部は、前記マークを前記直交する方向において互いに異なる複数の位置にそれぞれ形成する構成であり、前記制御部は、前記各位置に形成されるマークのマーク要素を、当該各位置に対する前記判断部の判断結果に基づき個別に変更する。
この発明によれば、判定結果の精度低下をより確実に抑制することができる。

第６の発明は、第１から第５のいずれか一つの発明の画像形成装置であって、前記形成部は、互いに色が異なる画像をそれぞれ形成する複数の単位形成部を有し、前記制御部は、前記各単位形成部が形成するマークのマーク要素を、当該各単位形成部に対する前記判断部の判断結果に基づき個別に変更する。
この発明によれば、判定結果の精度低下をより確実に抑制することができる。

第７の発明は、第１から第６のいずれか一つの発明の画像形成装置であって、前記関連要素は、前記対象物の移動方向の幅、当該移動方向に直交する方向の幅、濃度、マーク同士の間隔およびマーク数の少なくとも２つを含み、前記制御部は、前記２つの関連要素のうち、前記精度低下の抑制に繋がるもののみを増大させる。
この発明によれば、精度低下の抑制に貢献しない関連要素は増大させないので、更にマーク判定の効率性を向上させることができる。

本発明によれば、マークの位置や濃度の判定を効率良く行うことができる。

本発明の一実施形態に係るプリンタの概略構成を示す側断面図 プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図 マークセンサ及びベルトの斜視図 マークセンサの回路構成を示す図 補正用パターンと受光信号の波形との関係図 モード対応処理を示すフローチャート 補正処理を示すフローチャート パターン選択処理を示すフローチャート 条件決定処理を示すフローチャート ノイズ除去処理を示すフローチャート

次に本発明の一実施形態について図を参照して説明する。
（プリンタの全体構成）
図１は、本実施形態のプリンタ１（画像形成装置の一例）の概略構成を示す側断面図である。プリンタ１は例えば４色（ブラックＫ、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ）のトナーを用いてカラー画像を形成する直接転写方式のカラープリンタである。

図１の紙面左側がプリンタ１の前側（各図では矢印Ｆで図示）であり、紙面奥行き方向がプリンタ１の左右方向である。なお、以下の説明では、プリンタ１の各構成部品や用語を色ごとに区別する場合には、その構成部品等の符号末尾に各色を意味するＫ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）を付すものとする。

プリンタ１は、ケーシング２を備えており、そのケーシング２内の底部には、複数枚のシート３（具体的には用紙やＯＨＰシートなど 対象物の一例）を積載可能なトレイ４が設けられている。トレイ４の前端上方にはピックアップローラ５が設けられており、このピックアップローラ５は、回転駆動され、トレイ４内の最上位に積載されたシート３をレジストレーションローラ６へ送り出す。レジストレーションローラ６は、シート３の斜行補正を行った後、そのシート３をベルトユニット１１上へ搬送する。

ベルトユニット１１は、一対の支持ローラ１２Ａ、１２Ｂ間に環状のベルト１３（対象物の一例）を張架した構成となっている。ベルト１３は、ポリカーボネート等の樹脂材からなり、その表面は鏡面加工されている。このベルト１３は、後側の支持ローラ１２Ｂが回転駆動されることにより紙面時計回りに循環移動して、その上面に載せたシート３を後方へ搬送する。ベルト１３の内側には、４つの転写ローラ１４が設けられており、各転写ローラ１４は、後述する各プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃの感光体２８に対してベルト１３を挟んで対向している。

また、ベルト１３の後端側には、下記補正処理の実行時にベルト１３表面上に形成されたマークＭの位置を判定するためのマークセンサ１５（検出部の一例）が設けられている。更に、ベルトユニット１１の下側には、ベルト１３表面に付着したトナーや紙粉等を回収するクリーニング装置１６が設けられている。

ベルトユニット１１の上方には、４つの露光部１７Ｋ，１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃと、４つのプロセス部１９Ｋ，１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃとが前後方向に並んで設けられている。露光部１７Ｋ〜１７Ｃ、プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃ及び既述の転写ローラ１４を、それぞれ一つずつ含んで一組の形成ユニット２０（単位形成部の一例）が構成されており、プリンタ１全体では、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色に対応した４組の形成ユニット２０Ｋ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ（形成部の一例）が設けられている。

各露光部１７Ｋ〜１７Ｃは、複数のＬＥＤが一列に並んで設けられたＬＥＤヘッド１８を備えている。各露光部１７Ｋ〜１７Ｃは、形成すべき画像データに基づいて発光制御され、ＬＥＤヘッド１８から、対向する感光体２８の表面に一ラインごとに光を照射することで露光を行う。

以下、４つのプロセス部１９Ｋ，１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ（４つの感光体２８）の並び方向を「副走査方向」（対象物の移動方向の一例）という。また、その副走査方向に直交する方向を「主走査方向」（移動方向に直交する方向の一例）といい、本実施形態では上記複数のＬＥＤの並び方向に一致するものとする。

各プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃは、現像剤である各色のトナーを収容するトナー収容室２３を備え、その下側に供給ローラ２４、現像ローラ２５、層厚規制ブレード２６等を備えている。トナー収容室２３から放出されたトナーは、供給ローラ２４の回転により現像ローラ２５に供給され、供給ローラ２４と現像ローラ２５との間で正に摩擦帯電される。

