JP6069983B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置において、互いに異なる色の画像を形成するための複数の感光体を有するタンデム方式による画像形成装置が普及している。このタンデム方式の画像形成装置では、感光体に対して光書き込みにより静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して得たトナー画像を、印刷媒体や中間転写体に転写する。この転写動作を各色毎に行って、印刷媒体や中間転写体に対して各色のトナー画像を重ねて、フルカラーのトナー画像を得る。トナー画像を中間転写体に転写した場合は、この中間転写体から印刷媒体に対してさらに転写する。印刷媒体に転写されたトナー画像を印刷媒体に定着させて、カラー画像を得る。

このような画像形成装置では、各色の転写位置がずれていると、各色のトナー画像が正しく重ならず、印刷画像の画像品質が低下する。そのため、各色の転写位置のずれを補正する必要がある。

電子写真方式の画像形成装置において、各色の転写位置ずれ（以下、位置ずれと略称する）を補正する方法として、位置ずれ補正用パターンを印刷媒体を搬送する搬送ベルトや中間転写体などに形成し、この位置ずれ補正用パターンの位置をセンサで検出して得られた位置情報に基づき位置ずれ補正を行う方法が既に知られている。

また、特許文献１には、色数が通常の４色のトナーに加えて、２色の特別色のトナーが設けられた画像形成装置が開示されている。こうした画像形成装置にあっては、形成される位置ずれ補正用パターンは、色数に応じて異なることとなる。

上述のように、４色のみで色あわせ制御を行う場合と、５色以上で色あわせの制御を行う場合とでは、どちらかのカラーモードを基準としてパターン画像を形成した場合、他のカラーモードでは、形成されたパターン画像のパターンを元にパターン画像を生成するため、結果としてトナーの数が異なることから、パターン全長が異なることとなってしまう。その場合、あるカラーモードに従って形成されたパターン画像に基づき位置ずれ補正を行っても、他のカラーモードであっては、パターン全長が異なることからずれ補正が好適にできなくなってしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数のカラーモードのいずれに対しても好適にずれ補正を行うことができる画像形成装置を提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、異なる色数を示す複数種類のカラーモードのうち選択されたカラーモードを受け付ける受付部と、前記カラーモードの色数がいずれの場合であっても、画質調整用パターン画像の副走査方向における全長が等しくなるよう、前記画質調整用パターン画像の前記副走査方向の単位パターンのパターン長を算出する算出部と、像担持体上に、前記算出部により算出された前記パターン長の整数倍のパターン全長を有し且つ前記受付部により受け付けられたカラーモードが示す色数分の位置合わせ用パターンを前記パターン長内に収めた画質調整用パターン画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により形成された画質調整用パターン画像を検出する検出部と、前記検出部による検出結果に応じて、画質調整処理を制御する画質調整制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、複数のカラーモードのいずれに対しても好適にずれ補正を行うことができるという効果を奏する。

図１は、第１の実施形態の画像形成装置を示す図である。 図２は、第１の実施形態の機能構成を示すブロック図である。 図３は、第１の実施形態のパターン画像の例を示す図である。 図４は、第１の実施形態のハードウェア構成を示す回路図である。 図５は、第１の実施形態のパターン画像の例を示す図である。 図６は、第１の実施形態のパターン画像の全長と駆動周期の関係を示す図である。 図７は、第３の実施形態のパターン画像の例を示す図である。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置の一例の構成を、画像形成を行う部分を中心に示す。図１に例示する画像形成装置１は、搬送ベルト１０５に沿ってＣ(Cyan)、Ｍ(Magenta)、Ｙ(Yellow)、Ｋ(Black)及び特別色であるＲ（ｒｅｄ）各色の画像をそれぞれ形成する画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ、１０６Ｋ、及び１０６Ｒが並べられた構成を備え、所謂タンデムタイプと呼ばれる。本第１の実施形態は、画像データに従い露光を行った感光体ドラムから印刷媒体に対して直接的に画像を転写する、直転方式による画像形成装置における例である。

また、画像形成装置１には、用紙（印刷媒体）を搬送する搬送ベルト１０５に沿って、この搬送ベルト１０５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ及び１０６Ｒが配列されている。これら複数の画像形成部１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ及び１０６Ｒ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。

