JP7264587B2 - 画像形成装置、及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、及び画像形成方法に関する。

多色画像を印刷するカラープリンタなどの画像形成装置において、複数の単色画像を重ね合わせて多色画像を形成するものが知られている。このような画像形成装置では、装置が設置された周辺の温度等に起因して各色の単色画像の重ね合わせの位置がずれ、文字の色の変化や色ムラ等で画像品質が低下する場合がある。

この場合に、転写体に各色の単色画像を順次転写した転写画像の搬送方向における後端から、次の転写画像の搬送方向における先端までの画像間領域に、各色の単色画像の位置ずれを補正するためのパターンを形成し、このパターンを利用して位置ずれを補正する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、従来の方法では、形成するパターンのサイズや数によっては、画像間領域が長くなり、画像形成速度が低下する場合があった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、画像形成速度を低下させずに、各色の単色画像の位置ずれを補正することを課題とする。

開示の技術の一態様に係る画像形成装置は、画像データに応じた光が照射されて単色の潜像画像が形成される複数の像担持体と、前記複数の像担持体のそれぞれに形成された前記単色の潜像画像を現像し、単色画像とする複数の現像手段と、前記単色画像が順次転写された画像であって、媒体に転写される画像である転写画像を搬送する転写体と、を有し、前記単色画像を重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置であって、前記転写画像の搬送方向において、前記転写画像の後端から次の前記転写画像の先端までの画像間領域に、前記媒体に転写されない画像からなり、各色の前記単色画像の位置ずれを補正するためのパターンを形成するパターン形成手段と、前記パターンに基づき、前記位置ずれを補正する補正手段と、を有し、前記パターン形成手段は、所定の前記画像間領域に、副走査方向の前記位置ずれを補正する第１のパターンのみを形成し、前記副走査方向の前記位置ずれを補正した後に、所定の前記画像間領域とは異なる他の前記画像間領域に、主走査方向の前記位置ずれを補正する第２のパターンのみを形成し、前記第１のパターンは、相互に重ならずに形成された色ごとの横線画像からなり、前記第２のパターンは、相互に重ならずに形成された色ごとの斜め線画像のみからなり、前記副走査方向の前記位置ずれが補正されており、前記副走査方向の前記位置ずれを補正するための前記パターンを形成する前記画像間領域と、前記主走査方向の前記位置ずれを補正するための前記パターンを形成する前記画像間領域との間には、前記パターンを形成しない前記画像間領域が設けられている、ことを特徴とする。

画像形成速度を低下させずに、各色の単色画像の位置ずれを補正することができる。

第１の実施形態の画像形成装置の全体構成の一例を示す概略図である。 第１の実施形態の画像形成装置が有する作像装置の構成の一例を示す概略図である。 第１の実施形態の画像形成装置が有する光ビーム走査装置の構成の一例を示す概略図である。 第１の実施形態の画像形成装置が有する光ビーム走査装置及びその周辺のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態の画像形成装置が有するＶＣＯクロック生成装置の構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態の画像形成装置が有する書出開始位置制御装置の構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態の画像形成装置における主走査方向の書出開始位置制御の一例を示すタイミングチャートである。 第１の実施形態の画像形成装置における副走査方向の書出開始位置制御の一例を示すタイミングチャートである。 第１の実施形態の画像形成装置が有するラインメモリの一例を示す概略図である。 第１の実施形態の画像形成装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態の画像形成装置における画像形成制御の処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態の画像形成装置における副走査方向の位置ずれ補正用パターンの一例を説明する図である。 第１の実施形態の画像形成装置における主走査方向の位置ずれ補正用パターンの一例を説明する図である。 第１の実施形態の画像形成装置における位置ずれ補正方法の一例を説明する図である。 第１の実施形態の画像形成装置における位置ずれ補正処理の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態の画像形成装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 第２の実施形態の画像形成装置における位置ずれ補正方法の一例を説明する図である。 第２の実施形態の画像形成装置における位置ずれ補正用パターンの形成処理の一例を示すフローチャートである。

［第１の実施形態］
第１の実施形態を、図面を参照しながら説明する。以下、タンデム方式といわれる二次転写機構を有する電子写真方式の画像形成装置を例に説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。なお、以下で用いる「画像形成」と「印刷」の用語は同義である。また特に指示した場合を除き、「位置ずれ」は「各色の単色画像の位置ずれ」を表し、「補正用パターン」は、「位置ずれ補正のために中間転写ベルトの上に形成される所定の形状のパターン」を表す。

画像形成装置１００は、中間転写ユニットと、各色の作像装置２０と、光ビーム走査装置２１と、二次転写ユニット２２と、定着ユニット２５とを有している。

中間転写ユニットは、無端ベルトである中間転写ベルト１０と、３つの支持ローラ１４～１６と、中間転写体クリーニングユニット１７とを有している。中間転写ベルト１０は支持ローラ１４～１６に掛け回され、時計回りに回転する。中間転写体クリーニングユニット１７は、第２の支持ローラ１５と第３の支持ローラ１６の間に設けられ、画像を転写後に中間転写ベルト１０の表面に残留する残留トナーを除去する。

作像装置２０は、第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５との間に設置されている。また、作像装置２０は、中間転写ベルト１０の搬送方向に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の順で設置されている。以下括弧内の記号で、色を示す場合がある。

作像装置２０は、クリーニングユニットと、帯電ユニット１８と、除電ユニットと、現像ユニットと、感光体ユニット４０とを、色ごとに有しており、各色の作像を行う。なお、作像装置２０は、画像形成装置１００に対して脱着が可能であってもよい。

光ビーム走査装置２１は、作像装置２０の上方に設けられている。光ビーム走査装置２１は、画像形成を行うため、各色の感光体ユニット４０が有する感光体ドラムにレーザ光を照射する。

二次転写ユニット２２は、中間転写ベルト１０の下方に設けられ、２つのローラ２３と、二次転写ベルト２４とを有する。二次転写ベルト２４は、無端ベルトである。また、二次転写ベルト２４は、２つのローラ２３に掛けられ、回転する。さらに、ローラ２３及び二次転写ベルト２４は、中間転写ベルト１０を押し上げて、第３支持ローラ１６に押し当てるように設置されている。

二次転写ベルト２４は、中間転写ベルト１０の上に形成される画像を、媒体へ転写する。なお、媒体は、例えば紙又はプラスチックシート等である。

定着ユニット２５は、二次転写ユニット２２の横に設けられている。トナー画像が転写された媒体が定着ユニット２５に送られ、定着ユニット２５は、画像を媒体に定着させる。また、定着ユニット２５は、定着ベルト２６と、加圧ローラ２７とを有している。定着ベルト２６は無端ベルトである。定着ベルト２６及び加圧ローラ２７は、定着ベルト２６に、加圧ローラ２７を押し当てるように設置されている。また、定着ユニット２５は、加熱を行う。

シート反転ユニット２８は、二次転写ユニット２２及び定着ユニット２５の下方に設けられている。シート反転ユニット２８は、送られる媒体の表面と裏面を反転させる。なお、シート反転ユニット２８は、表面に画像形成した後、裏面に画像形成する場合に用いられる。

自動給紙装置（ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ））４００は、操作パネルが有するスタートボタンが押され、かつ、給紙台３０の上に媒体がある場合には、媒体をコンタクトガラス３２の上へ搬送する。一方で、自動給紙装置４００は、給紙台３０の上に媒体がない場合には、ユーザによって置かれるコンタクトガラス３２の上の媒体を読み取るために、画像読み取りユニット３００を起動させる。

画像読み取りユニット３００は、第１キャリッジ３３と、第２キャリッジ３４と、結像レンズ３５と、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）３６と、光源とを有している。画像読み取りユニット３００は、コンタクトガラス３２の上の媒体を読み取るために、第１キャリッジ３３及び第２キャリッジ３４を動作させる。