さらに、現像ローラ２５上に供給されたトナーは、現像ローラ２５の回転に伴って、層厚規制ブレード２６と現像ローラ２５との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ２５上に担持される。

また、各プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃは、表面が正帯電性の感光層によって覆われた感光体２８と、スコロトロン型の帯電器２９とが設けられている。画像形成時には、感光体２８が回転駆動され、それに伴って感光体２８の表面が帯電器２９により一様に正帯電される。そして、その正帯電された部分が露光部１７Ｋ〜１７Ｃにより露光されて、感光体２８の表面に静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ２５上のトナーが上記静電潜像に供給され、これにより当該静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。その後、各感光体２８の表面上に担持されたトナー像は、シート３が感光体２８と転写ローラ１４との間の各転写位置を通過する間に、転写ローラ１４に印加される負極性の転写電圧によってシート３上に順次転写される。トナー像が転写されたシート３は、次に定着器３１に搬送され、そこでトナー像が熱定着され、その後、そのシート３は上方へ搬送され、ケーシング２の上面に排出される。

また、ケーシング２の上面には開口部２Ａが形成されており、この開口部２Ａを覆うようにカバー３２がその後端部を中心に開閉可能に設けられている。

（プリンタの電気的構成）
図２は、プリンタ１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。プリンタ１は、同図に示すように、ＣＰＵ４０（マーク判定部、補正部、判断部、制御部の一例）、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２、ＮＶＲＡＭ４３（不揮発性メモリ）、ネットワークインターフェイス４４を備え、これらに既述の形成ユニット２０Ｋ〜２０Ｃ、マークセンサ１５や、表示部４５、操作部４６、駆動機構４７、センサ部４８が接続されている。

ＲＯＭ４１には、後述するモード対応処理や補正処理など、このプリンタ１の各種の動作を実行するためのプログラムが記憶されており、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１から読み出したプログラムに従って、その処理結果をＲＡＭ４２またはＮＶＲＡＭ４３に記憶させながら各部の制御を行う。ネットワークインターフェイス４４は、通信回線を介して外部のコンピュータ（図示せず）等に接続され、これにより相互のデータ通信が可能となっている。

表示部４５は、液晶ディスプレイやランプ等を備え、各種の設定画面や装置の動作状態等を表示することが可能である。操作部４６は、複数のボタンを備え、ユーザにより各種の入力操作が可能である。駆動機構４７は、駆動モータ等を備え、ベルト１３等を回転駆動させる。

また、センサ部４８は、例えばカバーセンサ、温度センサ、回転センサを備える（図１では省略）。カバーセンサは、カバー３２の開閉の有無に応じた検知信号を出力する。温度センサは、ケーシング２内に設けられ、当該ケーシング２内の温度に応じた検知信号を出力する。また、回転センサは、例えばエンコーダを有し、上記支持ローラ１２Ｂの回転位置や速度に応じた検知信号を出力する。ＣＰＵ４０は、上記センサ部４８からの検知信号Ｓ３に基づき、カバー３２の開閉回数、ケーシング２内の温度変化、支持ローラ１２Ｂ（或いはベルト１３）の回転数、その回転加速度を認識することができる。

（マークセンサの構成）
マークセンサ１５は、図３に示すように、ベルト１３の後側下方において１または複数台（本実施形態では例えば２台）設けられ、これら２台のマークセンサ１５が左右方向に並んで配置されている。各マークセンサ１５は、発光素子５１（例えばＬＥＤ）と受光素子５２（例えばフォトトランジスタ）とを備える反射型の光学センサである。具体的には、発光素子５１は、ベルト１３の表面に対して斜め方向から光を照射し、そのベルト１３の表面からの反射光を受光素子５２が受光する。発光素子５１からの光が、ベルト１３上に形成するスポット領域が、マークセンサ１５の検出領域Ｅとなる。なお、ベルト１３の移動方向において、上記検出領域Ｅの幅よりも、各マークＭの太さの方が狭い。

図４は、マークセンサ１５の回路図である。受光素子５１からの受光信号Ｓ１は、受光素子５２での受光量レベルが高いほど低いレベルとなり、受光量レベルが低いほど高いレベルとなる。そして、上記受光信号Ｓ１はヒステリシスコンパレータ５３に入力される。ヒステリシスコンパレータ５３は、受光信号Ｓ１レベルを閾値（第１閾値ＴＨ１、第２閾値ＴＨ２）と比較し、この比較結果に応じてレベル反転する２値化信号Ｓ２（検出信号の一例）を出力する。

また、ＣＰＵ４０は、発光素子５１を駆動するための駆動回路（図示せず）にＰＷＭ信号を与えつつ、当該ＰＷＭ信号のＰＷＭ値（デューティ比）を変更することにより、発光素子５１の発光量を調整できるようになっている。本実施形態では、ＰＷＭ値を大きくすれば発光量が多くなる構成になっている。そして、ＣＰＵ４０は、マーク判定前において、発光素子５１からの光をベルト１３の下地に照射させ、そのときのマークセンサ１５からの上記受光信号Ｓ１を取得し、この受光信号Ｓ１レベルが規定レベルになるように発光量を調整し、その調整後のＰＷＭ値を、発光調整用ＰＷＭ値として例えばＮＶＲＡＭ４３に記憶する。なお、ＣＰＵ４０は、上記２値化信号Ｓ２を取得し、このハイレベルとローレベルの数の割合が所定範囲（例えば４：６から６：４）になるように発光量を調整する構成でもよい。