すなわち、例えば画像形成部１０６Ｋは、感光体ドラム１０９Ｋと、帯電器１１０Ｋと、現像器１１２Ｋと、除電器１１３Ｋと、ＬＥＤＡ（発光ダイオードアレイ）ヘッド１１４Ｋとを有し、感光体ドラム１０９Ｋに対して搬送ベルト１０５に対向する位置に転写器１１５Ｋを有する。

同様に、各画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、及び１０６Ｒは、感光体ドラム１０９Ｙ、感光体ドラム１０９Ｍ、感光体ドラム１０９Ｃ及び感光体ドラム１０９Ｒと、帯電器１１０Ｙ、帯電器１１０Ｍ、帯電器１１０Ｃ、帯電器１１０Ｒと、現像器１１２Ｙ、現像器１１２Ｍ、現像器１１２Ｃ、及び現像器１１２Ｒと、除電器１１３Ｙ、除電器１１３Ｍ、除電器１１３Ｃ、及び除電器１１３Ｒと、ＬＥＤＡヘッド１１４Ｙ、ＬＥＤＡヘッド１１４Ｍ、ＬＥＤＡヘッド１１４Ｃ、ＬＥＤＡヘッド１１４Ｒとをそれぞれ有する。また、各画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｒは、各感光体ドラム１０９Ｙ、感光体ドラム１０９Ｍ、感光体ドラム１０９Ｃ、感光体ドラム１０９Ｒに対して、それぞれ搬送ベルト１０５に対向する位置に転写器１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃ、１１５Ｒを有する。

以下では、繁雑さを避けるため、画像形成部１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｒを、画像形成部１０６Ｋで代表させて説明を行う。

搬送ベルト１０５は、回転駆動される駆動ローラ１０７と従動ローラ１０８とに巻回されたエンドレスのベルトである。この駆動ローラ１０７は、図示されない駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ１０７と、従動ローラ１０８とが搬送ベルト１０５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、給紙トレイに収納された用紙は、給紙ローラにより最も上のものから順に送り出され、用紙の位置合わせを行うためのレジストセンサで先端が検知されて分離ローラに送り込まれる。用紙は、分離ローラから送り出されて搬送ベルト１０５に到達し、静電吸着作用により搬送ベルト１０５に吸着され、回転駆動される搬送ベルト１０５により最初の画像形成部１０６Ｋに搬送され、ここで、ブラックのトナー画像を転写される。

画像形成部１０６Ｋは、感光体としての感光体ドラム１０９Ｋと、この感光体ドラム１０９Ｋの周囲に配置された帯電器１１０Ｋと、ＬＥＤＡヘッド１１４Ｋと、現像器１１２Ｋと、感光体クリーナ（図示しない）と、除電器１１３Ｋとを含む。ＬＥＤＡヘッド１１４Ｋは、例えば、多数のレーザダイオードが、感光体ドラム１０９Ｋに対して主走査方向に、直線状にレーザビームが照射されるように並べて構成される。

画像形成に際し、感光体ドラム１０９Ｋの外周面は、暗中にて帯電器１１０Ｋにより一様に帯電された後、ＬＥＤＡヘッド１１４Ｋからの画像データに対応した照射光により露光され、静電潜像を形成される。現像器１１２Ｋは、この静電潜像をブラックのトナーにより可視像化する。これにより、感光体ドラム１０９Ｋ上にブラックのトナー画像が形成される。

ここで、ＬＥＤＡヘッド１１４Ｋの１回の点灯で感光体ドラム１０９Ｋに対して１ライン分の露光が行われ、１回の主走査方向の走査が行われる。感光体ドラム１０９Ｋを予め定められた角速度で回転させると共に、ＬＥＤＡヘッド１１４Ｋを予め定められた周期で点灯させることで、等間隔の各ラインの露光が行われる。