第１キャリッジ３３が有する光源から、コンタクトガラス３２に向かって、光が発せられる。次に、第１キャリッジ３３が有する光源からの光は、コンタクトガラス３２の上の媒体で反射する。

反射した光は、第１キャリッジ３３にある第１ミラーで、第２キャリッジ３４に向かって反射する。次に、第２キャリッジ３４で反射した光は、結像レンズ３５を通して、読み取りセンサであるＣＣＤ３６に結像される。

画像形成装置１００は、ＣＣＤ３６から取得されるデータに基づいて、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫ、すなわち、各色の画像データを作成する。

画像形成装置１００は、操作パネルが有するスタートボタンが押される場合、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の外部装置から画像形成の指示がある場合、又はファクシミリの出力指示がある場合には、中間転写ベルト１０の回転を開始する。

中間転写ベルト１０の回転が開始されると、作像装置２０は、作像プロセスを開始する。トナー画像が転写された媒体は、定着ユニット２５に送られる。次に、定着ユニット２５が定着のプロセスを行うと、媒体に画像が画像形成される。

給紙テーブル２００は、給紙ローラ４２と、給紙ユニット４３と、分離ローラ４５と、搬送コロユニット４８とを有している。また、給紙ユニット４３は、複数の給紙トレイ４４を有し、搬送コロユニット４８は、搬送ローラ４７を有している。

給紙テーブル２００は、給紙ローラ４２のうち、１つの給紙ローラを選択する。次に、給紙テーブル２００は、選択される給紙ローラ４２を回転させる。

給紙ユニット４３は、複数の給紙トレイ４４のうち、１つの給紙トレイを選択し、給紙トレイ４４から媒体を送る。次に、送り出された媒体は、分離ローラ４５によって１枚に分離され、搬送路４６に送られる。続いて、搬送路４６では、搬送ローラ４７によって媒体が画像形成装置１００に送られる。

画像形成装置１００に送られる媒体は、給紙路５３を介してレジストローラ４９へ送られる。次に、レジストローラ４９へ送られた媒体は、レジストローラ４９に突き当てて止められる。続いて、媒体は、トナー画像が二次転写ユニット２２に進入する際に、二次転写ユニット２２に送られる。

なお、媒体は、手差しトレイ５１から送られてもよい。手差しトレイ５１から媒体が送られる場合、画像形成装置１００は、給紙ローラ５０を回転させる。次に、給紙ローラ５０は、手差しトレイ５１上にある複数の媒体から１枚の媒体を分離させる。続いて、給紙ローラ５０は、分離させた媒体を給紙路５３へ送る。さらに、給紙路５３へ送られる媒体は、レジストローラ４９へ送られる。また、媒体がレジストローラ４９へ送られた以降の処理は、例えば、給紙テーブル２００から媒体を送る場合と同様である。

媒体は、定着ユニット２５によって定着が行われ、排出される。また、定着ユニット２５から排出される媒体は、切換爪５５によって、排出ローラ５６に送られる。次に、排出ローラ５６は、送られる媒体を排紙トレイ５７に送り、排紙する。

また、切換爪５５は、定着ユニット２５から排出された媒体をシート反転ユニット２８に送ってもよい。シート反転ユニット２８は、送られてきた媒体の表面と裏面を反転させる。反転させられた媒体は、表面と同様に裏面に画像形成が行われ、排紙トレイ５７へ送られる。

一方、中間転写ベルト１０に残るトナーは、中間転写体クリーニングユニット１７によって除去される。画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０に残るトナーが除去されると、次の画像形成に備える。

次に、本実施形態の画像形成装置１００が有する作像装置２０の構成の一例を、図２を用いて説明する。

作像装置２０は、中間転写ベルト１０と、中間転写体クリーニングユニット１７と、二次転写ユニット２２とを有している。さらに、作像装置２０は、色ごとに、４つの光ビーム走査装置２１と、作像ユニット２０Ｕとを有している。

作像装置２０は、複数の色、すなわち、４色の画像を中間転写ベルト１０上に重ねて形成し、カラー画像を画像形成する。すなわち、作像装置２０は、作像プロセスを実行する。具体的には、電子写真方式における画像形成のプロセスは、帯電、露光、現像、転写及び定着の５つのプロセス等を含んでいる。そのうち、作像プロセスは、例えば、帯電、露光、現像及び転写である。

作像装置２０では、光ビーム走査装置２１から感光体ユニット４０に、光ビームが入射される。感光体ユニット４０には、画像データに基づいて変調される光ビームが入射される。

各感光体ユニット４０の周辺には、クリーニングユニット１３と、帯電ユニット１８と、除電ユニット１９と、現像ユニット２９とがそれぞれ設置されている。

帯電ユニット１８は、帯電のプロセスを行う。なお、帯電のプロセスは、帯電ユニット１８が感光体ユニット４０の表面を帯電させるプロセスである。

帯電した感光体ユニット４０は、光ビームにより露光のプロセスが行われる。なお、露光のプロセスは、感光体ユニット４０の表面に、静電潜像が形成されるプロセスである。 現像ユニット２９は、現像のプロセスを行う。なお、現像のプロセスは、感光体ユニット４０に形成される静電潜像に対してトナーを付着させ、トナー画像を形成するプロセスである。また、現像ユニット２９には、トナーボトルからトナーの供給が行われる。

現像ユニット２９は、現像ローラを有する。この現像ローラは、現像のプロセスにおいて、感光体ユニット４０に対して、トナーを付着させる。

次に、トナー画像は、転写器６２によって中間転写ベルト１０上へ転写される。中間転写ベルト１０上にまず１色目の単色画像が転写され、続いて２色目、３色目、４色目の順に単色画像が転写される。このように４色の単色画像が中間転写ベルト１０の上で順次重ね合わされて、４色のトナーが重ね合わされた１つの画像となる。

４色のトナーが重ね合わされた画像は、多色画像の一例である。また、中間転写ベルト１０の上で４色のトナーが重ねられた画像は、転写画像の一例である。

転写の後、除電ユニット１９は、感光体ユニット４０を除電し、クリーニングユニット１３は、クリーニングを行う。

転写されたトナー画像が二次転写ユニット２２に送られると、媒体は、二次転写ユニット２２に送られる。これにより、二次転写ユニット２２に送られる媒体に、中間転写ベルト１０の上のトナー画像が転写される。

その後、定着ユニット２５が定着のプロセスを行う。このように、定着までのプロセスが行われると、媒体上に画像が形成される。なお、中間転写体クリーニングユニット１７は、転写プロセスの後、４色のカラーのトナー画像を除去する。

なお、中間転写ベルト１０は、転写体の一例であり、感光体ユニット４０は像担持体の一例である。現像ユニット２９は、現像手段の一例である。

また、位置ずれ補正等を行うため、第１センサＳＥＮ１及び第２センサＳＥＮ２が設置されている。なお、第１センサＳＥＮ１及び第２センサＳＥＮ２は、例えば、反射型の光学センサ等である。具体的には、第１センサＳＥＮ１及び第２センサＳＥＮ２は、位置ずれ補正等のために、中間転写ベルト１０の上に形成される所定の形状の補正用パターンを検出する。補正用パターンの検出では、例えば補正用パターンに応じた反射型光学センサの出力変化が検出される。この検出結果に基づいて、色ごとに、主走査方向及び副走査方向における位置ずれが補正される。なお、この検出結果に基づいて、主走査方向の倍率等が補正されてもよい。

第１センサＳＥＮ１及び第２センサＳＥＮ２のそれぞれは、「転写画像の搬送方向において、転写画像が形成された後の箇所に設けられ、単色画像の位置ずれを補正するための補正用パターンを検出する検出手段」の一例である。

次に、本実施形態の作像装置が有する光ビーム走査装置の構成の一例を、図３を用いて説明する。図示するように、光ビーム走査装置２１は、ポリゴンミラー１１と、ｆθレンズ１２と、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）ユニット３１と、折り返しミラー３７と、同期ミラー３８と、同期レンズ３９と、シリンダレンズ４１と、同期センサ５４とを有している。なお、各色の光ビーム走査装置の構成は、例えば、同一である。以下、同一である場合を例に説明する。そのため、重複する説明を省略する。