（補正用パターンの構成）
図５は、上段に補正用パターンＰの構成が示され、下段に当該補正用パターンＰを構成する各色のマークＭが上記検出領域Ｅに進入したときにおける受光信号Ｓ１の波形を示す。また、同図中、紙面左右方向が副走査方向である。

この補正用パターンＰは、各形成ユニット２０によって形成される色画像同士における主走査方向及び副走査方向のずれ量（位置ずれ量）を測定するために使用される。なお、本実施形態では、ブラックが基準色とされ、イエロー、マゼンタ、シアンが調整色とされ、基準色の画像形成位置を基準に、各調整色の画像形成位置を調整することによりずれ量を補正する。

補正用パターンＰは、ブラックマークＭＫ、イエローマークＭＹ、マゼンタマークＭＭ、シアンマークＭＣを、この順番で並べてなるマーク群が、１組または複数組（図５では１組のみ図示）、ほぼ副走査方向に沿って並んだ構成となっている。各マークＭは、１対の棒状マークを有し、これら１対の棒状マークは、それぞれが上記主走査方向に沿った直線に対して所定の角度だけ傾き、同直線に対して線対称に配置されている。

本実施形態のベルト１３は、前述したように鏡面加工されており、上記４色いずれのトナーよりも反射率が高い。従って、図５下段に示すように、発光素子５１からの光がベルト１３の下地（マークＭが形成されていないベルト１３の表面）に照射されているとき、受光信号Ｓ１レベルが最も低くなる。これに対して、発光素子５１からの光がベルト１３上に形成されたマークＭ上に照射されると、受光素子５２での受光量レベルが低くなり、受光信号Ｓ１レベルは高くなる。

ＣＰＵ４０は、例えば２値化信号Ｓ２の立下りエッジと立上りエッジとの中間位置Ｑ（中間タイミング）を算出し、この中間位置を各棒状マークの位置Ｑ１とし、両棒状マークの位置Ｑ１の中間位置を、各マークＭの副走査方向における位置Ｑ２とする。

以下、各マークＭについて、棒状マーク同士の位置偏差（Ｑ１Ｋ−Ｑ１Ｋ、Ｑ１Ｙ−Ｑ１Ｙ、Ｑ１Ｍ−Ｑ１Ｍ、Ｑ１Ｃ−Ｑ１Ｃ）を、マーク幅Ｄ１という。このマーク幅Ｄ１は、各マークＭの主走査方向における位置に応じて変化する。即ち、マークＭがベルト１３上に形成される位置から主走査方向にずれると、それに伴って、マークセンサ１５からの２値化信号Ｓ２に基づき検出されるマーク幅Ｄ１が相違する。従って、このマーク幅Ｄ１によりマークＭの主走査方向における位置を特定することができる。また、基準色マークＭＫに対する調整色マークＭＹ、ＭＭ、ＭＣの副走査方向における位置偏差（Ｑ２Ｋ−Ｑ２Ｙ、Ｑ２Ｋ−Ｑ２Ｍ、Ｑ２Ｋ−Ｑ２Ｃ）を、マーク間距離Ｄ２という。このマーク間距離Ｄ２は、基準色画像に対する調整色画像の副走査方向のずれ量に応じて変化する。

（ずれ量の補正のための処理）
（１）モード対応処理
ユーザは操作部４６での操作により例えば「高精度モード」、「通常モード」、「スピード重視モード（又はトナーセーブモード）」のいずれかを選択して設定することができる。ユーザは、マーク判定精度の目標レベル（マーク判定に要求される判定精度）を最も高い第１ランクに設定して高精度のマーク判定を行いたい場合には「高精度モード」を選択すればよい。マーク判定を高速で行いたい場合には目標レベルを最も低い第３ランクに設定する「スピード重視モード」を選択すればよい。これ以外の場合には、目標レベルを第１ランクと第３ランクとの間の第２ランクに設定する「通常モード」を選択すればよい。

図６はモード対応処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ４０は、例えば形成ユニット２０やベルトユニット１１の交換、カバー３２の開閉、前回の補正処理の実行時から所定時間経過や画像形成したシート３の枚数が所定枚数に到達など、所定条件を満たしたときに、まずモード対応処理を実行する。このモード対応処理では、各補正用パターンＰに含まれるマークＭの数を、前回のマーク判定時との目標レベル（ランク）の相違（関連要素の一例）に応じて決定する。

具体的には、ＣＰＵ４０は、前回のマーク判定時からの目標レベルの相違が２ランクである場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、マークＭの数を前回よりも第１基準数だけ増減させる（Ｓ１２）。より具体的には、前回のマーク判定時からの目標レベルが２ランクアップした場合には、マークＭの数を前回よりも第１基準数だけ増加させる。例えば前回がスピード重視モードに設定されており、現在、高精度モードに設定されている場合である。これにより、マークＭの数が多い分だけ、補正用パターンＰの全長が長くなるので、マーク判定に要する時間は長くなるが、マーク判定精度を向上させることができる。

逆に、前回のマーク判定時からの目標レベルが２ランクダウンした場合には、マークＭの数を前回よりも第１基準数だけ減少させる。例えば前回が高精度モードに設定されており、現在、スピード重視モードに設定されている場合である。これにより、マークＭの数が少ない分だけ、マーク判定精度は低下するが、補正用パターンＰの全長が短くなるので、マーク判定に要する時間を短くすることができる。