感光体ドラム１０９Ｋ上に形成されたトナー画像は、感光体ドラム１０９Ｋと搬送ベルト１０５上の用紙とが接する位置（転写位置）で、転写器１１５Ｋの働きにより用紙上に転写される。この転写により、用紙上にブラック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１０９Ｋ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１１３Ｋ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１０６Ｋでブラックのトナー画像を転写された用紙は、搬送ベルト１０５によって次の画像形成部１０６Ｙに搬送される。画像形成部１０６Ｙでは、上述した画像形成部１０６Ｋ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１０９Ｙ上にイエローのトナー画像が形成され、そのトナー画像が用紙上に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。用紙は、さらに次の画像形成部１０６Ｍ及び１０６Ｃ、１０６Ｒに順次搬送され、同様の処理により、感光体ドラム１０９Ｍ上に形成されたマゼンタのトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｒ上に形成されたレッドのトナー画像とがが、用紙上に順次重畳されて転写される。こうして、用紙上にフルカラーの画像が形成される。

このフルカラーの画像が形成された用紙は、搬送ベルト１０５から剥離されて定着部１１６に送り込まれる。定着部１１６は、定着ローラと、定着ローラに接する加圧ローラとを含み、加圧ローラが定着ローラに対して所定の圧力を加えるように構成される。定着ローラは、図示されないヒータによって一定温度に加熱制御される。また、定着ローラ及び加圧ローラのうち少なくとも一方が、搬送ベルト１０５の搬送速度に対応する角速度で回転駆動される。

用紙は、定着部１１６において、定着ローラ１２３ａと加圧ローラ１２３ｂとの間を通過する際に加熱されると共に圧力を加えられる。この加熱及び加圧により、用紙上の各色のトナー画像が用紙に定着される。定着部１１６から排出された用紙は、例えば光の反射を利用して用紙の存在を検知する排紙センサに先端を検知され、排紙される。

なお、本第１の実施形態による画像形成装置１は、形成される画像の位置ずれ補正のために、搬送ベルト１０５に対して位置ずれ補正パターンを形成する。各感光体ドラム１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ、１０９Ｋ、及び１０９Ｒの搬送ベルト１０５の駆動方向に対して下流側には、搬送ベルト１０５に形成された位置ずれ補正パターンを検出するため、センサユニット１４が設けられる。

センサユニット１４は、所定の配置方向に配置されており、例えば、センサユニット１４は、搬送ベルト１０５の駆動方向に直交する方向に整列して配置される。

図２は、本第１の実施形態による画像形成装置１を制御するための一例の構成を示す機能ブロック図である。画像形成装置１は、制御部３０と、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）部３１と、作像プロセス部３２と、副制御部３３と、操作部３４と、記憶部３５と、プリントジョブ管理部３６と、定着部３７と、読取部３８と、書き込み部３９と、画像処理部４１と、画像検出部４３とを有する。

制御部３０は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)及びＲＡＭ(Random Access Memory)を含み、ＲＯＭに予め記憶されるプログラムに従い、ＲＡＭをワークメモリとして用いてこの画像形成装置の全体を制御する。また、制御部３０は、バス上のデータ転送の調停を行う調停部を有し、上述した各部間でのデータ転送を制御する。

Ｉ／Ｆ部３１は、パーソナルコンピュータといった外部機器と接続され、制御部３０の命令に従い、外部機器との間の通信を制御する。例えば、Ｉ／Ｆ部３１は、外部機器から送信された印刷要求などを受信して制御部３０に渡す。プリントジョブ管理部３６は、この画像形成装置に対して要求された印刷要求（印刷ジョブ）について、印刷を行う順番などを管理する。

画像処理部４１は、メモリ４２が接続され、例えば、副制御部３３から渡された画像データを一旦メモリ４２に格納し、このメモリ４２に格納された画像データに対して所定の画像処理を施す。画像処理が施された画像データは、再びメモリ４２に格納される。また、画像処理部４１は、制御部３０の命令に従い、所定の画像データを生成することができる。

副制御部３３は、例えばＣＰＵを有し、印刷要求に応じて図１で示した各部の制御を行うと共に、外部機器からＩ／Ｆ部３１を介して送信された、印刷のための画像データを画像処理部４１に渡す。また、副制御部３３は、画像処理部４１から、画像処理が施された画像データや、生成された画像データを受け取り、後述する書き込み部３９に渡す。

