(57)【要約】      （修正有）【課題】生産性の低下を抑制しつつ、色ずれ量の補正の精度を向上した画像形成装置を提供する。【解決手段】テストパターン形成手段が、第２の像担時体上に画像とともに転写されるテストパターン画像３０を、第１の像担時体により画像が形成される画像形成領域の外部であって第２の像担時体の移動方向と直交する主走査方向の端部に形成する。制御手段が、テストパターン画像の検出結果と、予め記憶された第２の像担時体における画像形成領域の内外での書込位置の特性に関する書込情報とから画像形成領域での色ずれを補正して、色ずれ補正の精度を向上させる。【選択図】図６
2014059336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の像担時体に形成された像を、前記第１の像担時体と対向する転写位置を移動する第２の像担時体上に重ね合わせて転写して画像を得る第１の転写手段と、
前記第２の像担時体上に転写形成された画像を転写材に転写する第２の転写手段と、
前記第２の像担時体上に前記画像とともに転写されるテストパターン画像を、前記第１の像担時体により前記画像が形成される画像形成領域の外部であって前記第２の像担時体の移動方向と直交する主走査方向の端部に形成するテストパターン形成手段と、
前記テストパターン画像を検出可能に構成されたテストパターン検出手段と、
前記テストパターン画像の検出結果に基づいて前記画像の画像形成条件を補正する制御手段と
を備えた画像形成装置において、
前記制御手段は、前記テストパターン画像の検出結果と、予め記憶された前記第２の像担時体における前記画像形成領域の内外での書込位置の特性に関する書込情報とから前記画像形成領域での色ずれを補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記書込情報に含まれる前記書込位置の特性値は、前記画像形成領域の内外における前記第２の像担時体の移動方向に沿った書込位置の差に関するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記書込情報に含まれる前記書込位置の特性値は、前記第１の像担時体に像を形成する場合に該第１の像担時体に光ビームを出力する光学装置による光ビームの位置を計測することにより求められたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記書込情報に含まれる前記書込位置の特性値は、前記画像形成領域の内外における前記第２の像担時体の移動方向に沿った書込位置の曲がり量に関するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第２の像担時体に形成される画像の前記主走査方向に沿った幅の大きさに応じて前記画像形成領域での色ずれを補正することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コピー機やコピー、ファックス、プリンタ等の複数の機能を一つの筐体に収納した複合機（マルチファンクション装置（ＭＦＰ：Multi  Function  Peripherals））等において、位置ずれ補正や濃度補正等の画像調整は、中間転写ベルト上にトナーによるテストパターン画像を形成し、それをセンサで検出することにより行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような画像調整を行っている間は通常の画像印刷が行えないため、画像調整を頻繁に行うと、画像調整の為に印刷動作ができない時間、いわゆるダウンタイムが増加してしまい、装置の生産性が低下してしまうという問題があった。ダウンタイムを低減する方法として、画像印刷と並行して、中間転写ベルトにおける画像形成領域の外部であって該中間転写ベルトの搬送方向と直交する主走査方向の端部にテストパターン画像を形成し、それを検出する方法が知られている。これによって、画像印刷をしながらリアルタイムで画像調整（色ずれ補正）を行うことができる。
【０００４】
そこで、特許文献２においては、画像形成装置が許容する最大用紙領域の外側にテストパターン画像を形成する構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に示される構成においては、画像形成装置が許容する最大用紙領域の外側にテストパターン画像を形成しているので、画像印刷と並行して色ずれの補正を行うことが可能となるが、中間転写ベルトにおける画像形成領域外となる主走査方向の端部にしかテストパターン画像を形成していないため、印刷領域となる画像形成領域での色ずれ量については検出することができない。