次に、前回のマーク判定時からの目標レベルの相違が１ランクである場合には（Ｓ１０：ＮＯ、且つ、Ｓ１４：ＹＥＳ）、マークＭの数を前回よりも第２基準数（＜第１基準数）だけ増減させる（Ｓ１６）。より具体的には、前回のマーク判定時からの目標レベルが１ランクアップした場合には、マークＭの数を前回よりも第２基準数だけ増加させる。例えば前回がスピード重視モードに設定されており、現在、通常モードに設定されている場合や、前回が通常モードに設定されており、現在、高精度モードに設定されている場合である。これにより、マークＭの数が多い分だけ、補正用パターンＰの全長が長くなるので、マーク判定に要する時間は長くなるが、マーク判定精度を向上させることができる。

逆に、前回のマーク判定時からの目標レベルが１ランクダウンした場合には、マークＭの数を前回よりも第２基準数だけ減少させる。例えば前回が通常モードに設定されており、現在、スピード重視モードに設定されている場合や、前回が高精度モードに設定されており、現在、通常モードに設定されている場合である。これにより、マークＭの数が少ない分だけ、マーク判定精度は低下するが、補正用パターンＰの全長が短くなるので、マーク判定に要する時間を短くすることができる。

前回のマーク判定時からの目標レベルの相違がない場合には（Ｓ１４：ＮＯ）、マークＭの数を変更しない。そして、本モード対応処理を終了し、次に補正処理に移行する。以上のように、前回のマーク判定時からの目標レベルの相違が、目標レベルに対してマーク判定精度を低下させるとの肯定判断の場合（所定条件を満たす場合の一例）には、否定判断の場合に比べて、マークＭの数を増加させる。従って、マークＭの数を、目標レベルに応じて適切に増減させることができるため、不必要なマークＭを形成することによりトナーの無駄な消費を抑制することができる。

（２）補正処理
図７は補正処理を示すフローチャートであり、図８はパターン選択処理を示すフローチャートであり、図９は条件決定処理を示すフローチャートであり、図１０はノイズ除去処理を示すフローチャートである。

ＣＰＵ４０は、マーク判定時における補正用パターンＰの主走査方向における形成位置を補正する（Ｓ１０１）。具体的には、前回のマーク判定時における基準色マークＭＫの主走査方向の位置（ブラックマークＭＫのマーク幅Ｄ１Ｋ）を、ＮＶＲＡＭ４３から読み出し、この主走査方向の位置と上記検出領域Ｅの位置（検出部の検出位置の一例）との相対的な位置ずれ量を軽減するように上記形成位置を補正するためのパターン位置補正値を設定し、例えばＮＶＲＡＭ４３に記憶する。これにより、マーク判定時において、補正用パターンＰのマークＭが検出領域Eから外れた位置に形成されてしまい、マーク判定精度が低下することを抑制することができる。

（２−１）パターン選択処理
次に、ＣＰＵ４０は、図８に示すパターン選択処理を実行する（Ｓ１０３）。パターン選択処理では、補正用パターンＰのマークＭの長さや太さを決定する。具体的には、前回のマーク判定時から推定されるずれ量（以下、推定変化量という 関連要素の一例）を求める（Ｓ２０１）。この推定変化量は、次の要素ＡからＥの少なくとも１つについて、前回のマーク判定時からの変化に基づき求められる。なお、前回のみに限らず、例えば前回以前の平均値からの変化量でもよい。
Ａ．シート３の画像形成枚数
Ｂ．カバー開閉回数
Ｃ．温度変化
Ｄ．支持ローラ１２Ｂの回転数
Ｅ．支持ローラ１２Ｂの回転加速度

ここで、各要素は、前回のマーク判定時からの変化が大きいほど、特に主走査方向のずれ量が大きくなる傾向にある。本実施形態では、各要素について変化量とずれ量との対応関係（例えば比例関係）が予め実験的に求められ、その対応関係情報（対応関係テーブルまたは比例関係式）が例えばＮＶＲＡＭ４３に記憶されている。ＣＰＵ４０は、各要素について、対応関係情報に基づき、前回のマーク判定時からの変化量に対応するずれ量を抽出し、その抽出されたずれ量の合算値を、上記推定変化量とする。

次に、ＣＰＵ４０は、この推定変化量に応じてマークＭの長さ、換言すれば棒状マークの長辺方向の幅（対象物の移動方向に直交する方向の幅の一例）を増減させる。具体的には、推定変化量が第１基準量よりも大きい場合には（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、目標レベルに対してマーク判定精度を低下させるとして（所定条件を満たす場合の一例）、マークＭの長さを最大長さに設定し（Ｓ２０５）、その長さ設定値をＮＶＲＡＭ４３に記憶する。

また、推定変化量が第１基準量以下であって第２基準量（＜第１基準量）よりも大きい場合には（Ｓ２０３：ＮＯ、且つ、Ｓ２０７：ＹＥＳ）、目標レベルに対してマーク判定精度を低下させるとして（所定条件を満たす場合の一例）、マークＭの長さを中間長さ（＜最大長さ）に設定し（Ｓ２０９）、その長さ設定値をＮＶＲＡＭ４３に記憶する。一方、推定変化量が第２基準量以下である場合には（Ｓ２０７：ＮＯ）、マークＭの長さを最小長さ（＜中間長さ）に設定し（Ｓ２１１）、その長さ設定値をＮＶＲＡＭ４３に記憶する。