図示する例では、光ビーム走査装置２１において、ＬＤユニット３１は光源を有する。まず、ＬＤユニット３１が有する光源は、画像データに基づいて制御され、発光する。

ＬＤユニット３１から発光される光ビームは、シリンダレンズ４１を通り、ポリゴンミラー１１に入射する。続いて、ポリゴンミラー１１は、モータ等によって回転しながら、入射してきた光ビームを反射する。ポリゴンミラー１１が回転することで、光ビームは、偏向される。ポリゴンミラー１１で反射された光ビームは、ｆθレンズ１２を通過して折り返しミラー３７で反射され、感光体ユニット４０上で走査される。

また、主走査方向において、書き出しが行われる端部には、例えば、図示するように、同期ミラー３８と、同期レンズ３９と、同期センサ５４とが設置されている。まず、光ビームは、ｆθレンズ１２を通過して、同期ミラー３８に入射し、同期ミラー３８で反射する。同期ミラー３８で反射した光ビームは、同期レンズ３９で集光され、同期センサ５４に入射する。このようにして、同期センサ５４は、入射する光ビームから主走査方向において、書き出し開始のタイミングを検出する。

図４は、本実施形態の作像装置２０が有する光ビーム走査装置２１及びその周辺のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。なお、図示する構成例は、１色分の光ビーム走査装置２１の構成である。

光ビーム走査装置２１には、ポリゴンモータ制御装置２１１と、ＬＤ制御装置２１２と、同期検出用点灯制御装置２１３と、画素クロック生成装置２１４と、書出開始位置制御装置２１５とが接続されている。また、ポリゴンモータ制御装置２１１等には、プリンタ制御部１が接続される。さらに、プリンタ制御部１には、第１センサＳＥＮ１と、第２センサＳＥＮ２と、記憶装置２と、画素クロック生成装置２１４とが接続されている。

ＬＤユニット３１から発光される光ビームは、同期センサ５４等によって検出される。同期センサ５４は、光ビームが検出されると、同期検出信号ＸＤＥＴＰを出力する。また、同期検出信号ＸＤＥＴＰは、同期検出用点灯制御装置２１３と、画素クロック生成装置２１４と、書出開始位置制御装置２１５とに送られる。

同期検出用点灯制御装置２１３は、同期検出信号ＸＤＥＴＰを生成するため、ＬＤ強制点灯信号ＢＤをＯＮにする。次に、ＬＤ強制点灯信号ＢＤがＯＮとなると、ＬＤ制御装置２１２は、ＬＤユニット３１に光ビームを発光させる。一方で、同期検出信号ＸＤＥＴＰが出力された後は、同期検出信号ＸＤＥＴＰ及び画素クロック信号ＰＣＬＫに基づいて、同期検出用点灯制御装置２１３は、ＬＤユニット３１に光ビームを発光させる。具体的には、フレア光が発生しない程度、かつ、同期検出信号ＸＤＥＴＰが生成できるようなタイミングで、ＬＤ制御装置２１２は、ＬＤユニット３１に光ビームを発光させる。さらに、同期検出信号ＸＤＥＴＰが検出されると、同期検出用点灯制御装置２１３は、ＬＤを消灯させるようなＬＤ強制点灯信号ＢＤを生成し、ＬＤ制御装置２１２に送る。

また、ＬＤの光量制御タイミング信号ＡＰＣは、同期検出信号ＸＤＥＴＰ及び画素クロック信号ＰＣＬＫに基づいて、生成される。次に、光量制御タイミング信号ＡＰＣは、ＬＤ制御装置２１２に送られる。また、光量制御タイミング信号ＡＰＣに基づく処理は、画像書き込み領域外で行われる。すなわち、光量制御タイミング信号ＡＰＣが送られるタイミングで、光量を調整する制御等が行われる。

ＬＤ制御装置２１２は、ＬＤ強制点灯信号ＢＤ、光量制御タイミング信号ＡＰＣ及び画素クロック信号ＰＣＬＫに同期した画像データＤＩＭＧを示す信号に基づいて、ＬＤユニット３１に光ビームを発光させる。そして、ＬＤユニット３１で発光された光ビームは、ポリゴンミラー１１に入射される。次に、ポリゴンミラー１１によって偏向された光ビームは、ｆθレンズ１２を通過して、感光体ユニット４０上を走査する。

ポリゴンモータ制御装置２１１は、プリンタ制御部１からの制御信号に基づいて、ポリゴンモータを所定の回転数で回転させる制御を行う。

書出開始位置制御装置２１５は、プリンタ制御部１からの制御信号、同期検出信号ＸＤＥＴＰ及び画素クロック信号ＰＣＬＫ等に基づいて、書出開始タイミング及び画像の幅を決定する信号を生成する。なお、書出開始タイミング及び画像の幅を決定する信号は、主走査制御信号ＸＲＧＡＴＥ及び副走査制御信号ＸＦＧＡＴＥである。

第１センサＳＥＮ１及び第２センサＳＥＮ２は、補正用パターンを検出すると、検出結果をプリンタ制御部１に送る。次に、プリンタ制御部１は、検出結果に基づいて、位置ずれ量を計算する。続いて、プリンタ制御部１は、位置ずれ量に基づいて、補正データを生成する。さらに、プリンタ制御部１は、補正データに基づいて、画素クロック生成装置２１４及び書出開始位置制御装置２１５の設定を行う。また、プリンタ制御部１は、記憶装置２に補正データを記憶させる。すなわち、記憶装置２に記憶される補正データは、画像形成を行う際に、プリンタ制御部１によって読み出され、画素クロック生成装置２１４及び書出開始位置制御装置２１５の設定が行われる。

画素クロック生成装置２１４は、基準クロック生成装置２１４１と、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）クロック生成装置２１４２と、位相同期クロック生成装置２１４３とを有する。基準クロック生成装置２１４１は、基準クロック信号ＦＲＥＦを生成する。ＶＣＯクロック生成装置２１４２は、ＶＣＯクロック信号ＶＣＬＫを生成する。

図５は、本実施形態のＶＣＯクロック生成装置の構成例を示すブロック図である。図示するように、ＶＣＯクロック生成装置２１４２は、位相比較器２１４２１と、ローパスフィルタ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２１４２２と、ＶＣＯ２１４２３と、１／Ｎ分周器２１４２４とを有する。

位相比較器２１４２１には、基準クロック生成装置２１４１から基準クロック信号ＦＲＥＦと、１／Ｎ分周器２１４２４によって１／Ｎに分周されるクロック信号とが入力される。また、位相比較器２１４２１は、入力される２つの信号の立ち下がりエッジの位相を比較し、誤差成分を所定の電流で出力する。

ローパスフィルタ２１４２２は、位相比較器２１４２１の出力から高周波成分を取り除き、直流電圧を出力する。

ＶＣＯ２１４２３は、ローパスフィルタ２１４２２の出力に基づいて、所定の周波数であるＶＣＯクロック信号ＶＣＬＫを出力する。

１／Ｎ分周器２１４２４は、入力されるＶＣＯクロック信号ＶＣＬＫを、設定される分周比Ｎで１／Ｎに分周する。

なお、プリンタ制御部１から基準クロック信号ＦＲＥＦの周波数と、分周比Ｎは、設定が可能である。したがって、画素クロック生成装置２１４に対して、基準クロック信号ＦＲＥＦの周波数と、分周比Ｎの値とを変更する設定を行うことで、ＶＣＯクロック信号ＶＣＬＫの周波数が変更される。

図４に戻り、位相同期クロック生成装置２１４３には、ＶＣＯクロック生成装置２１４２から入力されるＶＣＯクロック信号ＶＣＬＫと、同期検出信号ＸＤＥＴＰとが入力される。また、位相同期クロック生成装置２１４３は、同期検出信号ＸＤＥＴＰに同期させた画素クロック信号ＰＣＬＫを同期検出用点灯制御装置２１３等に出力する。