書き込み部３９は、副制御部３３から画像データを受け取り、上述した画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ、１０６Ｋ、１０６Ｒにおける各ＬＥＤＡヘッド１１４Ｃ、１１４Ｍ、１１４Ｙ、１１４Ｋ、１１４Ｒによる、各感光体ドラム１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ、１０９Ｋ、１０９Ｒに対する画像データに従う書き込みすなわち露光を制御する。

書き込み部３９は、画像データをライン単位で、複数ライン分を格納可能なラインメモリ４０が接続される。例えば、書き込み部３９は、副制御部３３から受け取った画像データを、ライン単位でラインメモリ４０に格納させる。このとき、書き込み部３９に画像処理部を設け、ラインメモリ４０に格納する画像データに対して所定の画像処理を施すようにできる。

書き込み部３９は、制御部３０による制御に従い、ラインメモリ４０からライン単位で画像データを読み出して、読み出した画像データに基づき各ＬＥＤＡヘッド１１４Ｃ、１１４Ｍ、１１４Ｙ、１１４Ｋ、１０４Ｒを画素単位で点灯制御して、各感光体ドラム１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ、１０９Ｋ、１０９Ｒに対する画像データの書き込みを行う。

作像プロセス部３２は、上述した各画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ、１０６Ｋ、１０６Ｒを含み、書き込み部３９により各感光体ドラム１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ、１０９Ｋ、１０６Ｒに書き込まれた静電潜像の現像や転写などの処理を行う。

画像検出部４３（検出部）は、センサユニット１４が接続され、これらセンサユニット１４の出力に基づき、制御部３０の制御に従い書き込み部３９により搬送ベルト１０５に形成される位置ずれ補正パターンの検出処理を行う。位置ずれ補正パターンの検出結果は、制御部３０に渡される。制御部３０は、この位置ずれ補正パターンの検出結果に基づき書き込み部３９を制御して、位置ずれ補正処理を行う。

記憶部３５は、ある時点におけるこの画像形成装置１の状態を示す情報を記憶する。例えば、位置ずれ補正パターンの検出結果は、制御部３０により発生された割り込みに応じて記憶部３５に記憶される。操作部３４は、ユーザ操作を受け付ける操作子と、ユーザに対してこの画像形成装置１の状態を表示させる表示部とを有する。

定着部３７は、上述した定着部１１６及び定着部１１６を制御するための構成を有し、作像プロセス部３２によりトナー画像を転写した用紙に対して熱及び圧力を加えて、トナー画像を用紙に定着させる。

読取部３８は、用紙上の印字情報を読み取り、電気信号に変換するもので、所謂スキャナ機能を実現する。読取部３８が印字情報を読み取って出力した電気信号は、制御部３０に渡される。この読取部３８及び図示されない通信手段により、この画像形成装置１は、プリンタ機能、スキャナ機能、複写機能及びＦＡＸ機能を１の筐体で実現する複合機として機能できる。なお、読取部３８は、省略可能である。

図３は、センサユニット１４の詳細な構成を示す図である。図３に示されるように、本実施形態においては、搬送ベルト１０５上に各色のプロセスコントロール用パターン、及び位置合わせ用パターンが形成され、これらの各パターンがセンサユニット１４により検出される構成が示されている。なお、各パターンが形成される場所は、中間転写ベルトであってもよい。また、図示されているパターンは４色を基準として形成されたものであるが、使用する色数によって形成されるパターンは別の態様となる。

センサユニット１４には、主走査方向に位置合わせ用センサ１６、１７、１８が取り付けられており、位置合わせ用センサ１６、１７、１８は、それぞれ対応する位置合わせ用パターン１９、２０、２１の検出を行う。また、センサユニット１４には、プロセスコントロール用パターンを検出するための検出センサ２２、２３、２４、２５が取り付けられており、センサ２２、２３、２４、２５は、それぞれ対応する並列に形成されたパターン２６（Ｋ）、２７（Ｃ）、２８（Ｍ）、２９（Ｙ）の検出を行う。各位置合わせ用パターン１９、２０、２１は、Ｙ、Ｋ、Ｍ及びＣ各色の線が主走査方向と平行に、等間隔に配置される横線パターンと、各色の線が主走査方向に対して４５°の角度を以て等間隔に配置される斜め線パターンとが組み合わされて形成されている。