以上のように、推定変化量に応じてマークＭを適切な長さに増減させることにより、各マークＭが検出領域Ｅから外れた位置に形成されてしまいマーク判定精度が低下することを抑制しつつ、マークＭの長さを不必要に長くすることを避けてトナーの不要な消費を抑制することができ、効率の良い処理が可能となる。

ＣＰＵ４０は、上記長さ設定後、前回実行した発光量の調整時にて設定された上記発光調整用ＰＷＭ値をＮＶＲＡＭ４３から読み出し、この発光調整用ＰＷＭ値に応じてマークＭの太さ、換言すれば棒状マークの短辺方向の幅（対象物の移動方向の幅の一例）を増減させる。具体的には、発光調整用ＰＷＭ値が第１基準値よりも大きい場合には（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、ベルト１３の劣化等によりベルト１３の下地の反射率が大きく低下し、目標レベルに対してマーク判定精度を低下させるとして（所定条件を満たす場合の一例）、マークＭの太さを最大太さに設定し（Ｓ２１５）、その太さ設定値をＮＶＲＡＭ４３に記憶する。

また、発光調整用ＰＷＭ値が第１基準値以下であって第２基準値（＜第１基準値）よりも大きい場合には（Ｓ２１３：ＮＯ、且つ、Ｓ２１７：ＹＥＳ）、ベルト１３の劣化等によりベルト１３の下地の反射率が低下し、目標レベルに対してマーク判定精度を低下させるとして（所定条件を満たす場合の一例）、マークＭの太さを中間太さ（＜最大太さ）に設定し（Ｓ２１９）、その太さ設定値をＮＶＲＡＭ４３に記憶する。一方、発光調整用ＰＷＭ値が第２基準値以下である場合には（Ｓ２１７：ＮＯ）、マークＭの太さを最小太さ（＜中間太さ）に設定し（Ｓ２２１）、その太さ設定値をＮＶＲＡＭ４３に記憶する。そして、この太さ設定後に本パターン選択処理を終了し、図７のＳ１０５に進む。

ＣＰＵ４０は、駆動機構４７を起動させてベルト１３を回動させ、上記パターン位置補正値、マークＭの数、長さ設定値及び太さ設定値に応じた補正用パターンＰをベルト１３上において各マークセンサ１５の検出領域Ｅに対応した位置にそれぞれ形成し始めるよう、各形成ユニット２０を制御し（Ｓ１０５）、マークセンサ１５からの２値化信号Ｓ２の取得を開始する（Ｓ１０７）。そして、図９に示す条件決定処理を実行する（Ｓ１０９）。

なお、ＣＰＵ４０は、マークＭの数、長さ、太さが互いに異なる複数の補正用パターンＰのデータを予めＮＶＲＡＭ４３等に記憶し、その中から選択する構成としてもよい。或いは、基本パターンのデータのみ予めＮＶＲＡＭ４３等に記憶しておき、この基本パターンを、設定されたマークＭの数、長さ設定値、太さ設定値に基づき変更したものを、補正用パターンＰのデータとして生成する構成でもよい。

（２−２）条件決定処理
ＣＰＵ４０は、上記２値化信号Ｓ２のパルス数に基づき、マークＭの検出数を求め、この検出数が、上記補正用パターンＰを構成するマークＭの設定数に一致するかどうかを判断する（Ｓ３０１）。一致すれば（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、上記長さ設定用の各基準量、及び、太さ設定用の各基準値を変更せずに本条件決定処理を終了する。

これに対して、検出数が設定数よりも少ない場合（判定結果に悪影響が生じた場合の一例）には（Ｓ３０１：ＮＯ、且つ、Ｓ３０３：ＹＥＳ）、マーク判定エラーが発生したとしてエラーフラグを例えばＮＶＲＡＭ４３に記憶する（Ｓ３０５）。そして、現在の長さ設定値が最大長さに設定されている場合には（Ｓ３０７：ＹＥＳ）、太さ設定用の各基準値を小さくする（Ｓ３０９）。例えば各基準値に０．８を乗算する。これにより、マークＭの太さを増加させるための条件が緩和され、次回以降のパターン選択処理においてマークＭの太さが増加しやすくなり、マーク判定エラーの再発生を抑制することができる。

現在の長さ設定値が中間長さに設定されている場合には（Ｓ３０７：ＮＯ、且つ、Ｓ３１３：ＹＥＳ）、長さ設定用の第１基準量を小さくする（Ｓ３１５）。例えば第１基準量に０．８を乗算する。これにより、マークＭの長さを最大長さに増加させるための条件が緩和され、次回以降のパターン選択処理においてマークＭの長さが増加しやすくなり、マーク判定エラーの再発生を抑制することができる。また、現在の長さ設定値が最小長さに設定されている場合には（Ｓ３１３：ＮＯ）、長さ設定用の第２基準量を小さくする（Ｓ３１７）。例えば第２基準量に０．８を乗算する。これにより、やはりマーク判定エラーの再発生を抑制することができる。

（２−３）ノイズ除去処理
一方、検出数が設定数よりも多い場合には（Ｓ３０３：ＮＯ）、上記２値化信号Ｓ２にノイズが含まれている可能性が高いため、図１０に示すノイズ除去処理を実行する。ＣＰＵ４０は、検出数分のパルス幅（２値化信号Ｓ２の立下りエッジと立上りエッジとの時間間隔）のうち、設定数番目に太いパルス幅に対する、最小のパルス幅の相対比が第１基準比（例えば０．４０）よりも小さいかどうかを判断する（Ｓ４０１）。