図６は、本実施形態の書出開始位置制御装置の構成例を示すブロック図である。図示するように、書出開始位置制御装置２１５は、主走査ライン同期信号発生器２１５１を有する。また、書出開始位置制御装置２１５は、主走査用及び副走査用に、カウンタ２１５２、コンパレータ２１５３及び制御信号生成器２１５４をそれぞれ有する。

書出開始位置制御装置２１５は、主走査制御信号ＸＲＧＡＴＥ及び副走査制御信号ＸＦＧＡＴＥを生成する。なお、主走査制御信号ＸＲＧＡＴＥは、主走査方向において、画像データを示す信号の取り込み、すなわち、画像の書き出しタイミングを示すように生成される。一方で、副走査制御信号ＸＦＧＡＴＥは、副走査方向において、画像データを示す信号の取り込み、すなわち、画像の書き出しタイミングを示すように生成される。

各カウンタ２１５２は、カウンタ動作信号ＸＬＳＹＮＣが入力されると、動作する。

主走査用のコンパレータ２１５３は、カウンタ動作信号ＸＬＳＹＮＣ及び画素クロック信号ＰＣＬＫに基づいて動作する主走査用のカウンタ２１５２が示す値と、第１設定値ＳＥＴ１とを比較する。なお、第１設定値ＳＥＴ１は、プリンタ制御部１から入力される。また、第１設定値ＳＥＴ１は、補正データに基づいて定まる値である。

主走査用の制御信号生成器２１５４は、主走査用のコンパレータ２１５３から出力される比較結果に基づいて、主走査制御信号ＸＲＧＡＴＥを生成する。

副走査用のカウンタ２１５２には、プリンタ制御部１から印刷開始信号ＳＲＴが入力される。そして、副走査用のカウンタ２１５２は、印刷開始信号ＳＲＴ、カウンタ動作信号ＸＬＳＹＮＣ及び画素クロック信号ＰＣＬＫに基づいて動作する。

副走査用のコンパレータ２１５３は、副走査用のカウンタ２１５２が示す値と、第２設定値ＳＥＴ２とを比較する。なお、第２設定値ＳＥＴ２は、プリンタ制御部１から入力される。また、第２設定値ＳＥＴ２は、補正データに基づいて定まる値である。

副走査用の制御信号生成器２１５４は、副走査用のコンパレータ２１５３から出力される比較結果に基づいて、副走査制御信号ＸＦＧＡＴＥを生成する。

書出開始位置制御装置２１５は、主走査方向において、画素クロック信号ＰＣＬＫの単位、すなわち、１ドット単位で書出位置を補正できる。一方で、書出開始位置制御装置２１５は、副走査方向において、カウンタ動作信号ＸＬＳＹＮＣの単位、すなわち、１ライン単位で書出位置を補正できる。

図７は、本実施形態の主走査方向における書出開始位置の制御例を示すタイミングチャートである。なお、以下の説明では、同期検出信号ＸＤＥＴＰ、カウンタ動作信号ＸＬＳＹＮＣ、主走査制御信号ＸＲＧＡＴＥ及び副走査制御信号ＸＦＧＡＴＥは、ローレベルを有効とする信号、すなわち、ローアクティブ信号とする例で説明する。

カウンタ動作信号ＸＬＳＹＮＣによって、主走査カウンタが、リセットされる。なお、主走査カウンタは、図６に示す主走査用のカウンタ２１５２が示すカウンタ値である。

主走査カウンタは、画素クロック信号ＰＣＬＫによって、カウントアップする。主走査カウンタが示す値が第１設定値ＳＥＴ１となると、主走査用のコンパレータ２１５３は、比較結果として、信号を出力する。なお、この例では、第１設定値ＳＥＴ１は、「Ｘ」である。次に、主走査用のコンパレータ２１５３から、第１設定値ＳＥＴ１となったことを示す信号が出力されると、主走査用の制御信号生成器２１５４は、主走査制御信号ＸＲＧＡＴＥをローレベルにする。なお、主走査制御信号ＸＲＧＡＴＥは、主走査方向の画像幅分、ローレベルとなる信号である。

図８は、本実施形態の副走査方向における書出開始位置の制御例を示すタイミングチャートである。

印刷開始信号ＳＲＴによって、副走査カウンタが、リセットされる。なお、副走査カウンタは、図６に示す副走査用のカウンタ２１５２が示すカウンタ値である。

副走査カウンタは、カウンタ動作信号ＸＬＳＹＮＣによって、カウントアップする。副走査カウンタが示す値が第２設定値ＳＥＴ２となると、副走査用のコンパレータ２１５３は、比較結果として、信号を出力する。なお、この例では、第２設定値ＳＥＴ２は、「Ｙ」である。次に、この副走査用のコンパレータ２１５３から、第２設定値ＳＥＴ２となったことを示す信号が出力されると、副走査用の制御信号生成器２１５４は、副走査制御信号ＸＦＧＡＴＥをローレベルにする。なお、副走査制御信号ＸＦＧＡＴＥは、副走査方向の画像長さ分、ローレベルとなる信号である。

図９は、本実施形態の画像形成装置１００が有するラインメモリの一例を示す概略図である。図示するラインメモリＬＭＥＭは、例えば、図４に示す画像形成制御装置２１０の構成の前段等に用いられる。

ラインメモリＬＭＥＭには、副走査制御信号ＸＦＧＡＴＥ等が示すタイミングで、プリンタコントローラ、フレームメモリ又はスキャナ等から取り込まれる画像データが記憶される。また、記憶される画像データは、画素クロック信号ＰＣＬＫに同期して、数ビーム分の信号が出力されるとする。また、ラインメモリＬＭＥＭから出力される信号は、ＬＤ制御装置２１２に送られ、信号が示すタイミングでＬＤが点灯するように制御される。

なお、本実施形態の画像形成装置１００では、ポリゴンモータ制御装置２１１、ＬＤ制御装置２１２、同期検出用点灯制御装置２１３、画素クロック生成装置２１４、及び書出開始位置制御装置２１５は、例えば電子回路等のハードウェアで構成されている。但し、これに限定はされず、処理の一部、又は全部がプログラムに基づき、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で実現されてもよい。

一方、プリンタ制御部１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及び外部Ｉ／Ｆ２４等により実現されている。但し、これに限定はされず、処理の一部、又は全部を、電子回路等のハードウェアで実現してもよい。

図１０は、本実施形態の画像形成装置１００の機能構成の一例を表すブロック図である。画像形成装置１００は、画像形成部５００と、位置ずれ補正部５０１とを有している。また、位置ずれ補正部５０１は、検出部５０２を有している。

画像形成部５００は、画像データに基づいて画像形成する。また、この機能を用いて、補正用パターンを中間転写ベルト１０の上に形成する。従って画像形成部５００は、パターン形成部でもある。

画像形成部５００、すなわちパターン形成部は、例えばプリンタ制御部１と、光ビーム走査装置２１と、感光体ユニット４０と、クリーニングユニット１３と、帯電ユニット１８と、除電ユニット１９と、現像ユニット２９と、転写器６２等により実現される。パターン形成部は、「パターン形成手段」の一例である。

位置ずれ補正部５０１は、例えば、例えばプリンタ制御部１が有するＣＰＵと、画素クロック生成装置２１４、及び書出開始位置制御装置２１５がそれぞれ有する電子回路等のハードウェアとにより実現される。位置ずれ補正部５０１は、「補正用パターンに基づき、位置ずれを補正する補正手段」の一例である。

