JP4963390B2 - 位置ずれ補正装置及びカラー画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成プロセスが実行される画像ステーションを色毎に複数備えておき、各色の画像を無端状の転写ベルトや搬送ベルト上で重ね合わせて形成した転写用カラー画像を記録紙に転写することによりカラー画像を形成するタンデム方式のカラー画像形成装置に用いて好適な位置ずれ補正装置、及びカラー画像形成装置に関する。

従来、電子写真技術を採用したカラー画像形成装置においては、像担持体としての感光体ドラムを帯電手段により帯電し、帯電された感光体ドラムに画像情報に応じたレーザ光照射を行って潜像を形成し、この潜像を現像手段によって現像し、現像されたトナー像をシート材等に転写して画像を形成することが行われている。

また、このような一連の画像形成プロセスが実行される画像ステーションを複数備え、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、ＢＫ（ブラック）の各色の画像をそれぞれの像担持体に形成し、各像担持体の転写位置にて無端ベルト状の転写ベルト上に重ね合わせて形成した転写用カラー画像を記録紙に転写することによりカラー画像を形成するタンデム方式のカラー画像形成装置が普及している。

このタンデム方式のカラー画像形成装置では、各色の感光体に画像を形成し、転写ベルト上の記録紙に転写する際、各色の転写画像位置が理想位置からずれると記録紙上には色ずれのある画像が形成され、画像の品質が劣化する。

そこで、従来、転写ベルト上に位置ずれ補正用パターンを作像し、これらをＣＣＤセンサなどで読み取り、各色の画像に対応する感光体ドラム上での位置ずれを検出し、記録されるべき画像信号に電気的補正をかけるとともに、レーザ光の光路中に設けられている反射ミラーを駆動して光路長変化或いは光路変化の補正を行っている。この位置ずれ補正用パターン画像は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ、各色のトナーによって描画されたライン状のパターンであり、ある１色のパターンを基準として他色のパターンがセンサに検知される時刻を測定し、その測定時刻と搬送速度とから算出した他色のパターンの位置が理論値とどの程度ずれているかを計算することで各色の位置ずれ量を求める手法が一般的である（特許文献１参照）。

また、位置ずれ補正用パターンを各色に対し、搬送ベルトの副走査方向（長手方向）に複数セット作像し、セット毎の位置ずれ量を平均化することにより、感光体ドラムの回転周期変動による位置ずれ量の変動を除去するものもある（特許文献２参照）。

ここで、位置ずれ補正用パターンの処理は、そのパターンを検出して検出時刻に対応付ける処理と、その検出時刻情報と搬送ベルトの速度情報とを用いて位置情報に変換する処理とからなり、後者が位置情報の読取である。しかしながら、位置ずれ補正用パターンを副走査方向に複数セット作像し、これを露光開始からの一義的な時間（各セット毎の補正用パターンの先端の少し前方が検出されると予想される時間）にて１セットずつパターンの検出及び位置情報の読取を行うように処理する方法では、環境変動や設計段階における位置ずれ補正用パターンの作像、検出を行う部分のレイアウト寸法の公差、例えば転写ベルトの伸縮などにより、この一義的な時間が、補正用パターンの各セット毎の間に挿入されなくなることにより、補正用パターンの位置情報を全てのセットについては読み取れなくなることがある。
特許第２６４２３５１号公報 特開平６−１９３４７６号公報

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、カラー画像形成装置を構成する無端状の搬送体上の副走査方向に各色のライン状パターンからなる位置ずれ補正用パターンを複数セット作成し、それを検出して位置ずれ補正を行うときに、位置ずれ補正用パターンの作像、検出を行う部分のレイアウト寸法の公差などがあったとしても、所要のセットの位置ずれ補正用パターンの位置情報を確実に読み取れるようにすることである。