そのため、色ずれ量の補正の精度が十分に高いものとならないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、生産性の低下を抑制しつつ、色ずれ量の補正の精度向上を図ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決して目的を達成するために、本発明は、第１の像担時体に形成された像を、前記第１の像担時体と対向する転写位置を移動する第２の像担時体上に重ね合わせて転写して画像を得る第１の転写手段と、前記第２の像担時体上に転写形成された画像を転写材に転写する第２の転写手段と、前記第２の像担時体上に前記画像とともに転写されるテストパターン画像を、前記第１の像担時体により前記画像が形成される画像形成領域の外部であって前記第２の像担時体の移動方向と直交する主走査方向の端部に形成するテストパターン形成手段と、前記テストパターン画像を検出可能に構成されたテストパターン検出手段と、前記テストパターン画像の検出結果に基づいて前記画像の画像形成条件を補正する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記制御手段は、前記テストパターン画像の検出結果と、予め記憶された前記第２の像担時体における前記画像形成領域の内外での書込位置の特性に関する書込情報とから前記画像形成領域での色ずれを補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、テストパターン形成手段が、第２の像担時体上に画像とともに転写されるテストパターン画像を、第１の像担時体により画像が形成される画像形成領域の外部であって第２の像担時体の移動方向と直交する主走査方向の端部に形成するので、いわゆるダウンタイムを発生させることがなく、生産性の低下を抑制することができる。そして、制御手段が、テストパターン画像の検出結果と、予め記憶された第２の像担時体における画像形成領域の内外での書込位置の特性に関する書込情報とから画像形成領域での色ずれを補正するので、色ずれ補正の精度を向上させることができる。従って、生産性の低下を抑制しつつ、色ずれ量の補正の精度向上を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示した検出センサの内部の概略構成を示す図である。
【図３】図３は、画像形成装置の検出センサの内部構成と共に、画像形成装置の制御部における検出センサで検出したデータの処理およびその後の画像書き込みを司る機能構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、位置ずれ補正用パターン画像中のマークと、検出センサによるマークの検出信号の波形例とを示す図である。
【図５】図５は、検出センサと検出センサによって走査される１組のマークを示す図である。
【図６】図６は、用紙に転写すべき画像の形成と並行して位置ずれ補正用パターン画像を形成する場合の中間転写ベルト及び検出センサを示す図である。
【図７】図７は、走査線の曲がり成分について説明する図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態である画像形成装置の色ずれ補正の方法を説明するための図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態である画像形成装置が実施する色ずれ補正の他の例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態にかかる画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態である画像形成装置の構成を示すブロック図である。ここで例示する画像形成装置１００は、例えばファクシミリ装置、印刷装置（プリンタ）、複写機及び複合機を含む画像処理装置であり、半導体レーザ光源、ポリゴンミラー等の光学要素を含む光学装置１０１と、例えばドラム状の感光体（「感光体ドラム」ともいう。）、帯電器、現像器等を含む像形成部１０２と、中間転写ベルト等を含む転写部１０３とを含んで構成されている。
【００１２】
光学装置１０１は、レーザダイオード（ＬＤ）を含む半導体レーザ光源である複数の光源（図示省略）から放出された光ビームＢＭを、ポリゴンミラー１１０により偏向させ、ｆθレンズを含む走査レンズ１１１ａ，１１１ｂに入射させる。光ビームＢＭは、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像に対応した数が発生されており、それぞれ走査レンズ１１１ａ，１１１ｂを通過した後、反射ミラー１１２ｙ，１１２ｋ，１１２ｍ，１１２ｃで反射される。例えばイエローの光ビームＹは走査レンズ１１１ａを透過して反射ミラー１１２ｙで反射されてＷＴＬレンズ１１３ｙへ入射される。ブラック、マゼンタ、シアンの各色の光ビームＫ，Ｍ，Ｃについても同様なので説明を省略する。
【００１３】
ＷＴＬレンズ１１３ｙ，１１３ｋ，１１３ｍ，１１３ｃは、それぞれ入射された各光ビームＹ，Ｋ，Ｍ，Ｃを整形した後、反射ミラー１１４ｙ，１１４ｋ，１１４ｍ，１１４ｃへと各光ビームＹ，Ｋ，Ｍ，Ｃを偏向させる。各光ビームＹ，Ｋ，Ｍ，Ｃはさらに反射ミラー１１５ｙ，１１５ｋ，１１５ｍ，１１５ｃで反射され、それぞれ露光のために使用される光ビームＹ，Ｋ，Ｍ，Ｃとして感光体ドラム（以下、感光体ともいう）１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃへと像状照射される。