検出部５０２は、例えば第１センサＳＥＮ１及び第２センサＳＥＮ２により実現される。位置ずれ補正部５０１は、「パターンを検出する検出手段」の一例である。

なお、位置ずれ補正処理の詳細については後述する。

図１１は、画像形成装置１００における画像形成制御の処理の一例を示すフローチャートである。

画像形成装置１００における操作パネルが有するスタートボタンが押されると、ステップＳ１１０１で、プリンタ制御部１は、ポリゴンモータ制御装置２１１に指示し、ポリゴンモータを回転させる。ポリゴンモータは、ポリゴンミラー１１を所定の回転数で回転させるモータである。ポリゴンモータ制御装置２１１は、ポリゴンモータを制御する。

続いて、ステップＳ１１０３で、プリンタ制御部１は、主走査及び副走査の書出し開始位置や主走査倍率等を補正する補正データを各制御装置に送信する。各制御部では補正データが設定される。

続いて、ステップＳ１１０５で、同期検出用点灯制御装置２１３は、ＬＤユニット３１に指示してＬＤを点灯させ、ＬＤを所定の光量で点灯させるためにＡＰＣ（Automatic Power Control）動作等を行う。

続いて、ステップＳ１１０７で、各制御装置が連動し、画像形成を行う。

続いて、ステップＳ１１０９で、プリンタ制御部１は、次に画像形成すべき画像の有無を確認する。

次に画像形成すべき画像が有る場合はステップＳ１１０７に戻り、再度画像形成を行う。次に画像形成すべき画像が無い場合は、ステップＳ１１１１で、プリンタ制御部１は、ＬＤ制御装置２１２に指示してＬＤを消灯する。

続いて、ステップＳ１１１３で、プリンタ制御部１は、ポリゴンモータ制御装置２１１に指示して、ポリゴンモータの回転を停止させ、画像形成制御の処理を終了する。

次に、本実施形態の画像形成装置１００における補正用パターン、及び補正用パターンを用いた位置ずれ補正処理について説明する。

プリンタ制御部１は、後述する主走査、又は副走査方向の補正用パターンに該当するパターンデータをＬＤ制御装置２１２へ出力する。すると、ＬＤ制御装置２１２では、このパターンデータに基づきＬＤユニット３１のＬＤを点灯させ、各色の感光体ユニット４０上に補正用パターンに対応する潜像を形成する。そして、形成された各色の潜像がトナーで現像され、トナー画像が中間転写ベルト１０上に転写される。画像形成装置１００では、このようにして補正用パターンが中間転写ベルト１０上に形成される。

図１２は、本実施形態の画像形成装置における副走査方向の補正用パターンの一例を示している。副走査方向の補正用パターンは、図示するような横線画像である。図の「ベルト移動方向」に沿って、Ｙ、Ｍ、Ｃ、及びＫ色の横線画像が中間転写ベルト１０の上に形成される。

パターンＫ１及びＫ２はＫ色の画像であり、パターンＣ１及びＣ２はＣ色の画像である。また、パターンＭ１及びＭ２はＭ色の画像であり、パターンＹ１及びＹ２はＹ色の画像である。

副走査方向の補正用パターンは、図の「光ビーム走査方向」における中間転写ベルト１０の両側の２箇所に形成される。なお、「ベルト移動方向」と転写画像の搬送方向と副走査方向は、相互に同義である。また１組のＹ、Ｍ、Ｃ、及びＫ色の横線画像は、「第１のパターン」の一例である。

図１２において、パターンＫ１、Ｃ１、Ｍ１、及びＹ１を１組とする補正用パターンは、第１センサＳＥＮ１で検出される。また、パターンＫ２、Ｃ２、Ｍ２、及びＹ２を１組とする補正用パターンは、第２センサＳＥＮ２で検出される。

中間転写ベルト１０の「ベルト移動方向」への移動に伴う第１センサＳＥＮ１、及び第２センサＳＥＮ２の出力は、プリンタ制御部１に送信される。プリンタ制御部１では、Ｋ色に対する各色の副走査方向の位置ずれ量が算出される。

つまり、第１センサＳＥＮ１の出力においては、パターンＣ１、Ｍ１、及びＹ１それぞれの、パターンＫ１に対する副走査方向の位置ずれが算出される。第２センサＳＥＮ２の出力においては、パターンＣ２、Ｍ２、及びＹ２それぞれの、パターンＫ２に対する副走査方向の位置ずれが算出される。

Ｋ色に対するＣ色の副走査方向の位置ずれを検出する場合を例に、具体的に説明する。第１センサＳＥＮ１、又は第２センサＳＥＮ２でＫ色のパターンを検出後、Ｃ色のパターンを検出するまでの時間の仕様値をＴcｓとする。また、第１センサＳＥＮ１でパターンＫ１を検出後、パターンＣ１を検出するまでの時間をＴＫＣ１とし、第２センサＳＥＮ２でパターンＫ２を検出後、パターンＣ２を検出するまでの時間をＴＫＣ２とする。

第１センサＳＥＮ１、及び第２センサＳＥＮ２の検出結果はプリンタ制御部１に出力される。プリンタ制御部１は、副走査方向のＫ色に対するＣ色の位置ずれ量ΔＴｃｓを、次の（１）式で算出する。なお、位置ずれ量の単位は時間である。

・・・・・・・（１）
プリンタ制御部１は、位置ずれ量ΔＴｃｓに相当するライン数を補正データとして算出し、書出開始位置制御装置２１５に出力する。書出開始位置制御装置２１５は、補正データを用いて、副走査方向の書出開始位置を決定するＸＦＧＡＴＥ信号のタイミングを補正する。

以上はＣ色を例に説明したが、Ｍ色、及びＹ色についても同様である。また補正用パターンは横線画像に限らず、副走査方向の色毎の位置ずれを検出可能であれば、他のパターンであってもよい。

本実施形態では、副走査方向の位置ずれを補正した後、中間転写ベルト１０の上に、主走査方向の位置ずれ補正用パターンを形成する。

図１３は、本実施形態の画像形成装置における主走査方向の補正用パターンの一例を示している。主走査方向の補正用パターンは、図示するような斜め線画像である。図の「ベルト移動方向」に沿って、Ｙ、Ｍ、Ｃ、及びＫ色の斜め線画像が中間転写ベルト１０の上に形成される。

パターンＫ３及びＫ４はＫ色の画像であり、パターンＣ３及びＣ４はＣ色の画像である。また、パターンＭ３及びＭ４はＭ色の画像であり、パターンＹ３及びＹ４はＹ色の画像である。

主走査方向の補正用パターンは、図の「光ビーム走査方向」における中間転写ベルト１０の両側の２箇所に形成される。なお、「光ビーム走査方向」と主走査方向は同義である。また１組のＹ、Ｍ、Ｃ、及びＫ色の斜め線画像は、「第２のパターン」の一例である。

図１３において、パターンＫ３、Ｃ３、Ｍ３、及びＹ３を１組とする補正用パターンは、第１センサＳＥＮ１で検出され、パターンＫ４、Ｃ４、Ｍ４、及びＹ４を１組とする補正用パターンは、第２センサＳＥＮ２で検出される。

中間転写ベルト１０の「ベルト移動方向」への移動に伴う第１センサＳＥＮ１、及び第２センサＳＥＮ２の出力は、プリンタ制御部１に送信される。

斜め線画像を補正用パターンとして用いると、主走査方向の画像の位置ずれ、及び倍率誤差に応じ、第１センサＳＥＮ１、及び第２センサＳＥＮ２による補正用パターンの検出タイミングが変化する。ここで主走査方向の倍率とは、ｆθレンズ１２により感光体ユニット４０に結像される像の、光の走査方向における結像倍率をいう。主走査方向の倍率誤差とは、ｆθレンズ１２の屈折率や表面形状などの特性の変動により生じる倍率の誤差をいう。

斜め線画像であるため、本来は、副走査方向の画像の位置ずれによっても、補正用パターンの検出タイミングは変化する。しかし本実施形態では、副走査方向の画像の位置ずれを補正した直後に、主走査方向の補正用パターンを形成する。そのため、この時点では副走査方向の画像の位置ずれはない。したがって、主走査方向の画像の位置、及び倍率のずれのみに応じた補正用パターンの検出タイミングの変化を、第１センサＳＥＮ１、及び第２センサＳＥＮ２で検出することができる。