本発明の位置ずれ補正装置は、カラー画像形成装置を構成する無端状の搬送体上の副走査方向に、主走査方向に平行な各色のライン状パターンからなる奇数番セットと、主走査方向に傾斜した各色のライン状パターンからなる偶数番セットとを一組とする複数組の位置ずれ補正用パターンを作成する作像手段と、前記位置ずれ補正用パターンをセット毎に検出するパターン検出手段と、セット毎の位置ずれ補正用パターンの検出の終了に応じて、セット毎の位置ずれ補正用パターンの主走査方向の中央部における副走査方向の位置情報を読み取る位置情報読取手段と、前記位置情報読取手段で読み取った位置情報を記憶する位置情報記憶手段と、前記位置情報記憶手段に記憶した位置情報に基づいて、位置ずれ補正量を算出する位置ずれ補正量算出手段と、前記パターン検出手段のセット毎の検出開始タイミングを設定するタイミング設定手段と、を備え、前記タイミング設定手段は、第１セットの位置ずれ補正用パターンの作像開始から第１の所定時間が経過したときを前記第１セットの位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングとし、前記第１セットの位置ずれ補正用パターンの作像開始から第２の所定時間が経過したときを第２セットの位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングとし、前記位置情報読取手段で読み取った第１セットの基準作像色パターンの位置情報に基づいて、第３セット以降の所定のセットの位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングを設定する位置ずれ補正装置である。
本発明のカラー画像形成装置は、本発明の位置ずれ補正装置を備えたカラー画像形成装置である。

本発明によれば、第１セット及び第２セットについては、露光開始からの一義的な時間に基づいて、検出開始タイミングを設定し、第１セットの位置ずれ補正用パターンを読み取ったタイミングに基づいて、第３セット以降の位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングを設定するので、複数セットの位置ずれ補正用パターンの作像、検出を行う部分のレイアウト寸法の公差などがあったとしても、第３セット以降については、第１セットの位置ずれ補正用パターンの作像位置からの公差のみが理想位置からのずれに影響するだけである。従って、露光開始からの一義的な時間に基づいて、１セットずつ位置情報を読み取る従来方法と比較すると、第３セット以降の位置ずれ補正用パターンをより確実に読み取ることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態のカラー画像形成装置の作像原理を説明するための画像プロセス部及び転写ベルトの正面図である。

このカラー画像形成装置は、搬送ベルト（無端状移動手段）に沿って各色の画像形成部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。即ち、給紙トレイ１から給紙ローラ２と分離ローラ３とにより分離給紙される用紙（記録紙）４を搬送する搬送ベルト５に沿って、この搬送ベルト５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）６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６ＢＫが配列されている。

これら複数の画像形成部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６ＢＫは、形成するトナー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６Ｙはイエローのトナー画像を、画像形成部６Ｍはマゼンタのトナー画像を、画像形成部６Ｃはシアンのトナー画像を、画像形成部６ＢＫはブラックのトナー画像をそれぞれ形成する。よって、以下の説明では、画像形成部６Ｙについて具体的に説明するが、他の画像形成部６Ｍ、６Ｃ、６ＢＫは画像形成部６Ｙと同様であるので、その画像形成部６Ｍ、６Ｃ、６ＢＫの各構成要素については、画像形成装置６Ｙの各構成要素に付したＹに替えて、Ｍ、Ｃ、ＢＫ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５は、回転駆動される駆動ローラ７と従動ローラ８とに巻回されたエンドレス（無端状）のベルトである。この駆動ローラ７は、駆動モータ（図示せず）により回転駆動され、この駆動モータと、駆動ローラ７と、従動ローラ８とが、無端状移動手段である搬送ベルト５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、給紙トレイ１に収納された用紙４は最も上に載置されているものから順に送り出され、静電吸着作用により搬送ベルト５に吸着されて最初の画像形成部６Ｙに搬送され、ここで、イエローのトナー画像を転写される。