【００１４】
感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃへの光ビームＹ，Ｋ，Ｍ，Ｃの照射は、上述したように複数の光学要素を使用して行われるため、感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃに対する主走査方向及び副走査方向に関して、タイミング同期が行われている。以下、感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃに対する主走査方向を、光ビームの走査方向、すなわち後述する中間転写ベルトの搬送方向に直交する方向として定義し、副走査方向を、主走査方向に対して直交する方向、すなわち感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃの回転する方向（後述する中間転写ベルトの搬送方向）として定義する。
【００１５】
感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃは、アルミニウム等の導電性ドラム上に、少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とを含む光導電層を備えている。光導電層は、それぞれ感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃに対応して配設され、コロトロン、スコロトロン又は帯電ローラ等を含んで構成される帯電器１２２ｙ，１２２ｋ，１２２ｍ，１２２ｃにより表面電荷が付与される。
【００１６】
各帯電器１２２ｙ，１２２ｋ，１２２ｍ，１２２ｃによって感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃ上にそれぞれ付与された静電荷は、光ビームＹ，Ｋ，Ｍ，Ｃによりそれぞれ像状露光される。これにより、感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃの被走査面上に静電潜像が形成される。
【００１７】
感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃの被走査面上にそれぞれ形成された静電潜像は、現像スリーブ、現像剤供給ローラ、規制ブレード等を含む現像器１２１ｙ，１２１ｋ，１２１ｍ，１２１ｃによりそれぞれ現像される。これにより、感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃの被走査面上に現像剤像が形成される。
【００１８】
感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃの被走査面上に担持された各現像剤は、感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃに対する１次転写ローラ１３２ｙ，１３２ｋ，１３２ｍ，１３２ｃによって、搬送ローラ１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃにより矢印Ｄの方向に移動する中間転写ベルト１３０上に転写される。
【００１９】
中間転写ベルト１３０は、感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃの被走査面上からそれぞれ転写されたＹ，Ｋ，Ｍ，Ｃの現像剤を担持した状態で２次転写部へと搬送される。
【００２０】
２次転写部は、２次転写ベルト１３３と、搬送ローラ１３４ａ，１３４ｂとを含んで構成されている。２次転写ベルト１３３は、搬送ローラ１３４ａ，１３４ｂにより矢印Ｅの方向に搬送される。２次転写部には、給紙カセット等の用紙収容部Ｔから上質紙、プラスチックシート等の転写材である用紙Ｐが搬送ローラ１３５により供給される。２次転写部は、２次転写バイアスを印加して、中間転写ベルト１３０上に担持された多色現像剤像を、２次転写ベルト１３３上に吸着保持された用紙Ｐに転写する。用紙Ｐは、２次転写ベルト１３３の搬送と共に定着装置１３６へと供給される。定着装置１３６は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を含む定着ローラ等の定着部材１３７を含んで構成されており、用紙Ｐと多色現像剤像とを加圧加熱し、排紙ローラ１３８によって用紙Ｐを印刷物Ｐ’として画像形成装置１００の外部へと排出する。
【００２１】
多色現像剤像を転写した後の中間転写ベルト１３０は、クリーニングブレードを含むクリーニング部１３９によって転写残現像剤が除去された後、次の像形成プロセスへと供給される。
【００２２】