Ｋ色に対するＣ色の主走査方向の倍率誤差と位置ずれ量とを検出する場合を例に、具体的に説明する。第１センサＳＥＮ１でパターンＫ３を検出後、パターンＣ３を検出するまでの時間の仕様値をＴｃｍとする。また、第１センサＳＥＮ１でパターンＫ３を検出後、パターンＣ３を検出するまでの時間をＴＫＣ３とし、第２センサＳＥＮ２でパターンＫ４を検出後、パターンＣ４を検出するまでの時間をＴＫＣ４とする。

プリンタ制御部１は、時間ＴＫＣ３と時間ＴＫＣ４の差分から主走査方向の倍率誤差を算出する。なお、倍率誤差の単位は時間である。

算出した倍率誤差に応じて、画素クロック生成装置２１４で画素クロック信号ＰＣＬＫの周波数を可変させることで、倍率誤差が補正される。

次に、プリンタ制御部１は、時間ＴＫＣ３から、第１センサＳＥＮ１が設置された位置での上記の倍率誤差補正による時間変化分と、時間Ｔｃｍを差し引き、Ｋ色に対するＣ色の主走査方向の位置ずれ量ΔＴｃｍを算出する。

次に、プリンタ制御部１は、位置ずれ量ΔＴｃｍに相当するドット数を補正データとして算出し、書出開始位置制御装置２１５に出力する。書出開始位置制御装置２１５は、補正データを用いて、主走査方向の書出開始位置を決定するＸＲＧＡＴＥ信号のタイミングを補正する。

以上はＣ色を例に説明したが、Ｍ色、及びＹ色についても同様である。また補正用パターンは斜め線画像に限らず、主走査方向の色毎の位置ずれを検出可能であれば、他のパターンであってもよい。例えば、図１３におけるパターンＫ３、Ｃ３、Ｍ３、及びＹ３をそれぞれ左右反転させたパターンであってもよい。

次に図１４を用い、中間転写ベルト１０の上で補正用パターンが形成される領域と、形成された補正用パターンと、これを用いた位置ずれ量の検出方法を説明する。

図１４は、矢印で示したベルト移動方向に移動する中間転写ベルト１０を、模式的に示している。中間転写ベルト１０の上には、４色のトナー画像、すなわち転写画像である「画像１」～「画像９」が形成されている。

ベルト移動方向、すなわち転写画像の搬送方向において、各転写画像の後端と次の転写画像の先端の間の領域は、画像間領域の一例である。転写画像の搬送方向において、４色のトナー画像が形成された後の箇所には、第１センサＳＥＮ１と第２センサＳＥＮ２が設置されている。

「画像１」と「画像２」の間の画像間領域には、第１センサＳＥＮ１側に「パターン１」が２組形成され、第２センサＳＥＮ２側に「パターン１」が２組形成されている。「画像２」と「画像３」の間の画像間領域にも同様に、第１センサＳＥＮ１側に「パターン１」が２組形成され、第２センサＳＥＮ２側に「パターン１」が２組形成されている。ここで、「パターン１」は、副走査方向の位置ずれ補正用パターン、すなわち横線画像である。

第１センサＳＥＮ１は、「画像１」と「画像２」の間の画像間領域に形成された２組の「パターン１」と、「画像２」と「画像３」の間の画像間領域に形成された２組の「パターン１」とを検出する。例えばＣ色を例にすると、４組の「パターン１」の検出結果がプリンタ制御部１に送信され、これらの平均により、第１センサＳＥＮ１による位置ずれ量ＴＫＣ１が算出される。

第２センサＳＥＮ２でも同様に、位置ずれ量ＴＫＣ２が算出される。位置ずれ量ＴＫＣ１及びＴＫＣ２が（１）式に代入され、副走査方向の位置ずれ量ΔＴｃｓが取得される。Ｍ色、及びＹ色の副走査方向の位置ずれ量も同様に取得される。

第１センサＳＥＮ１と第２センサＳＥＮ２の出力を合わせると、合計８組の検出結果が平均化されており、平均化の回数に応じて検出誤差が低減されている。

取得した位置ずれ量ΔＴｃｓに基づき、ＸＦＧＡＴＥ信号の補正データが算出される。補正データは、記憶装置２に記憶され、プリンタ制御部１に設定される。

補正が画像形成に反映される時期は、画像書込位置と、第１センサＳＥＮ１、及び第２センサＳＥＮ２の設置位置の設定により決まる。本実施形態では、「画像５」が画像形成される時期に、補正が反映される。なお、画像書込位置は、書込みタイミングを決める値であり、第１センサＳＥＮ１、及び第２センサＳＥＮ２の設置位置は、検出タイミングを決める値である。

副走査方向の位置ずれ量が補正された直後の画像間領域、すなわち本実施形態では「画像５」と「画像６」の間の領域には、第１センサＳＥＮ１側に「パターン２」が２組形成され、第２センサＳＥＮ２側に「パターン２」が２組形成されている。

「画像６」と「画像７」の間の画像間領域にも同様に、第１センサＳＥＮ１側に「パターン２」が２組形成され、第２センサＳＥＮ２側に「パターン２」が２組形成されている。ここで、「パターン２」は、主走査方向の位置ずれ補正用パターン、すなわち斜め線画像である。

なお、「画像５」と「画像６」の間の画像間領域は、「副走査方向の位置ずれを補正した後、第１センサＳＥＮ１、及び第２センサＳＥＮ２が設置された箇所を通過する最初の画像間領域」の一例である。副走査方向の位置ずれを補正した後、第１センサＳＥＮ１、及び第２センサＳＥＮ２が設置された箇所を通過する最初の画像間領域に、第２のパターンを形成することで、画像形成速度の低下を抑制し、各色の単色画像の位置ずれを補正することができる。

第１センサＳＥＮ１は、「画像５」と「画像６」の間の画像間領域に形成された２組の「パターン２」と、「画像６」と「画像７」の間の画像間領域に形成された２組の「パターン２」を検出する。例えばＣ色を例にすると４組の「パターン２」の検出結果がプリンタ制御部１に送信され、これらの平均により、第１センサＳＥＮ１による位置ずれ量に該当する時間ＴＫＣ３が算出される。

第２センサＳＥＮ２でも同様に、位置ずれ量に該当する時間ＴＫＣ４が算出される。位置ずれ量に該当する時間ＴＫＣ３及びＴＫＣ４から、主走査方向の倍率誤差、及び位置ずれ量ΔＴｃｍが取得される。Ｍ色、及びＹ色の主走査方向の倍率誤差、及び位置ずれ量も同様に取得される。

第１センサＳＥＮ１と第２センサＳＥＮ２の出力を合わせ、合計８組の検出結果が平均化され、検出誤差が低減されている。取得された倍率誤差に基づき、画素クロック周波数の補正データが算出され、位置ずれ量ΔＴｃｍに基づき、ＸＲＧＡＴＥ信号の補正データが算出される。補正データは、記憶装置２に記憶され、プリンタ制御部１に設定される。

補正が画像形成に反映される時期は、画像書込位置と、第１センサＳＥＮ１、及び第２センサＳＥＮ２の設置位置の設定により決まる。本実施形態では、「画像９」が画像形成される時期に、補正が反映される。

「画像９」以降では、副走査方向の位置ずれと主走査方向の位置ずれの両方が補正された画像が形成される。

１つの画像間領域に形成する補正用パターンの数は、２組に限られるものではなく、１つの画像間領域に形成できるのであれば、さらに増やしても構わない。補正用パターンの数が多いほど、平均化により検出誤差を低減できるため、好ましい。