画像形成部６Ｙは、感光体ドラム９Ｙ、この感光体ドラム９Ｙの周囲に配置された帯電器１０Ｙ、露光器１１、現像器１２Ｙ、感光体クリーナ（図示せず）、除電器１３Ｙ等から構成されている。露光器１１は、各画像形成部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６ＢＫが形成するトナー画像の色に対応する露光光であるレーザ光１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４ＢＫ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９Ｙの外周面は、暗中にて帯電器１０Ｙにより一様に帯電された後、露光器１１からのイエロー画像に対応したレーザ光１４Ｙにより露光され、静電潜像を形成される。現像器１２Ｙは、この静電潜像をイエローのトナーにより可視像化（現像）し、このことにより感光体ドラム９Ｙ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９Ｙと搬送ベルト５上の用紙４とが接する位置（転写位置）で、転写器１５Ｙの働きにより用紙４上に転写される。この転写により、用紙４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９Ｙは、外周面に残留した不要なトナーが感光体クリーナにより払拭された後、除電器１３Ｙ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６Ｙでイエローのトナー画像を転写された用紙４は、搬送ベルト５によって次の画像形成部６Ｍに搬送される。画像形成部６Ｍでは、画像形成部６Ｙ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９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が用紙４上に形成されたイエローの画像に重畳されて転写される。

用紙４は、さらに次の画像形成部６Ｃ、６ＢＫに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム９ＢＫ上に形成された黒のトナー画像とが、用紙４上に重畳されて転写される。こうして、用紙４上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された用紙４は、搬送ベルト５から剥離されて定着器１６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。

以上のような構成のカラー画像形成装置では、感光体ドラム９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫの軸間距離の誤差、感光体ドラム９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫの平行度誤差、露光器１１内でレーザ光を偏向する偏向ミラー（図示せず）の設置誤差、感光体ドラム９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫへの静電潜像の書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。こうした各色の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、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれなどが知られている。

本実施形態では、転写ベルト５上の副走査方向（搬送方向）に複数セットの位置ずれ補正用パターンを規則的に並べて作像し、画像形成部６ＢＫの下流側に、搬送ベルト５に対向するセンサ１７，１８，１９を配置して、位置ずれ補正用パターンを読み取り、その理想位置からのずれにより、スキュー、副走査方向のレジストずれ、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれ量を各々求める。そして、このずれ量を基に補正を行う。スキューに関しては、例えば露光器１１内の偏向ミラー若しくは露光器１１自体をアクチュエーターによって傾きを加えることなどを行い、副走査方向のレジストずれに対しては、例えばラインの書き出しタイミング及び偏向ミラーの面位相制御によって行う。また、主走査方向の倍率誤差に関しては例えば書き込み画像の周波数を変更することによって行う。さらに、主走査方向のレジストずれに関しては、主走査ラインの書き出しタイミングの補正によって行うことができる。

図２は、搬送体５、感光体ドラム９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９ＢＫ、及びセンサ１７，１８，１９の斜視図であり、搬送体５上に位置ずれ補正用パターン２２が作像された状態を示している。センサ１７，１８，１９は用紙４の搬送方向と直交する主走査方向に沿うように同一の基板（図示せず）上に支持されている。位置ずれ補正用パターン２２は、センサ１７，１８，１９に対応して、主走査方向の始端側、中央部、終端側に１列ずつ形成されている。

各センサ１７，１８，１９は、図３に示すように、発光部２０と、受光部２１と備え、発光部２０から放射され、位置ずれ補正用パターン２２で反射した光を受光部２１で受光して電気信号に変換する。

図４にその平面図を示すように、各列の位置ずれ補正用パターン２２は、主走査方向に平行に延びる直線を副走査方向にＹ、ＢＫ、Ｍ、Ｃの順に作像した奇数番（第１、第３、第５、・・・）セット２２−１，２２−３，２２−５，・・・と、それらの間に、主走査方向に斜めに延びる直線を副走査方向にＹ、ＢＫ、Ｍ、Ｃの順に作像した偶数番（第２、第４、第６、・・・）セット２２−２，２２−４，２２−６，・・・とから構成されている。また、１つの奇数番セットの位置ずれ補正用パターンと、その次の偶数番セットの位置ずれ補正用パターンを一組とし、その一組の検知信号から、前述したスキュー、副走査方向のレジストずれ、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれ量を１つずつ求めることができる。従って、この図に示すように、感光体ドラム９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９ＢＫ、搬送ベルト５等の回転変動による変動誤差を相殺するため、例えば感光体ドラムの１セット間に対し、複数組の位置ずれ補正用パターンを有する位置ずれ補正用パターン列を形成してセンサ１７，１８，１９によりそれらの位置ずれ補正用パターン列の読取を行い、その読取結果の副走査方向の平均をとることにより、より正確な補正が可能となる。なお、位置ずれ量の具体的算出方法については公知の方法（特許第２６４２３５１号公報、特開２００５−２８９０３５号公報参照）を採用できるので、説明を省略する。