なお、以下では、位置合わせ用パターン１９、２０、２１を構成する各色の線のそれぞれを、トナーマークと呼ぶ。すなわち、位置合わせ用パターン１９、２０、２１は、複数のトナーマークの集合があるパターンを構成する位置ずれ補正パターンである。

位置合わせ用パターン１９、２０、２１は、図３に例示されるように、搬送ベルト１０５に対し、主走査方向すなわち幅方向に複数列形成される。例えば、制御部３０の命令に従い、画像処理部４１により位置合わせ用パターン１９、２０、２１を形成するための画像データが生成され、メモリ４２に格納される。したがって、本実施形態においては、画像処理部４１が画像形成部として機能する。

制御部３０は、このメモリ４２に格納された画像データに基づき作像プロセス部３２及び書き込み部３９を制御し、各感光体ドラム１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ及び１０９Ｋに対して位置合わせ用パターン１９、２０、２１の静電潜像を形成する。この静電潜像を現像してトナー像とし、この位置合わせ用パターン１９、２０、２１のトナー像を、搬送ベルト１０５上に対して転写させる。

このとき、各列の位置合わせ用パターン１９、２０、２１は、副走査方向すなわち搬送ベルト１０５の走行方向に向けて、それぞれ複数が形成される。１の位置合わせ用パターン１９、２０、２１を１セットとし、例えば各列に８セットずつ、位置合わせ用パターン１９、２０、２１が形成される。

次に、本第１の実施形態に適用可能な位置ずれ補正の一例の方法について説明する。本実施形態では、上述の位置合わせ用パターン１９、２０、２１の横線パターンを構成するトナーマーク同士の間隔と、横線パターンの各トナーマークと、斜め線パターンの各トナーマークとの間隔とを計測することで、制御部３０が位置ずれ補正を行う補正値を算出する。

この例では、位置合わせ用パターン１９、２０、２１は、搬送ベルト１０５の主走査方向の両端に、副走査方向に沿って繰り返し形成され、２の位置ずれ補正パターン列が構成される。また、位置合わせ用パターン１９、２０、２１の先頭のトナーマーク（横線パターンの色Ｋのトナーマーク）から、当該位置合わせ用パターン１９、２０、２１の次に配置される位置合わせ用パターン１９、２０、２１の先頭のトナーマークまでの長さが、位置合わせ用パターン１９、２０、２１の長さ（単位パターン長）とする。この位置合わせ用パターン１９、２０、２１による位置ずれ補正パターン列を、位置合わせ用センサ１６、１７、１８によりそれぞれ検知し、制御部３０（画質調整制御部）が位置ずれ補正処理を行う。

位置合わせ用パターン１９、２０、２１では、例えば、横線パターン及び斜め線パターンを構成する各トナーマークの、位置合わせ用センサ１６、１７、１８による検知結果を一定のサンプリング間隔でサンプリングし、横線パターン及び斜め線パターンの各トナーマークが検知された時間間隔を計測する。計測された時間間隔に対して、既知の搬送ベルト１０５の速度を乗じることで、横線パターン及び斜め線パターンを構成する各トナーマーク間の距離を取得できる。また、横線パターン及び斜め線パターンのうち同じ色のトナーマーク間の距離を計測し、各色の距離を比較することで、ずれ量を求めることが可能となる。具体的な計算方法としては、位置合わせ用センサ１６にて、色Ｋの横線パターン及び斜め線パターンの各トナーマークの間隔を測定し、横線パターン及び斜め線パターンの各トナーマークの理想間隔に対する差分を計算し、計算結果をＡ［ｍｍ］とする。また、位置合わせ用センサ１８にて、Ｋの横線パターン及び斜め線パターンの各トナーマークの間隔を測定し、横線パターン及び斜め線パターンの各トナーマークの理想間隔に対する差分を計算し、計算結果をＢ［ｍｍ］とする。そして、斜め線の傾きを４５度としていることから、上記で求めた計算結果は、それぞれ各センサ位置での主走査方向のずれ量に相当する。よって、位置合わせ用センサ１６と位置合わせ用センサ１８との間隔をＤ［ｍｍ］とすると、（Ｄ＋Ｂ―Ａ）／Ｄが、主走査倍率誤差の割合となる。