また、パターンを形成する画像間領域の数は、２つに限られるものではなく、さらに増やしても構わない。補正用パターンを形成する画像間領域の数を増やすほど、平均化により検出誤差を低減できる。しかし、画像間領域の数が増えると、その分、位置ずれの補正に時間がかかることになる。画像間領域の数を増やした位置ずれの補正は、多くの画像を連続して出力する場合、すなわち印刷枚数が多い場合に適している。位置ずれの補正に多少の時間はかかったとしても、補正結果をより多くの印刷に反映させることができるからである。

本実施形態では、１つの画像間領域には、副走査方向の位置ずれ補正用パターンか、又は主走査方向の位置ずれ補正用パターンの何れか１種類のみの補正用パターンを形成することとしている。１つの画像間領域に２種類の補正用パターンを形成すると、その分、画像間領域が搬送方向に長くなり、画像形成速度が低下するからである。

上記の位置ずれ補正処理が実行される時期は、プリンタ制御部１により制御される。例えば、プリンタ制御部１は、画像形成装置による印刷が所定の枚数になる毎に実行したり、或いは画像形成装置が設置された場所の周囲の温度を監視して、規定した以上の温度変化があった場合に実行したりする。

次に、位置ずれ補正処理の一例を、図１５を用いて説明する。

まず、ステップＳ１５０１で、パターン形成手段は、副走査方向の位置ずれを補正するための「パターン１」を、中間転写ベルト１０の上の画像間領域に形成する。

続いて、ステップＳ１５０３で、第１センサＳＥＮ１、及び第２センサＳＥＮ２は、「パターン１」を検出し、検出結果をプリンタ制御部１に出力する。

続いて、ステップＳ１５０５で、プリンタ制御部１は、第１センサＳＥＮ１、及び第２センサＳＥＮ２の出力に基づき副走査方向における各色のＫ色に対する位置ずれ量を算出する。複数組の「パターン１」を形成した場合は、これらの検出結果の平均値を算出する。

続いて、ステップＳ１５０７で、プリンタ制御部１は、算出した位置ずれ量に基づき、位置ずれの補正処理を実行するかを判断する。この判断は、例えば位置ずれ量が補正の分解能の１／２以上の場合、補正処理を実行すると判断する。

続いて、補正処理を実行する場合は、ステップＳ１５０９で、プリンタ制御部１は、位置ずれ量から補正データを算出する。ここでの補正データは、副走査方向の書出開始位置を決定するＸＦＧＡＴＥ信号の設定値である。

続いて、ステップＳ１５１１で、補正データにより、記憶装置２のデータが更新される。

続いて、ステップＳ１５１３で、補正したＸＦＧＡＴＥ信号が書出開始位置制御装置２１５に設定される。設定後は、補正されたＸＦＧＡＴＥ信号により画像形成が行われる。

ステップＳ１５０７で、補正処理を実行しないと判断した場合は、補正データの更新、設定は行われない。

続いて、ステップＳ１５１５で、パターン形成手段は、主走査方向の位置ずれを補正するための「パターン２」を、中間転写ベルト１０の上の画像間領域に形成する。

続いて、ステップＳ１５１７で、第１センサＳＥＮ１、及び第２センサＳＥＮ２は、「パターン２」を検出し、検出結果をプリンタ制御部１に出力する。

続いて、ステップＳ１５１９で、プリンタ制御部１は、第１センサＳＥＮ１、及び第２センサＳＥＮ２の出力に基づき主走査方向における各色のＫ色に対する位置ずれ量を算出する。複数組の「パターン２」を形成した場合は、これらの検出結果の平均値を算出する。

続いて、ステップＳ１５２１で、プリンタ制御部１は、算出した位置ずれ量に基づき、位置ずれの補正処理を実行するかを判断する。この判断は、例えば位置ずれ量が、補正の分解能の１／２以上の場合、補正処理を実行すると判断する。

続いて、補正処理を実行する場合は、ステップＳ１５２３で、プリンタ制御部１は、位置ずれ量から補正データを算出する。ここでの補正データは、主走査方向の倍率を決定する画素クロック周波数の設定値と、主走査方向の書出開始位置を決定するＸＲＧＡＴＥ信号の設定値である。

続いて、ステップＳ１５２５で、補正データにより、記憶装置２のデータが更新される。

続いて、ステップＳ１５２５で、補正したＸＲＧＡＴＥ信号が書出開始位置制御装置２１５に設定され、補正した画素クロック周波数が画素クロック生成装置２１４に設定される。設定後は、補正されたＸＲＧＡＴＥ信号と画素クロック周波数により画像形成が行われる。

以上説明したように、本実施形態によれば、主走査方向のずれを検出するために、中間転写ベルトの上の１つの画像間領域に形成する補正用パターンを、１種類、例えば斜め線画像のみにできる。１つの画像間領域に、複数の種類の補正用パターン、例えば横線画像と斜め線画像の２種類を形成する場合に比べ、画像間領域の搬送方向の長さを短くできる。また補正用パターンを形成する時間、及び頻度を抑制できる。これにより、画像形成速度を低下させることなく、各色の単色画像の位置ずれを補正することができる。

さらに上記に加え、同じパターンを複数組形成することで、検出誤差を低減できる。
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態の画像形成装置における位置ずれ補正方法を説明する。第１の実施形態と重複する部分は説明を省略し、相違点について述べる。

画像が形成される媒体のサイズや画像形成の速度によっては、中間転写ベルト１０の上の画像間領域が搬送方向に長くなる場合がある。例えば、画像形成される媒体のサイズが大きい場合、定着ユニット２５の温度調整の時間を確保するために、搬送方向における画像間領域は長くなる。なお、媒体のサイズとは、例えばＡ４サイズやＡ３サイズ等で表される用紙のサイズである。また以下では、搬送方向における画像間領域の長さは、単に、画像間領域の長さと示す。

上述したように、１つの画像間領域に形成する補正用パターンの数を増やせると、位置ずれ検出のための平均化の回数を増やせるため、検出誤差を低減させることができる。そこで本実施形態では、媒体のサイズ等の外的要因により画像間領域が長くなることを検知して、この長さに応じ、画像間領域に形成する補正用パターンの数を増やし、検出の平均化回数を増やしている。

なお、「外的要因により画像間領域が長くなる」とは、位置ずれ補正のために画像間領域が長くなるのではなく、位置ずれ補正以外の要因で、画像間領域が長くなることを意味している。

図１６は、本実施形態の画像形成装置１００ａの機能構成の一例を示すブロック図である。画像形成装置１００ａは、画像形成部５００と、位置ずれ補正部５０１と、領域長さ検知部５０３と、パターン数決定部５０４と、画像長さ検知部５０５と、領域数決定部５０６とを有している。

領域長さ検知部５０３は、画像間領域の長さを検知する。例えば媒体のサイズに応じて画像間領域が長くなる場合、プリンタ制御部１は、画像形成を行うにあたって媒体のサイズを把握できる。例えば画像形成装置１００ａのユーザが、操作パネルを通じて画像形成したい用紙のサイズを選択すれば、プリンタ制御部１は、選択された用紙サイズ、すなわち媒体のサイズを把握する。或いは画像形成装置１００ａに準備された用紙サイズを、光学的な原稿センサ等で読み取ることで、プリンタ制御部１は媒体のサイズを把握する。

一方で、媒体のサイズに応じて必要な画像間領域の長さは、実験等に基づき予め把握される。従って、領域長さ検知部５０３は、プリンタ制御部１から媒体のサイズの情報を受け取ることで、画像間領域が長くなることと、どれくらいの長さになるかを検知することができる。

パターン数決定部５０４は、領域長さ検知部５０３により検知された画像間領域の長さから、画像間領域に生成する補正用パターンの数を決定する。補正用パターンの１組当たりの搬送方向における長さは予め分かっているため、パターン数決定部５０４は、画像間領域の長さに基づき、形成可能な補正用パターンの数を決定することができる。