図４に示すような位置ずれ補正用パターン２２のセンサ１７，１８，１９による検知信号に基づいて、各色の位置ずれ量を求めるための装置の電気的ブロックを図５に示す。この電気的ブロックは、データバス２９により互いに接続されたＣＰＵ３０、ＲＡＭ３１、ＲＯＭ３２、及びＩ／Ｏポート２８と、それぞれがＩ／Ｏポート２８に接続された、センサ１７，１８，１９の発光部２０の発光量を制御する部分（発光量制御部３４）と、センサ１７，１８，１９の受光部２１の検知信号を取り込む部分（増幅器２３、フィルタ２４、Ａ／Ｄ変換器２５、サンプリング制御部２６、ＦＩＦＯメモリ２７）とからなる。

受光部２１から得られた位置ずれ補正用パターンの検知信号は、増幅器２３によって増幅され、フィルタ２４によってライン検知の信号成分（副走査方向のエッジ成分）のみを通過させ、Ａ／Ｄ変換器２５によってアナログデータからデジタルデータに変換される。Ａ／Ｄ変換器２５におけるデジタルデータのサンプリングのタイミングはサンプリング制御部２６によって制御され、サンプリングされたデータはＦＩＦＯメモリ２７に格納される。格納されたデータは所定のタイミングで読み出され、Ｉ／Ｏポート２８を介して、データバス２９によりＣＰＵ３０及びＲＡＭ３１にロードされ、ＣＰＵ３０は所定の演算処理を行って位置情報を算出し、さらに上述した各種ずれ量を求める。この読み出しのタイミングには、１組（２セット）の位置ずれパターン２２の格納が終了したとき、１セットの位置ずれパターン２２の格納が終了したとき、格納と同時などがある。

ＲＯＭ３２には、上述した各種ずれ量を演算するためのプログラムをはじめ、本実施形態における位置ずれ補正及び画像形成の制御を行うための各種プログラムが格納されている。また、ＣＰＵ３０は、受光部２１からの検知信号を適当なタイミングでモニタしており、搬送ベルト５及び発光部２０の劣化等が起こっても確実に検知できるようにするため、受光部２１からの受光信号のレベルが常に一定になるように発光量制御部３４によって発光量を制御している。このように、ＣＰＵ３０とＲＯＭ３２とが、画像形成装置全体の動作を制御する制御手段として機能する。

次に図５に示す装置の動作を説明する。この装置は設定により複数種類の異なる位置ずれ補正制御が可能に構成されており、以下それらを第１乃至第４の位置ずれ補正制御手順と呼び、図６乃至９のフローチャートを用いて順番に説明する。また、以下の説明では、搬送ベルト５上に図４に示す位置ずれ補正用パターン２２を形成するものとする。

〔第１の位置ずれ補正制御手順〕
第１の位置ずれ補正制御手順のフローチャートを図６に示す。まず、搬送ベルト５に位置ずれ補正用パターン２２の第１セット２２−１のＹのパターン２２−１Ｙを形成するために、画像形成部６Ｙにて感光体ドラム９Ｙ上にレーザ光１４を照射して露光を開始し（ステップＳ１）、Ｙのトナー画像を形成し、このトナー画像を、転写器１５Ｙにより搬送ベルト５上に転写する。また、感光体ドラム９Ｙの露光を開始すると共に第１セットの位置ずれ補正用パターン２２の検出開始タイマをスタートさせる（ステップＳ２）。このタイマの設定値は、理想的には搬送ベルト５上に形成された第１セットの位置ずれ補正用パターン２２−１の先頭のＹのパターン２２−１Ｙの少し前方の副走査方向位置（図４のＰ１）がセンサ１７，１８，１９の設置場所に到達すると予想される時間にタイムアップするように設定すればよいが、実際には搬送ベルト５の公差を考慮して、少し早くタイムアップするように設定する。以後、搬送ベルト５の移動に伴って、搬送ベルト５上には図４に示すように第１セットの位置ずれ補正用パターン２２−１のマゼンタのパターン２２−１Ｍ，シアンのパターン２２−１Ｃ，ブラックのパターン２２−１ＢＫ、第２セットの位置ずれ補正用パターン２２−２のイエローのパターン２２−２Ｙ，マゼンタのパターン２２−２Ｍ，シアンのパターン２２−２Ｃ，ブラックのパターン２２−２ＢＫなどが順次形成されていく。