次に、図４の位置合わせ処理、プロセスコントロール処理を行うためのブロック図を用いて説明する。プロセスコントロール用パターンの検出センサ２２、２３、２４、２５がパターンを検出した際に発生する検出電圧は、Ｉ／Ｏインターフェイス５０を介しマルチプレクサ５１に入力される。制御回路５３は、マルチプレクサ５１、及びＡ／Ｄコンバータ５２をパターン形成中にのみセンサｃｈの選択及びＡ／Ｄ変換動作を行うように制御し、得られたデジタルデータはレジスタ５４に格納される。ＣＰＵ５５は得られたデータにより、帯電、現像、転写等のプロセス条件を変更する。

また、位置合わせ用センサ１６、１７、１８は、パターンを検出すると、検出電圧をＩ／Ｏインターフェイス５０を介しマルチプレクサ５９に入力する。制御回路５７は、マルチプレクサ５９、及びＡ／Ｄコンバータ５６を、パターン形成中にのみセンサｃｈの選択及びＡ／Ｄ変換動作を行うように制御し、得られたデジタルデータはデマルチプレクサ５８に入力される。デマルチプレクサ５８は、センサのｃｈ各々に用意されたＬＰＦ回路（デジタルフィルタ回路：積和演算回路）６０、６１、６２のどのｃｈに変換されたデジタルデータを出力するかを選択する。ＬＰＦ回路６０、６１、６２は、高周波成分をカットし、より正確に後段回路によりパターン位置を認識できるようにする。

ＬＰＦ回路６０、６１、６２の後段のエッジ検出回路６３、６４、６５は、検出電圧波形を所定のスレッシュ電圧と比較し、立下り/立ち上がりのポイントを抽出し、その中央をパターン中央位置と認識し、レジスタ５４に格納する。ＣＰＵ５５は、レジスタ５４に格納されたデータをもとに、ＲＯＭ６６に格納されているプログラムに従い、ＲＡＭ６７にデータ格納を行いながら、プロセス条件の変更演算、設定及び位置合わせ演算、設定を行う。設定はＩ/Ｏインターフェイス５０を介し、書き込み部３９、及び制御部３０へと行われる。Ｉ/Ｏインターフェイス５０、ＲＯＭ６６、ＲＡＭ６７はそれぞれアドレスバス６８、データバス６９により接続されている。

また、ＣＰＵ５５は、レジスタ５４の設定値を変更することにより、サンプリングスタート／ストップ、Ａ/Ｄ変換を行うセンサｃｈの切り替え等の動作を制御回路５３、５７により行っている。また、ＣＰＵ５５は、レジスタ５４の設定値を変更することにより、ＬＰＦ回路６０、６１、６２のカットオフ周波数の変更を行っている。また、ＣＰＵ５５は、レジスタ５４の設定値を変更することにより、エッジ検出回路６３、６４、６５のスレッシュ電圧の設定を行っている。

したがって、位置合わせ制御において、ハードウェアで行う演算処理とは、ＬＰＦ回路６０、６１、６２による積和演算を行い、エッジ検出回路６３、６４、６５によるセンサ出力電圧（Ａ/Ｄ変換及びフィルタ処理後）とスレッシュ電圧との比較を行った後に、スレッシュ電圧を最初に下回ったポイントを立下りポイントと、次にスレッシュ電圧を最初に上回ったポイントを立ち上がりポイントとの中央をパターン中央位置として認識することにより実現されている。

次に、図５を用いて、位置ずれ補正などに用いるパターンの態様について説明する。図５に示されるように、画像形成装置１において形成される位置合わせ制御用のパターンは、使用されるカラーモードごとに異なっている。カラーモードは、本実施形態においては、操作部３４（受付部）による操作によって利用者が選択することができ、選択された結果は制御部３０を通じて書き込み部３９へとしじされる。図５（ａ）は５色のカラーモードの場合の位置合わせ制御用の画質調整用パターン画像、図５（ｂ）〜（ｄ）は４色のカラーモードの場合の位置合わせ制御用の画質調整用パターン画像をそれぞれ示している。