搬送ローラ１３１ａの近傍には、中間転写ベルト１３０上にカラー画像を形成させる際の画像形成条件を補正するためのテストパターン画像（「位置ずれ補正用テストパターン画像」、「濃度補正用テストパターン画像」を含む）を検出するための３個の検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃが設けられている。
【００２３】
テストパターン画像はカラー画像とともに中間転写ベルト１３０上に形成されるものである。検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃとしては、それぞれ公知の反射型フォトセンサを含む反射型検出センサを用いれば良い。各検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃによる検出結果に基づいて、基準色に対する各色のスキュー（傾き）、主走査レジストずれ量、副走査レジストずれ量及び主走査倍率誤差を含む各種のずれ量を算出し、その算出結果に基づいて画質調整に係る各種のずれ量を補正し、中間転写ベルト１３０上にカラー画像を形成させる際の画像形成条件（位置ずれ補正、濃度補正）を補正し、画像調整時のテストパターン画像の生成に係る各種の処理を実行する。
【００２４】
図２は、図１に示した検出センサ５ａの内部の概略構成を示す図である。この図２には検出センサ５ａについてのみ示しているが、各検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃの内部構成は共通なので、検出センサ５ｂ，５ｃについての説明は省略する。
【００２５】
検出センサ５ａは、１つの発光部１０ａと、２つの受光部１１ａ，１２ａと、集光レンズ１３ａとを有している。発光部１０ａは、光を発生する発光素子であり、例えば赤外光を発生する赤外光ＬＥＤである。また、受光部１１ａは、例えば正反射型受光素子であり、受光部１２ａは、例えば拡散反射型受光素子である。
【００２６】
この検出センサ５ａでは、発光部１０ａから発せられた光Ｌ１が、集光レンズ１３ａを透過した後、中間転写ベルト１３０のテストパターン画像（図示省略）に到達する。そして、その光の一部は、テストパターン形成領域やテストパターン形成領域のトナー層で正反射して正反射光Ｌ２になった後、集光レンズ１３ａを再透過して受光部１１ａに受光される。また、光の他の一部は、テストパターン形成領域やテストパターン形成領域のトナー層で拡散反射して拡散反射光Ｌ３となった後、集光レンズ１３ａを再透過して受光部１２ａに受光される。
【００２７】
尚、発光素子として、赤外光ＬＥＤに代えてレーザ素子等を用いても良い。また、受光部１１ａ，１２ａ（正反射型受光素子、拡散反射型受光素子）としては、何れもフォトトランジスタを用いているが、フォトダイオードや増幅回路等からなるものを用いても良い。
【００２８】
図３は、画像形成装置１００の検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃの内部構成と共に、画像形成装置１００の制御部における検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃで検出したデータの処理及びその後の画像書き込みを司る機能構成を示すブロック図である。
【００２９】
画像形成装置１００の検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃは、それぞれ発光部１０ａ，１０ｂ，１０ｃと受光部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃを備えている。尚、図３では、図２で示した集光レンズ１３ａ，１３ｂ，１３ｃの図示を省略している。
【００３０】
画像形成装置１００の制御部は、検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃで検出したデータの処理に係る機能部として、ＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３及びＩ／Ｏ（インプット／アウトプット）ポート４と、発光量制御部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、増幅部（ＡＭＰ）１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、フィルタ部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部１７ａ，１７ｂ，１７ｃ、ＦＩＦＯ（First-In  First-Out）メモリ部１８ａ，１８ｂ，１８ｃ及びサンプリング制御部１９ａ，１９ｂ，１９ｃとを備えている。また、画像形成装置１００の制御部は、上記処理を行った後の画像の書き込みに係る機能部として、書込制御部６、コントローラ７及び光源点灯制御部８を備えている。
【００３１】