第１セットの位置ずれ補正用パターン２２−１の先頭のパターンである２２−１Ｙがセンサ１７，１８，１９に接近したときに検出開始タイマがタイムアップするので（ステップＳ３でYES）、位置ずれ補正用パターン２２のセット数カウンタのカウント値ｋを“１”に設定すると共に（ステップＳ４）、センサ１７，１８，１９の発光部２０を発光させ、かつ受光部２１の出力信号のモニタを開始する。そして、位置ずれ補正用パターン２２が検知されたら（ステップＳ５でYES）、ＦＩＦＯメモリ２７にデータを格納すると同時に格納されたデータをＣＰＵ３０及びＲＡＭ３１にロードし、位置情報を算出する処理を実行し、位置情報をＲＡＭ３１に保存する（ステップＳ６）。このように、第１の位置ずれ補正制御手順では、位置ずれ補正用パターンを検出してデータをＦＩＦＯメモリ２７に格納すると同時にＣＰＵ３０による位置情報の読取を開始している。

次いで、第１セットの位置ずれ補正用パターン２２−１の基準作像色パターンの位置情報より、第２セット以降の位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングが設定済か否かを判断し（ステップＳ７）、設定済でなければ設定した（ステップＳ８）後に、設定済であればそのまま、セット数カウンタのカウント値ｋを“１”インクリメントする（ステップＳ９）。第２セット以降の位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングは、各セットの位置ずれ補正用パターンの先頭のＹのパターンの少し前方の副走査方向位置（図４のＰ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，・・・）がセンサ１７，１８，１９の設置場所に到達すると予想される時間とする。

ここでは、第２セット以降の位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングは未設定であるため、ステップＳ８にて設定を行った後にセット数カウンタのカウント値ｋを“２”とする。また、基準作像色パターンは、センサ１７，１８，１９から最も遠い位置で形成されたパターンであり、本実施形態ではＹのパターンである。最も遠い位置で形成されたパターンにした理由は、Ｙのパターンを形成する画像形成部６Ｙとセンサ１７，１８，１９との間には他の色の画像形成部６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫの全てが配置されていることにより、それらの公差などが全て位置ずれ補正用パターンの位置情報の理想位置からのずれに影響するため、そのずれ量に基づいて、感光体ドラム９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９ＢＫの回転制御、搬送体５の搬送制御に利用できるからである。しかし、本発明において、基準作像色パターンは、センサ１７，１８，１９から最も遠い位置で形成されたパターンに限らず、他の位置で形成されたパターンにしてもよい。

タイマが、ステップＳ８にて設定した第ｋセット（ここではｋ＝２）の位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングの設定値に到達すると（ステップＳ１０でYES）、搬送ベルト５上に形成された全ての位置ずれ補正用パターンの位置情報がＲＡＭ３１に保存されたか否かを判断する（ステップ１１）。この時点では、全ての位置ずれ補正用パターンの位置情報は保存されていないので、ステップＳ５に戻り、前述した処理を繰り返す。ただし、第２セット以降の位置ずれ補正用パターンの読取開始タイミングは設定済であるため、ステップＳ８は繰り返さずにステップＳ７からＳ９へ進む。

このようにステップＳ５からＳ１１まで（ステップＳ８を除く）の処理を繰り返し、ステップＳ１１にて、全ての位置ずれ補正用パターンの位置情報がＲＡＭ３１に保存されたと判断した場合は、それらの位置情報を基に各種位置ずれ量を算出して（ステップＳ１２）、ＲＡＭ３１に保存し（ステップＳ１３）、位置ずれ補正制御を終了する。