そして、相対比が第１基準比よりも小さい場合には（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、マークＭに対応するパルス幅とノイズに対応するパルス幅とを十分に区別可能であるとして、太さ設定用の各基準値を大きくする（Ｓ４０３）。例えば各基準値に１．０５を乗算する。これにより、マークＭの太さを増加させるための条件が厳しくなり、次回以降のパターン選択処理においてマークＭの太さが増加し難くなり、トナーの不要な消費を抑制することができる。その後、Ｓ４０７に進む。

上記相対比が第１基準比以上であって第２基準比（＞第１基準比 例えば０．８５）よりも小さい場合には（Ｓ４０１：ＮＯ、且つ、Ｓ４０５：ＹＥＳ）、マークＭに対応するパルス幅とノイズに対応するパルス幅とをまだ区別可能であるとして、最小のパルス幅をノイズに対応するものとしてマーク判定の対象から除外する（Ｓ４０７）。そして、検出数と設定数とが一致すれば（Ｓ４０９：ＹＥＳ）、本ノイズ除去処理を終了し、一致しなければ（Ｓ４０９：ＮＯ）、Ｓ４０１に戻る。

相対比が第２基準比以下である場合（判定結果に悪影響が生じた場合の一例）には（Ｓ４０５：ＮＯ）、マークＭに対応するパルス幅とノイズに対応するパルス幅とを区別することが困難であり、マーク判定エラーが発生したとして、エラーフラグを例えばＮＶＲＡＭ４３に記憶する（Ｓ４１１）。そして、現在の太さ設定値が最大太さに設定されている場合には（Ｓ４１３：ＹＥＳ）、マーク判定を精度良く行うことができないほどベルト１３が劣化しているとして、ベルト１３の交換指示を例えば表示部４５に表示させてユーザに報知し（Ｓ４１５）、本ノイズ除去処理を終了する。

現在の太さ設定値が中間太さに設定されている場合には（Ｓ４１３：ＮＯ、且つ、Ｓ４１７：ＹＥＳ）、太さ設定用の第１基準値を小さくする（Ｓ４１９）。例えば各基準値に０．８を乗算する。これにより、マークＭの太さを増加させるための条件が緩和され、次回以降のパターン選択処理においてマークＭの太さが増加しやすくなり、マーク判定エラーの再発生を抑制することができる。更に、現在の太さ設定値が最小太さに設定されている場合には（Ｓ４１７：ＮＯ）、太さ設定用の第２基準値を小さくする（Ｓ４２１）。例えば各基準値に０．８を乗算する。これにより、やはりマーク判定エラーの再発生を抑制することができる。このノイズ除去処理が終了すると、条件決定処理も終了し、図７のＳ１１１に進む。

ここで、エラーフラグがＮＶＲＡＭ４３に記憶されているかどうかに基づき、マーク判定エラーが発生したかどうかを判断する（Ｓ１１１）。そして、マーク判定エラーが発生したと判断した場合には（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、ずれ補正を行うことなく本補正処理を終了する。なお、マーク判定エラーが発生したと判断した場合にＳ１０３に戻る構成でもよい。

次にＣＰＵ４０は、２値化信号Ｓ２のパルス幅に基づき、各マークＭのマーク幅Ｄ１Ｋ、Ｄ１Ｙ、Ｄ１Ｍ、Ｄ１Ｃ、及び、上記マーク間距離Ｄ２Ｙ、Ｄ２Ｍ、Ｄ２Ｃを検出することができる（図５参照）。そして、これらの検出結果に基づき主走査方向及び副走査方向のずれ量を測定する（Ｓ１１３）。

具体的には、ＣＰＵ４０は、各マークＭごとに、マーク幅Ｄ１の平均値を算出し、基準色マークＭＫと各調整色マークＭＹ、ＭＭ、ＭＣとのマーク幅Ｄ１の相対値に応じた量を、基準色画像に対する調整色画像の主走査方向のずれ量であるとする。そして、このずれ量を相殺するように、調整色用の露光部１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃの発光開始タイミング（例えば調整色画像の先頭ラインの一端点を露光するためのＬＥＤ）を変更するためのずれ補正値を求めて、例えばＮＶＲＡＭ４３に記憶する（Ｓ１１５）。なお、上記基準色マークＭＫの主走査方向の位置もＮＶＲＡＭ４３に記憶する。

また、ＣＰＵ４０は、補正用パターンＰのマーク群ごとに、マーク間距離Ｄ２Ｙ、Ｄ２Ｍ、Ｄ２Ｃを検出し、イエローマークＭＹ、マゼンタマークＭＭ、シアンマークＭＣそれぞれについて、全マーク群における上記マーク間距離Ｄ２の平均値を算出する。この各色マークごとの平均値と規定値（基準色画像に対する調整色画像の副走査方向のずれ量が略ゼロであるときのマーク間距離）との偏差を、基準色画像に対する調整色画像の副走査方向のずれ量であるとする。

そして、このずれ量を相殺するように、調整色用の露光部１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃの発光開始タイミング（例えば調整色画像の先頭ラインを露光するためのＬＥＤヘッド１８の発光開始タイミング）を変更するためのずれ補正値を求めて、例えばＮＶＲＡＭ４３に記憶し（Ｓ１１５）、本補正処理を終了する。