ＲＯＭ２には、中間転写ベルト１３０にカラー画像を形成させる際の画像形成条件を補正する補正処理、中間転写ベルト１３０にパターン画像を形成する際の主走査方向の位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出処理、パターン画像補正処理を含む各種の処理をするためにＣＰＵ１が実行する手順からなるプログラムをはじめ、この画像形成装置１００を制御するための各種のプログラムが格納されている。
【００３２】
ＣＰＵ１は、受光部１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの検知信号を適切なタイミングでモニタしており、搬送ベルト及び発光部１０ａ，１０ｂ，１０ｃの劣化等が起こっても確実に検知ができるように、発光量制御部１４ａ，１４ｂ，１４ｃによって発光量を制御しており、受光部１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの受光信号のレベルが常に一定になるようにしている。ＲＡＭ３は、例えばＮＶＲＡＭであり、各種のパラメータも記憶する。
【００３３】
次に図３を参照しながら、検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃで検出されたデータの処理について説明する。
【００３４】
ＣＰＵ１は、ＲＡＭ３を作業領域としてＲＯＭ２に格納されているプログラムを実行し、後に詳述するテストパターン画像の検出時に、Ｉ／Ｏポート４を介して発光量制御部１４ａ，１４ｂ，１４ｃを制御し、検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃのそれぞれの発光部１０ａ，１０ｂ，１０ｃから所定の光量の光ビームをそれぞれ照射する。
【００３５】
まず、検出センサ５ａの発光部１０ａから発せられた光ビームについて説明すると、その光ビームはテストパターン画像に照射され、その反射光を検出センサ５ａの受光部１１ａ，１２ａがそれぞれ受光する。受光部１１ａ，１２ａは、それぞれ受光した光ビームの光量に応じたデータ信号を増幅部１５ａへ送る。増幅部１５ａは、そのデータ信号を増幅してフィルタ部１６ａへ送る。フィルタ部１６ａは、増幅部１５ａの出力信号の内のライン検知の信号成分のみを通過させてＡ／Ｄ変換部１７ａへ送る。Ａ／Ｄ変換部１７ａは、フィルタ部１６ａの出力信号をアナログデータからデジタルデータに変換する。そして、サンプリング制御部１９ａは、Ａ／Ｄ変換部１７ａで変換されたデジタルデータをサンプリングしてＦＩＦＯメモリ部１８ａに格納する。
【００３６】
これと同様にして、検出センサ５ｂの受光部１１ｂ，１２ｂから得られたデータ信号について、サンプリングされたデジタルデータがＦＩＦＯメモリ部１８ｂに格納され、検出センサ５ｃの受光部１１ｃ，１２ｃから得られたデータ信号について、サンプリングされたデジタルデータがＦＩＦＯメモリ部１８ｃに格納される。
【００３７】
このようにしてテストパターン画像の検出が終了した後、ＦＩＦＯメモリ部１８ａ，１８ｂ，１８ｃにそれぞれ格納されているデジタルデータを、Ｉ／Ｏポート４を介してデータバスによりＣＰＵ１及びＲＡＭ３にロードし、ＣＰＵ１は、ＲＯＭ２に格納されているプログラムを実行することにより、その各データについて所定の演算処理を行い、中間転写ベルト１３０にカラー画像を形成させる際の画像形成条件を補正する補正処理、中間転写ベルト１３０にパターン画像を形成する際の主走査方向の位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出処理、パターン画像補正処理を含む各種の処理を実行する。
【００３８】
このようにＣＰＵ１とＲＯＭ２とが、画像形成装置１００の全体の動作を制御すると共に、検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃで検出されたデータの処理を司る制御手段として機能し、補正手段、位置ずれ量算出手段、パターン画像補正手段の機能を果たす。また、パターン画像補正手段を無効にする手段の機能も果たす。
【００３９】
その後、ＣＰＵ１は、算出した補正量に基づき、書き込み開始タイミングの設定や画素クロック周波数の変更の設定等を書込制御部６に対して行う。
【００４０】
書込制御部６は、出力周波数を非常に細かく設定できるデバイス、例えばＶＣＯ（Voltage  Controlled  Oscillator）を利用したクロックジェネレータ等を備えており、この出力を画像クロックとして用いている。書込制御部６は、この画素クロックを基準に、コントローラ７から送られてくる画像データに応じて光源点灯制御部８を駆動することで、光源に光ビームＢＭ（図１参照）を出力させて、画像の書き込みを行う。
【００４１】
次にテストパターン画像として位置ずれ補正用パターン画像を用いた場合について説明する。図４は、位置ずれ補正用パターン画像中のマークと、検出センサによるマークの検出信号の波形例とを示す図である。
【００４２】