以上のように、第１の位置ずれ補正制御手順によれば、第１セットの位置ずれ補正用パターン２２−１の位置情報に基づいて、第２セット以降の位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングを決定するので、第２セット以降については、第１セットの位置ずれ補正用パターンの作像位置からの公差のみが理想位置からの検出タイミングのずれに影響するだけである。従って、露光開始からの一義的な時間に基づいて、１セットずつ位置情報を検出及び読取を行う従来方法と比較すると、第２セット以降の位置ずれ補正用パターンをより確実に検出し、読み取ることができる。

〔第２の位置ずれ補正制御手順〕
第２の位置ずれ補正制御手順のフローチャートを図７に示す。この図において、図６と同一の処理には図６で使用した符号（ステップ番号）を付した。第１の位置ずれ補正制御手順と比較すると、第２の位置ずれ補正制御手順では、ステップＳ１４にて、第ｋセットの基準作像色パターンの位置情報に基づいて第ｋ＋１セットの位置情報の読取開始タイミングを設定する処理をｋの値をインクリメントしながら繰り返すことである。

つまり、第１セットの位置ずれ補正用パターン２２−１の位置情報に基づいて、第２セットの位置ずれ補正用パターン２２−２の検出開始タイミングＰ２を決定し、その位置情報に基づいて、第３セットの位置ずれ補正用パターン２２−３の検出開始タイミングＰ３を決定し、以下最終セットを読み取るまで繰り返す。従って、第２セット以降については、隣り合うセット間の作像位置の公差のみが理想位置からの検出開始タイミングのずれに影響するだけであるから、第１の補正制御手順と比較しても、第２セット以降の位置ずれ補正用パターンをさらに確実に検出し、読み取ることができる。

〔第３の位置ずれ補正制御手順〕
第３の位置ずれ補正制御手順のフローチャートを図８に示す。まず感光体ドラム９Ｙの露光を開始し（ステップＳ２１）、第１セット及び第２セットの位置ずれ補正用パターン２２の検出開始タイマをスタートさせる（ステップＳ２２）。ここで、第１セット、第２セットの検出開始タイマは、それぞれ図４のＰ１、Ｐ２の位置がセンサ１７，１８，１９の設置場所に到達すると予想される時間にタイムアップするように設定すればよいが、実際には搬送ベルト５の公差を考慮して、少し早くタイムアップするように設定する。次いで、位置ずれ補正用パターン２２のセット数カウンタのカウント値ｋを“１”に設定する（ステップＳ２３）。

第１セットの位置ずれ補正用パターン２２−１の先頭のパターンであるパターン２２−１Ｙがセンサ１７，１８，１９に接近したときに検出タイマがタイムアップするので（ステップＳ２４でYES）、センサ１７，１８，１９の発光部２０を発光させ、かつ受光部２１の出力信号のモニタを開始すると共に、パターンが検知されたら、そのデータをＦＩＦＯメモリ２７に書き込んでおく。次いで、検出開始タイマが第ｋ＋１セット（ここではｋ＋１＝２）の検出開始の設定値に到達したら（ステップＳ２５でYES）、第２セットの位置ずれ補正用パターン２２−２のパターンを検出し、そのデータをＦＩＦＯメモリ２７に書き込んでおく。

次いで、第ｋセットの位置ずれ補正用パターン２２が検知されていたら（ステップＳ２６でYES）、第ｋセットの基準作像色パターンの位置情報より、第ｋ+２セット以降の位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングが設定済か否かを判断し（ステップＳ２７）、設定済でなければ設定する（ステップＳ２８）。ここではｋ＝１であるから、ステップＳ２８で、第３セット以降の位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングを設定する。これらの検出開始タイミングは、図６に示す第１の位置ずれ補正制御手順の場合と同様、各セットの位置ずれ補正用パターンの先頭のＹのパターンの少し前方の副走査方向位置（図４のＰ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，・・・）がセンサ１７，１８，１９の設置場所に到達すると予想される時間とする。