（本実施形態の効果）
本実施形態によれば、マーク判定前において、目標レベルに対してマーク判定精度が低下するかどうかを予測的に判断する。そして、マーク判定時には、マーク判定精度が低下するとの肯定判断の場合には、低下しないとの否定判断の場合に比べて、マークＭの長さ、太さや設定数を増大させた補正用パターンＰをベルト１３に形成する。従って、目標レベルに対するマーク判定精度に応じてマークＭの位置の判定を効率良く行うことができる。
また、マーク判定精度低下の抑制に貢献しない関連要素は増大させないので、更にマーク判定の効率性を向上させることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、カラー画像を形成する直接転写方式のカラープリンタに本発明を適用した例を説明したが、本発明はこれに限られない。モノクロプリンタでもよい。また、中間転写方式のプリンタでもよい。この場合、中間転写体が「移動体」の一例である。また、ポリゴンスキャニング方式など、他の電子写真方式の画像形成装置でもよく、更にインクジェット方式でもよい。

（２）上記実施形態では、画像形成位置のずれ量を補正するための補正用パターンＰをベルト１３上に形成し、マークＭの位置を判定する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られない。例えば濃度測定用パターンをベルト１３上に形成し、マークの濃度を判定する構成でもよい。なお、各パターンをシート３に形成してもよい。この場合、シート３が「対象物」の一例である。

（３）上記実施形態では、線対称に配置された一対の棒状マークからなるマークＭを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られない。一対の棒状マークが非線対称に配置されたものでもよい。また、１本の棒状マークのみからなるものでもよい。

（４）上記実施形態では、発光調整用ＰＷＭ値（ベルト１３の下地の状態）、推定変化量、目標レベルの相違に応じて、マークＭの太さ等のマーク要素を増減させたが、本発明はこれに限られない。例えば、副走査方向とベルト１３の移動方向との間における相対的なずれ角度が基準角度よりも大きいとの肯定判断の場合に、否定判断の場合に比べてマーク要素を増加させる構成でもよい。要するにマーク判定結果に影響を与える関連要素であればよい。なお、ずれ角度は、上記主走査方向のずれ量に基づき測定することができる。
更に、上記実施形態では、マーク判定の目標レベルの相違に応じてマークＭの数を増減させ、推定変化量に応じてマークＭの長さを増減させ、ベルト１３の下地の状態に応じてマークＭの太さを増減させたが、本発明はこれに限られない。例えばマーク判定の目標レベルの相違やずれ角度に応じてマークＭの長さや太さを増減させてもよいし、推定変化量やベルト１３の下地の状態やずれ角度に応じてマークＭの数を増減させてもよい。

（５）上記実施形態では、マークＭの長さ、太さや設定数を増大させることでマーク判定精度を向上させたが、本発明はこれに限られない。例えばマーク幅Ｄ１、マーク間距離Ｄ２や、マークＭの濃度を増大させることでマーク判定精度を向上させてもよい。例えばマーク幅Ｄ１やマーク間距離Ｄ２が小さいと、図５に示す各棒状マークに対応する受光信号Ｓ１の波形同士が影響し合ってマーク判定精度が低下するおそれがある。そこで、マーク幅Ｄ１やマーク間距離Ｄ２を増大させることで、上記波形同士の間隔が広がるため、マーク判定精度を向上させることができる。逆に、マーク判定精度が悪化しない限り、マーク幅Ｄ１やマーク間距離Ｄ２を小さくすることで、補正用パターンＰの全長を短くすることができ、マーク判定に要する時間を短くすることができる。
一方、マークＭの濃度を増大させることで、図５に示す各棒状マークに対応する受光信号Ｓ１の波形の波高値が高くなるため、マーク判定精度を向上させることができる。逆に、マーク判定精度が悪化しない限り、マークＭの濃度を減少させることで、トナーの使用量を抑制することができる。

（６）上記実施形態において、図７〜図１０までの処理を、各補正用パターンＰごとや、各色のマークごとに個別に行ってもよい。これにより、ベルト１３の左右で劣化状態がばらついたり、各色のマークＭごとに反射状態がばらついたりする場合に、個別にマーク要素を増減することができる。

（７）上記実施形態では、検出数が設定数より少ない場合（図９のＳ３０３）や、相対比が第２基準比以上の場合（図１０のＳ４０５）に、所定条件を緩和したが、本発明はこれに限られない。要するにマークの判定結果に悪影響が生じた場合であればよく、例えば２値化信号Ｓ２のパルス幅が基準幅よりも小さい場合などに所定条件を緩和してもよい。

（８）上記実施形態において、一対のマークセンサ１５の検出領域Ｅの位置、及び、上記２つの補正用パターンＰの形成位置を、極力、ベルト１３の左右端側に形成すれば、左右方向の位置バラツキが抑制され、主走査方向及び副走査方向のずれ補正をより精度よく行うことができる。しかし、上記検出領域Ｅの位置及び補正用パターンＰの形成位置が、シート３上の画像形成範囲よりも外側に位置してしまうことがある。そこで、マーク判定時とシート３への画像形成時とで画像倍率を異ならせることが好ましい。例えばシート３への画像形成時の倍率で作成された補正用パターンＰのデータを、所定の比率によりマーク判定時の倍率に拡大変換し、その拡大変換後の補正用パターンＰによりマーク判定を行う。そして、その判定結果により特定された主走査方向および副走査方向のずれ補正値を、上記比率の逆数によりシート３への画像形成時の倍率に縮小変換し、その縮小変換後のずれ補正値に基づき画像形成位置を補正してシート３への画像形成を行う。なお、このような倍率変換を行う構成であれば、マーク判定時用とシート３への画像形成用とで互いに異なる倍率のデータをＮＶＲＡＭ４３等に記憶しておく必要がない。