位置ずれ補正用パターン画像は、正反射光用の位置合わせのための所定のパターンのマークの集合であり、１組のマーク３０は、図４に示すように、Ｙ，Ｋ，Ｍ，Ｃの順に形成された横線パターン（以下、水平パターンともいう）と、斜め線パターン（以下、斜めパターンともいう）とを含む。このようなマーク３０を副走査方向に８組並べたものを、各検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃに対応させて主走査方向に３列並べることで、位置ずれ補正用パターン画像とする。尚、後述するように、マーク３０を副走査方向に８組並べたものを、各検出センサ５ａ,５ｃに対応させて主走査方向に２列並べる場合もある。
【００４３】
横線パターンは、感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃの主走査方向に対して横向きで所定幅と所定長を持った４本の横向きパターンである。斜め線パターンは、感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃの主走査方向に対して所定の傾斜角（例えば４５°）を持たせて所定幅と所定長を持った４本の斜め向きパターンである。この位置ずれ補正用パターン画像は、感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃにそれぞれＹ，Ｋ，Ｍ，Ｃの色に対応する８組×３列分の横線パターン及び斜め線パターンを形成し、中間転写ベルト１３０上に転写することで、図４に示すような配置で中間転写ベルト１３０上に形成する。
【００４４】
図４に示す一点鎖線３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、それぞれ各検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃの中心部が中間転写ベルト１３０上の副走査方向に走査する軌跡を示している。図４では、各検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃの中心部が位置ずれ補正用パターン画像の中心部を通過している理想の軌跡の例を示している。
【００４５】
尚、図４には、中間転写ベルト１３０上に、中間転写ベルト１３０の搬送方向の先頭からＹ，Ｋ，Ｍ，Ｃの順に並ぶように横線パターン及び斜め線パターンを形成した例を示したが、横線パターン及び斜め線パターンのそれぞれの色の並びは他の並びにしても良い。
【００４６】
そして、中間転写ベルト１３０上に形成された位置ずれ補正用パターン画像の３列のマーク列を、それぞれ主走査方向に並べられた検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃによって検出する。
【００４７】
図４に示す波形１４０は、検出センサ５ａが図４に示した位置ずれ補正用パターン画像のマーク３０を検出したときの検出レベル（検出信号）の変化例を示している。尚、他の検出センサ５ｂ，５ｃについても同様の波形が得られるので、図示を省略する。
【００４８】
検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃは、横線パターンと斜め線パターン以外の部分では中間転写ベルト１３０を検出するので、例えば中間転写ベルト１３０が白色の場合、その検出レベルを基準レベルとすると、色付きの横線パターンと斜め線パターンの箇所では検出レベルが低下する。
【００４９】
図４の破線１４１で示すスレッシュホールド電圧レベル（電圧値）は、中間転写ベルト１３０の汚れ等で検出レベルが低下した場合でも、このスレッシュホールド電圧値を超えてレベル低下がみられた箇所を横線パターン又は斜め線パターンと検出するために設定された閾値である。
【００５０】
検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃによって位置ずれ補正用パターン画像の８組分の各横線パターンと各斜め線パターンの位置を検出し、その検出結果に基づいて基準色（例えばブラック：Ｋ）に対する他の色（イエロー：Ｙ、シアン：Ｃ、マゼンタ：Ｍ）のスキュー、主走査レジストずれ量、副走査レジストずれ量及び主走査倍率誤差を計測する。この計測値に基づいて、検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃの中心位置と位置ずれ補正用パターン画像の中心位置とのずれ量を求め、次回の位置ずれ補正用パターン画像の形成時に参照する位置ずれ量として記憶する。また、スキュー、主走査レジストずれ量、副走査レジストずれ量及び主走査倍率誤差の各種のずれ量の補正値を求めることができる。
【００５１】
更に、検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃによって３列分のマーク列を検出し、その各検出結果の平均値を算出すれば、その算出結果からスキュー、副走査レジストずれ量、主走査レジストずれ量及び主走査倍率誤差のずれ量を求めることにより、各色のずれ量を精度良く求めることができ、そのずれ量を補正することによって各色のずれが極めて少ない高画質の画像を形成できる。尚、検出センサ５ａ，５ｃによって２列分のマーク列を検出する場合も、その各検出結果の平均値を算出すればよい。