次いで、先にＦＩＦＯメモリ２７に書き込んでおいた第ｋセット及び第ｋ+１セットのデータをＣＰＵ３０及びＲＡＭ３１にロードし、位置情報を算出する処理を実行し、位置情報をＲＡＭ３１に保存する（ステップＳ２９）。つまり、第ｋセット及び第ｋ+１セットの位置ずれ補正用パターンを検出して、データをＦＩＦＯメモリ２７に記憶しておき、記憶が終了したときに、ＣＰＵ３０がそれらを読み出し、位置情報に変換してＲＡＭ３１に保存する。このように処理することにより、ＣＰＵ３０の負担、及びＲＡＭ３１の動作時間を低減することができる。このように、第３の位置ずれ補正制御手順では、第ｋセットの検出終了のタイミングを第ｋ+１セットの検出開始のタイミングにすると共に、第ｋセットの検出終了により、位置情報に変換する読取処理を開始することが、第１及び第２の位置ずれ補正制御手順と相違する。

次いで、搬送ベルト５上に形成された全ての位置ずれ補正用パターンの位置情報がＲＡＭ３１に保存されたか否かを判断する（ステップ３０）。そして、全ての位置ずれ補正用パターンの位置情報が保存されていない場合は、セット数カウンタの値を“２”インクリメントし（ステップ３１）、ステップＳ２４に戻り、前述した処理を繰り返す。ただし、第３セット以降の位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングは設定済であるため、ステップＳ２８は繰り返さずにステップＳ２７からＳ２９へ進む。

このようにステップＳ２４からＳ３１まで（ステップＳ２８を除く）の処理を繰り返し、ステップＳ３０にて、全ての位置ずれ補正用パターンの位置情報がＲＡＭ３１に保存されたと判断した場合は、第１セットの基準作像色パターンの位置ずれが規定値以上か否かを判断し（ステップＳ３２）、規定値以上であった場合は、先にＲＡＭ３１に保存した第１セット及び第２セットの位置ずれ補正用パターンの位置情報を破棄する（ステップＳ３３）。次いで、ＲＡＭ３１に残っている位置情報を基に各種位置ずれ量を算出して（ステップＳ３４）、ＲＡＭ３１に保存し（ステップＳ３５）、位置ずれ補正制御を終了する。このように位置ずれが規定値以上のデータを破棄することにより、不正確な位置情報に起因する位置ずれ補正制御の失敗を防止することができる。

なお、以上の説明した第〜第３の位置ずれ補正制御手順以外に下記（１）〜（３）のような位置ずれ補正制御も可能である。
（１）第２の位置ずれ補正制御手順においては、第２セット以降の各セットの基準作像色パターンの位置情報を基に次のセットの検出開始タイミングを設定しているが、第２セット以降については、複数セット毎の基準作像色パターンの位置情報に基づいて、その次のセットの検出開始タイミングを設定するように構成する。

（２）第３の位置ずれ補正制御手順においては、第１セットの基準作像色パターンの位置情報を基に第３セット以降の全セットの検出開始タイミングを設定しているが、第３セット以降については、各セットの基準作像色パターンの位置情報に基づいて、その２セット後の位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミング（＝１セット後の位置ずれ補正用パターンの検出終了タイミング＝１セット後の位置ずれ補正用パターンの読取開始タイミング）を決定するように構成する。

（３）第３の位置ずれ補正制御手順において、第３セット以降については、複数セット毎の基準作像色パターンの位置情報に基づいて、その２セットの後の位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングを設定するように構成する。

［第２の実施形態］
図９は本発明の第２の実施形態のカラー画像形成装置の作像原理を説明するための画像プロセス部及び転写ベルトの正面図である。この図のカラー画像形成装置において、図１と同一の部分には図１と同一の符号を付した。

本実施形態のカラー画像形成装置では、各色のトナー画像は、感光体ドラム９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫと中間転写ベルト２５とが接する位置（１次転写位置）で、転写器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５ＢＫの働きにより中間転写ベルト２５上に転写される。この転写により、中間転写ベルト２５上に各色のトナーによる画像が重ねあわされたフルカラー画像が形成される。画像形成に際して、給紙トレイ１に収納された用紙４は最も上のものから順に送り出され、中間転写ベルト２５上に搬送され、中間転写ベルト２５と用紙４とが接する位置（２次転写位置）にて、フルカラーのトナー画像を転写される。このフルカラーの重ね画像が形成された用紙４は、中間転写ベルト２５から剥離されて定着器１６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。