１...プリンタ
３...シート
１３...ベルト
１５...マークセンサ
２０...形成ユニット
４０...ＣＰＵ
Ｍ...マーク
Ｓ２...２値化信号

Claims (6)

1. 相対的に移動する対象物上であって、当該対象物の移動方向に直交する方向において互いに異なる第１位置と第２位置とにそれぞれマークを形成する形成部と、
   前記形成部が前記対象物に形成した前記マークに応じた検出信号を出力する検出部と、
   前記検出信号に基づき、前記マークの位置及び濃度の少なくとも一方を判定するマーク判定部と、
   前記マーク判定部による判定結果に基づき前記形成部による画像形成位置及び画像形成濃度の少なくとも一方を補正する補正部と、
   前記マーク判定部による判定結果に影響を与える関連要素が、前記第１位置に形成されるマーク及び前記第２位置に形成されるマークの判定結果に悪影響を与える所定条件を満たすか否かを、前記マーク判定部によるマーク判定前に判断する判断部と、
   前記判断部が肯定判断した場合には、否定判断した場合に比べて、前記対象物の移動方向の幅、当該移動方向に直交する方向の幅、濃度、マーク同士の間隔およびマーク数の少なくともいずれか１つを含むマーク要素を増大させたマークを形成するよう、前記形成部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記判断部により前記第１位置に形成されるマークの判定結果に悪影響を与える所定条件を満たすと判断された場合、前記第１位置に形成されるマークのマーク要素を増大させ、前記判断部により前記第２位置に形成されるマークの判定結果に悪影響を与える所定条件を満たすと判断された場合、前記第２位置に形成されるマークのマーク要素を増大させる、画像形成装置。
2. 相対的に移動する対象物に、互いに色が異なるマークをそれぞれ形成する第１単位形成部及び第２単位形成部を有する形成部と、
   前記形成部が前記対象物に形成したマークに応じた検出信号を出力する検出部と、
   前記検出信号に基づき、前記マークの位置及び濃度の少なくとも一方を判定するマーク判定部と、
   前記マーク判定部による判定結果に基づき前記形成部による画像形成位置及び画像形成濃度の少なくとも一方を補正する補正部と、
   前記マーク判定部による判定結果に影響を与える関連要素が、前記第１単位形成部に形成されるマーク及び前記第２単位形成部に形成されるマークの判定結果に悪影響を与える所定条件を満たすか否かを、前記マーク判定部によるマーク判定前に判断する判断部と、
   前記判断部が肯定判断した場合には、否定判断した場合に比べて、前記対象物の移動方向の幅、当該移動方向に直交する方向の幅、濃度、マーク同士の間隔およびマーク数の少なくともいずれか１つを含むマーク要素を増大させたマークを形成するよう、前記形成部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記判断部により前記第１単位形成部に形成されるマークの判定結果に悪影響を与える所定条件を満たすと判断された場合、前記第１単位形成部に形成するマークのマーク要素を増大させ、前記判断部により前記第２単位形成部に形成されるマークの判定結果に悪影響を与える所定条件を満たすと判断された場合に、前記第２単位形成部が形成するマークのマーク要素を増大させる、画像形成装置。
3. 相対的に移動する対象物に画像を形成する形成部と、
   前記形成部が前記対象物に形成したマークに応じた検出信号を出力する検出部と、
   前記検出信号に基づき、前記マークの位置及び濃度の少なくとも一方を判定するマーク判定部と、
   前記マーク判定部による判定結果に基づき前記形成部による画像形成位置及び画像形成濃度の少なくとも一方を補正する補正部と、
   前記マーク判定部による判定結果に影響を与える関連要素が、当該判定結果に悪影響を与える所定条件を満たすか否かを、前記マーク判定部によるマーク判定前に判断する判断部と、
   前記判断部が肯定判断した場合には、否定判断した場合に比べて、前記対象物の移動方向の幅、当該移動方向に直交する方向の幅、濃度、マーク同士の間隔およびマーク数の少なくともいずれか１つを含むマーク要素を増大させたマークを形成するよう、前記形成部を制御する制御部と、を備え、
   前記マーク要素は、前記対象物の移動方向の幅、当該移動方向に直交する方向の幅、濃度、マーク同士の間隔およびマーク数の少なくとも２つを含み、
   前記制御部は、前記マーク要素のうち、前記マーク判定部による判定結果に影響を与える関連要素に対応するマーク要素のみを増大させる、画像形成装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記関連要素は、前記対象物の下地の状態、前回以前のマーク判定時からの前記判定結果の推定変化量、前回以前のマーク判定時との前記マーク判定に要求される判定精度の相違、前記形成部と前記対象物との相対的なずれ角度の少なくともいずれか１つを含む、画像形成装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記制御部は、前記マーク判定を実際に実行した時における判定結果に悪影響が生じた場合には、前記所定条件を緩和する、画像形成装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記マーク判定部は、少なくとも前記マークの位置を判定し、
   前記制御部は、前記マーク判定部による前回以前のマーク位置の判定結果に基づき、前記マークの位置と、前記検出部の検出位置とが近付くよう前記形成部を制御する、画像形成装置。

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