図１７は、画像間領域に長くなった場合に、形成する補正用パターン数を増やし、１つの画像間領域に４組の補正用パターンを形成したときの様子の一例を示している。

図１８は、本実施形態における補正用パターンの形成処理のフローの一例を示している。

まず、ステップＳ１８０１で、補正用パターンの搬送方向の長さＬ、画像間領域の搬送方向の長さＸ、搬送方向における転写画像と補正用パターンとの間隔Ｙに基づき、画像間領域に形成可能な補正用パターン数Ｎを算出する。この場合、Ｘ＞Ｌ・Ｎ＋Ｙが成り立つ最大の整数Ｎを求めればよい。

続いて、ステップＳ１８０３で、画像間領域に算出した数の補正用パターンを形成する。

続いて、ステップＳ１８０５で、補正用パターンを形成する画像間領域が終了したかを判断する。終了したと判断した場合は、補正用パターンの形成を終了する。終了していないと判断した場合は、次の画像間領域に補正用パターンを形成する。

以上により、外的要因により画像間領域が長くなることを利用して、補正用パターンの検出の平均化回数を増やすことで、検出誤差を低減させ、位置ずれ補正精度を向上させることができる。この場合においても、位置ずれ補正のために画像形成速度が低下することはない。

なお、転写画像と補正用パターンとの間の間隔Ｙは、補正用パターンを形成することが、画像形成、すなわち印刷に影響せず、かつ補正用パターンの検出が正常に行えるような間隔Ｙを予め求め、設定しておく。

また、領域長さ検知部５０３は、「搬送方向における画像間領域の長さを検知する領域長さ検知手段」の一例である。パターン数決定部５０４は、「領域長さ検知手段の出力に基づき、補正に用いるパターンの数を決定するパターン数決定手段」の一例である。

一方、検出精度の確保のために必要な補正用パターンの検出の平均化回数が、実験等により予め把握されている場合であって、１つの画像間領域に、平均化に必要な数の補正用パターンを形成しきれない場合は、複数の画像間領域に必要な個数の補正用パターンを形成する。

この場合、領域長さ検知部５０３で検知した画像間領域の長さに基づき、領域数決定部５０６は、補正用パターンを形成するために必要な画像間領域の数を決定する。或いは画像長さ検知部５０５により検知した搬送方向における転写画像のサイズに基づき、領域数決定部５０６は、補正用パターンを形成するために必要な画像間領域の数を決定する。

このように決定した画像間領域の数に応じて、補正用パターンを形成することで、画像形成速度を低下させることなく、各色の単色画像の位置ずれを補正することができる。

以上、本発明の実施形態の例について記述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ プリンタ制御部
２ 記憶装置
１０ 中間転写ベルト
１１ ポリゴンミラー
１２ ｆθレンズ
１３ クリーニングユニット
１４～１６ 支持ローラ
１７ 中間転写体クリーニングユニット
１８ 帯電ユニット
１９ 除電ユニット
２０ 作像装置
２１ 光ビーム走査装置
２１０ 画像形成制御装置
２１１ ポリゴンモータ制御装置
２１２ ＬＤ制御装置
２１３ 同期検出用点灯制御装置
２１４ 画素クロック生成装置
２１５ 書出開始位置制御装置
２２ 二次転写ユニット
２３ ローラ
２４ 二次転写ベルト
２５ 定着ユニット
２９ 現像ユニット
３１ ＬＤユニット
４０ 感光体ユニット
５４ 同期センサ
６２ 転写器
１００、１００ａ 画像形成装置
３００ 画像読み取りユニット
４００ 自動給紙装置
５００ 画像形成部
５０１ 位置ずれ補正部
５０２ 検出部
５０３ 領域長さ検知部
５０４ パターン数決定部
５０５ 画像長さ検知部
５０６ 領域数決定部
ＳＥＮ１、ＳＥＮ２ 第１センサ、第２センサ

特開２００８－０７３８９４号公報

Claims (8)

1. 画像データに応じた光が照射されて単色の潜像画像が形成される複数の像担持体と、前記複数の像担持体のそれぞれに形成された前記単色の潜像画像を現像し、単色画像とする複数の現像手段と、前記単色画像が順次転写された画像であって、媒体に転写される画像である転写画像を搬送する転写体と、を有し、前記単色画像を重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置であって、
   前記転写画像の搬送方向において、前記転写画像の後端から次の前記転写画像の先端までの画像間領域に、前記媒体に転写されない画像からなり、各色の前記単色画像の位置ずれを補正するためのパターンを形成するパターン形成手段と、
   前記パターンに基づき、前記位置ずれを補正する補正手段と、を有し、
   前記パターン形成手段は、所定の前記画像間領域に、副走査方向の前記位置ずれを補正する第１のパターンのみを形成し、前記副走査方向の前記位置ずれを補正した後に、所定の前記画像間領域とは異なる他の前記画像間領域に、主走査方向の前記位置ずれを補正する第２のパターンのみを形成し、
   前記第１のパターンは、相互に重ならずに形成された色ごとの横線画像からなり、
   前記第２のパターンは、相互に重ならずに形成された色ごとの斜め線画像のみからなり、前記副走査方向の前記位置ずれが補正されており、
   前記副走査方向の前記位置ずれを補正するための前記パターンを形成する前記画像間領域と、前記主走査方向の前記位置ずれを補正するための前記パターンを形成する前記画像間領域との間には、前記パターンを形成しない前記画像間領域が設けられている、ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記補正手段は、
   前記搬送方向において、前記多色画像が形成された後の箇所に設けられ、前記パターンを検出する検出手段を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記パターン形成手段は、前記副走査方向の前記位置ずれを補正した後、前記箇所を通過する最初の前記画像間領域に、前記第２のパターンを形成する、ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記検出手段は、１つの前記画像間領域、又は複数の前記画像間領域に形成された複数の前記パターンをそれぞれ検出し、それぞれの検出結果の平均値を出力する、ことを特徴とする請求項２、又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記搬送方向における前記画像間領域の長さを検知する領域長さ検知手段と、前記領域長さ検知手段の出力に基づき、前記補正に用いる前記パターンの数を決定するパターン数決定手段と、を有する、ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記領域長さ検知手段は、前記多色画像が形成される媒体のサイズを検知する請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記搬送方向における前記転写画像の長さを検知する画像長さ検知手段を有し、前記領域長さ検知手段と前記画像長さ検知手段の何れか一方の出力に基づき、前記パターンを形成する前記画像間領域の数を決定する領域数決定手段を有する、ことを特徴とする請求項５、又は６に記載の画像形成装置。
8. 複数の像担持体に、画像データに応じた光が照射されて単色の潜像画像を形成する工程と、前記複数の像担持体のそれぞれに形成された前記単色の潜像画像を現像し、単色画像とする工程と、前記単色画像が順次転写された画像であって、媒体に転写される画像である転写画像を搬送する工程と、を有し、前記単色画像を重ね合わせて多色画像を形成する画像形成方法であって、
   前記転写画像の搬送方向において、前記転写画像の後端から次の前記転写画像の先端までの画像間領域に、前記媒体に転写されない画像からなり、各色の前記単色画像の位置ずれを補正するためのパターンを形成するパターン形成工程と、
   前記パターンに基づき、前記位置ずれを補正する工程と、を有し、
   前記パターン形成工程は、所定の前記画像間領域に、副走査方向の前記位置ずれを補正する第１のパターンのみを形成し、前記副走査方向の前記位置ずれを補正した後に、所定の前記画像間領域とは異なる他の前記画像間領域に、主走査方向の前記位置ずれを補正する第２のパターンのみを形成し、
   前記第１のパターンは、相互に重ならずに形成された色ごとの横線画像からなり、
   前記第２のパターンは、相互に重ならずに形成された色ごとの斜め線画像のみからなり、前記副走査方向の前記位置ずれが補正されており、
   前記副走査方向の前記位置ずれを補正するための前記パターンを形成する前記画像間領域と、前記主走査方向の前記位置ずれを補正するための前記パターンを形成する前記画像間領域との間には、前記パターンを形成しない前記画像間領域が設けられている、ことを特徴とする画像形成方法。

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