本実施形態においては、各位置合わせ制御用の画質調整用パターン画像の副走査方向における全長が、搬送ベルト１０５の駆動周期に対応する長さとなるように調整されている。駆動周期とは、搬送ベルト１０５が１周する周期である。画像処理部４１（算出部、及び画像形成部）は、１組の画質調整用パターン画像のパターン長（パターン書き始めから次の組のパターンの書き始めまでの単位パターン長）をＬ［ｍｍ］とし、そのＮ倍（Ｎは整数）、つまりＬ×Ｎ[ｍｍ]をパターン全長として駆動周期に一致するようにＬ及びＮを定めてパターン形成を行う。したがって、本実施形態においては、まずＬ×Ｎが駆動周期によって設定され、各Ｌは５色のカラーモードであっても、４色のカラーモードであっても同じ値になるよう設定されている。なお、パターン間隔の調整方法として、図５（ｂ）に示されているように、５色のカラーモードの１組のパターン画像から、余分な色分を間引いて４色のカラーモードのパターン画像とする場合や、図５（ｃ）に示されているように、５色のカラーモードと、４色のカラーモードとで１組のパターン画像の全長が揃うようにトナーマークの間隔を広げるようにしてパターン画像を形成する場合などがある。このようにした場合に、図５（ｄ）のように、図５（ａ）と同じトナーマークの間隔で、４色のパターン画像を形成した場合に、パターン全長が異なってしまうということを防ぐことができるようになる。

また、上述のように形成したパターン画像と駆動周期との関係について図６を用いて説明する。パターンを形成する、搬送ベルト１０５や中間転写ベルトは回転駆動をするため、ベルトの厚み偏差や回転軸の偏心等の影響を受け、回転速度に周期変動を持つ。この周期変動によるパターン位置の測定誤差の影響を抑えるため、パターンの全長が搬送ベルト１０５のベルト一回転分の長さと一致するように設定されている。そして、画像処理部４１は、同一パターンの組を複数回繰り返すことでパターン画像を形成し、各パターンの組毎に算出された位置ずれ量の平均を取る。複数回繰り返したパターン全長を駆動周期に合わせている場合、平均を取る事で、周期変動の影響を軽減する事が可能となる。

本実施形態の画像形成装置１にあっては、複数のカラーモードごとに形成する位置合わせ制御用のパターン画像の全長を全て一致するようにしたため、あるカラーモードに対して位置合わせの補正をおこなったとしても、他のカラーモードでもパターン全長が一致しているため、補正によるずれは生じにくくなり、位置合わせの補正を好適に行うことができるようになる。

また、パターン全長を搬送ベルト１０５の駆動周期にあわせて設定しているため、駆動周期が変化することによって生じるパターン位置の測定誤差の影響を抑えることができるようになる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の画像形成装置１にあっては、パターンの全長を、最も色数の多いカラーモードを基準として定める点に特徴がある。通常、色数が増えれば増えるほど、形成されるパターンに含まれるトナーマークの数が増える。したがって、色数が少ないカラーモードを基準としてパターン全長を決めると、基準としたモードよりも色数が多いカラーモードでは、トナーマーク同士の間隔を狭くしなければならない。

しかし、トナーマーク間隔を狭くすると、トナーマーク同士が重なる場合が発生しやすくなり、トナーマークが重なると位置ずれを検出できなくなるため、計測可能な最大位置ずれ量が減ることとなる。そこで、パターン画像の全長を、最も色数の多いカラーモードにあわせて決定してＬ［ｍｍ］と繰り返し回数Ｎを算出することで、必要十分な色ずれ計測範囲を確保する事が可能となる。

具体的なＬ、及びＮの算出方法としては、搬送ベルト１０５の駆動周期をＭとすると、まず駆動周期に対して、必要な色ずれを計測可能なパターン間隔を決定する事でパターン画像の１組の長さの最小値：Ｌｍｉｎが算出される。次いで、Ｌ＞＝Ｌｍｉｎ、かつＬ×Ｎ＝Ｍを満たすよう、ＬとＮを決定する事で、必要な色ずれ計測範囲を確保しつつ、ベルト駆動周期の影響を低減したパターンを形成する事が可能となる。そして、このようにして設定されたＬ、及びＮを用いて他のカラーモードのパターン画像も生成される。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態の画像形成装置１について説明する。本実施形態においては、パターンの全長を最も実行頻度が多いと想定されるカラーモードを基準に決定する。図７は、４色のカラーモードを基準にパターン画像の全長の設定した場合を示す図である。４色のカラーモードによる印刷の割合が最も多い場合、４色でのカラーモードが最も多く実行されると考えられるため、画像処理部４１は、図７（ａ）で示すようにこのモードでパターンの全長を定め、他のカラーモードにおいては、図７（ｂ）、（ｃ）に示されるように、４色のカラーモードでのパターン全長と同じ長さになるよう、パターン画像を形成する。