中間転写ベルト２５は、回転駆動される駆動ローラ７と従動ローラ８とに巻回されたエンドレスのベルトであり、本実施形態によれば、中間転写ベルト２５上に位置ずれ補正用パターンが形成され、それがセンサ１７，１８，１９にて読み取られる。位置ずれ補正用パターンの具体的構成、並びにそれの作成及び検出を行うと共に位置ずれ量を求めるための構成は第１の実施形態と同じである。

本発明の第１の実施形態のカラー画像形成装置の作像原理を説明するための画像プロセス部及び転写ベルトの正面図である。 図１のカラー画像形成装置の転写ベルト、感光体ドラム、及びセンサの斜視図である。 図１のセンサの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の位置ずれ補正用パターンを示す平面図である。 位置ずれ補正用パターンのセンサによる検知信号に基づいて、各色の位置ずれ量を求めるための装置の電気的ブロックを示す図である。 本発明の第１の実施形態における第１の位置ずれ補正制御手順を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における第２の位置ずれ補正制御手順を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における第３の位置ずれ補正制御手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態のカラー画像形成装置の作像原理を説明するための画像プロセス部及び転写ベルトの正面図である。

符号の説明

５・・・搬送ベルト、６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫ・・・画像形成部、１７，１８，１９・・・センサ、２２・・・位置ずれ補正用パターン、２２−１Ｙ，２２−Ｙ・・・基準作像色パターン、２５・・・中間転写ベルト、３０・・・ＣＰＵ。

Claims (6)

1. カラー画像形成装置を構成する無端状の搬送体上の副走査方向に、主走査方向に平行な各色のライン状パターンからなる奇数番セットと、主走査方向に傾斜した各色のライン状パターンからなる偶数番セットとを一組とする複数組の位置ずれ補正用パターンを作成する作像手段と、
   前記位置ずれ補正用パターンをセット毎に検出するパターン検出手段と、
   セット毎の位置ずれ補正用パターンの検出の終了に応じて、セット毎の位置ずれ補正用パターンの主走査方向の中央部における副走査方向の位置情報を読み取る位置情報読取手段と、
   前記位置情報読取手段で読み取った位置情報を記憶する位置情報記憶手段と、
   前記位置情報記憶手段に記憶した位置情報に基づいて、位置ずれ補正量を算出する位置ずれ補正量算出手段と、
   前記パターン検出手段のセット毎の検出開始タイミングを設定するタイミング設定手段と、
   を備え、
   前記タイミング設定手段は、第１セットの位置ずれ補正用パターンの作像開始から第１の所定時間が経過したときを前記第１セットの位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングとし、前記第１セットの位置ずれ補正用パターンの作像開始から第２の所定時間が経過したときを第２セットの位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングとし、前記位置情報読取手段で読み取った第１セットの基準作像色パターンの位置情報に基づいて、第３セット以降の所定のセットの位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングを設定する位置ずれ補正装置。
2. 請求項１記載の位置ずれ補正装置において、
   前記タイミング設定手段は、第３セット以降の全セットの位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングを設定することを特徴とする位置ずれ補正装置。
3. 請求項１記載の位置ずれ補正装置において、
   前記タイミング設定手段は、第３セット以降については、各セットの基準作像色パターンの位置情報に基づいて、その２セット後の位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングを設定することを特徴とする位置ずれ補正装置。
4. 請求項１記載の位置ずれ補正装置において、
   前記タイミング設定手段は、第３セット以降については、複数セット毎の基準作像色パターンの位置情報に基づいて、その２セット後の位置ずれ補正用パターンの検出開始タイミングを設定することを特徴とする位置ずれ補正装置。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の位置ずれ補正装置において、
   前記位置情報記憶手段に記憶された第１セットの基準作像色パターンの位置情報が基準値以上ずれていたとき、当該第１セット及びその次の第２セットの位置情報を破棄する手段を備え、
   前記位置ずれ補正量算出手段は、当該破棄の後に前記位置情報記憶手段に残っている位置情報に基づいて、位置ずれ補正量を算出することを特徴とする位置ずれ補正装置。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の位置ずれ補正装置を備えたカラー画像形成装置。

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