最も実行頻度が高いカラーモードに合わせてパターン形状を最適化する事で、最も使用頻度が高いカラーモードの画質を高精度で補正でき、他のカラーモードでは、パターン全長を変えずに色あわせ制御を行う事で、最低限の駆動周期の影響を軽減する事が可能となる。なお、最も実行頻度が多いと思われるカラーモードを選択する方法としては、例えば、各カラーモード毎に印刷された用紙の枚数を記憶しておき、最も記憶されている枚数が多いカラーモードを、最も実行頻度が多いモードとして選択するようにすることで実現することができる。また、各カラーモード毎に、それぞれのカラーモードを基準とした場合のパターン画像を予め用意しておき、他のカラーモードでは選択されたカラーモードのパターン画像とパターン全長が等しくなるよう、パターンをその都度形成することもできる。

１ 画像形成装置
１４ センサユニット
１６、１７、１８ 位置合わせ用センサ
２２、２３、２４、２５ センサ
３０ 制御部
３１ Ｉ／Ｆ部
３２ 作像プロセス部
３３ 副制御部
３４ 操作部
３５ 記憶部
３６ プリントジョブ管理部
３７ 定着部
３８ 読取部
３９ 書き込み部
４０ ラインメモリ
４１ 画像処理部
４２ メモリ
４３ 画像検出部
５０ Ｉ／Ｆインターフェイス
５１ マルチプレクサ
５２ Ａ／Ｄコンバータ
５３ 制御回路
５４ レジスタ
５５ ＣＰＵ
５６ Ａ／Ｄコンバータ
５７ 制御回路
５８ デマルチプレクサ
５９ マルチプレクサ
６０、６１、６２ ＬＰＦ回路
６３、６４、６５ エッジ検出回路
６８ アドレスバス
６９ データバス
１０５ 搬送ベルト
１０６ 画像形成部
１０７ 駆動ローラ
１０８ 従動ローラ
１０９ 感光体ドラム
１１０ 帯電器
１１２ 現像器
１１３ 除電器
１１４ ＬＥＤＡヘッド
１１５ 転写器
１１６ 定着部
１２２ 排紙センサ
１２３ｂ 加圧ローラ
１２３ａ 定着ローラ

特開２０１１−１１２７０４号公報

Claims (4)

1. 異なる色数を示す複数種類のカラーモードのうち選択されたカラーモードを受け付ける受付部と、
   前記カラーモードの色数がいずれの場合であっても、画質調整用パターン画像の副走査方向における全長が等しくなるよう、前記画質調整用パターン画像の前記副走査方向の単位パターンのパターン長を算出する算出部と、
   像担持体上に、前記算出部により算出された前記パターン長の整数倍のパターン全長を有し且つ前記受付部により受け付けられたカラーモードが示す色数分の位置合わせ用パターンを前記パターン長内に収めた画質調整用パターン画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により形成された画質調整用パターン画像を検出する検出部と、
   前記検出部による検出結果に応じて、画質調整処理を制御する画質調整制御部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成部は、前記色数が最も多い前記カラーモードにおける前記画質調整用パターン画像の基準色間の距離のＮ倍（Ｎ：正の整数）に、前記画質調整用パターン画像の前記副走査方向における全長がなるよう、前記画質調整用パターン画像を形成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成部は、前記像担持体の駆動の１周期に該当する長さに、前記画質調整用パターン画像の前記副走査方向における全長がなるよう、前記画質調整用パターン画像を形成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成部は、最も実行頻度の高い前記カラーモードにおける前記画質調整用パターン画像の基準色間の距離のＮ倍（Ｎ：正の整数）に、前記画質調整用パターン画像の前記副走査方向における全長がなるよう、前記画質調整用パターン画像を形成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。