【００５２】
各種の位置ずれ量、補正量の算出及び補正の実行命令は、図示を省略した公知の補正量算出部により行われる。そして、検出の終わった位置ずれ補正用パターン画像は、図１のクリーニング部１３９によって除去される。
【００５３】
図４の位置ずれ補正用パターン画像を検出したときの各種位置ずれ量の具体的な算出方法について図５を用いて説明する。図５は、検出センサ５ａと検出センサ５ａによって走査される１組のマーク３０を示す図である。ここでは、検出センサ５ａによって位置ずれ補正用パターン画像のマーク３０を検出する場合で説明するが、他の検出センサ５ｂ，５ｃについても同様に行う。
【００５４】
検出センサ５ａは、位置ずれ補正用パターン画像の横線パターン及び斜め線パターンを、予め決められた一定のサンプリング間隔で検出し、図３のＣＰＵ１へ通知する。ＣＰＵ１は、検出センサ５ａから横線パターン及び斜め線パターンの検出の通知を次々と受け取ると、検出の通知の間隔とサンプリング時間間隔とに基づいて各横線パターン間及び各横線パターンとそれぞれ対応する斜め線パターンとの間の距離を算出する。このようにして、１組のマーク３０中の同じ色の各横線パターン間と各横線パターンとそれぞれ対応する斜め線パターンとの間の長さを求め、その求めた各々の長さを比較することによって各種の位置ずれ量を算出することができる。
【００５５】
例えば副走査レジストずれ量（副走査方向の色ずれ量）の算出では、横線パターンを使用し、基準色（Ｋ）と対象色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の各パターンとの間隔値（ｙ１，ｍ１，ｃ１）を算出し、予め記憶させておいた理想の間隔値（ｙ０，ｍ０，ｃ０）と比較し、（間隔値ｙ１−理想の間隔値ｙ０）、（間隔値ｍ１−理想の間隔値ｍ０）、（間隔値ｃ１−理想の間隔値ｃ０）から基準色（Ｋ）に対する対象色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の位置ずれ量を算出できる。
【００５６】
また、主走査レジストずれ量（主走査方向の色ずれ量）の算出では、まず、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色の横線パターンと斜め線パターンとの間隔値（ｙ２，ｋ２，ｍ２，ｃ２）を算出する。その算出した間隔値を用いて、基準色（Ｋ）の間隔値と非基準色の間隔値との差分値を算出する。その差分値が主走査方向の位置ずれ量に相当する。これは、斜め線パターンを、主走査方向に対して所定の角度だけ傾斜させているため、主走査方向にずれを生じている場合、横線パターンとの間隔が他の色についての間隔よりも広がったり狭まったりするためである。すなわち、ブラックとイエロー、ブラックとマゼンタ、ブラックとシアンの主走査方向の位置ずれ量は、（間隔値ｋ２−間隔値ｙ２）、（間隔値ｋ２−間隔値ｍ２）、（間隔値ｋ２−間隔値ｃ２）で求められる。このようにして、副走査方向及び主走査方向のレジストずれ量を取得することができる。
【００５７】
更に、各検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃの異なるもの同士の検出結果に基づいてスキューと主走査倍率誤差についても求めることができる。まず、スキュー成分の算出では、例えば検出センサ５ａと検出センサ５ｃでそれぞれ検出される副走査レジストずれ量の差分を算出することで取得することができる。また、倍率誤差偏差の算出では、検出センサ５ａと検出センサ５ｂ、検出センサ５ｂと検出センサ５ｃのそれぞれの主走査レジストずれ量の差分を算出することで取得することができる。そして、上述のようにして取得した各種の位置ずれ量に基づいて、中間転写ベルト１３０にカラー画像を形成させる際の画像形成条件を補正する補正処理を実行する。
【００５８】
補正処理としては、例えば位置ずれ量がほぼ一致するように感光体１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃに対する光ビームＹ，Ｋ，Ｍ，Ｃの発光タイミングを調整することにより行う。また、光ビームを反射する図示を省略した反射ミラーの傾きを調整することにより行うこともできる。反射ミラーの傾きの調整は、図示を省略したステッピングモータを駆動させて行う。尚、画像データを変更することによって位置ずれ量を補正することもできる。このようにして、副走査方向及び主走査方向のレジストずれ量を取得することができる。
【００５９】
次に、中間転写ベルト１３０上に位置ずれ補正用パターン画像を形成して検出センサで検出する態様について説明する。
【００６０】
図６は、用紙Ｐに転写すべき画像の形成と並行して位置ずれ補正用パターン画像を形成する場合の中間転写ベルト１３０及び検出センサ５ａ，５ｂ，５ｃを示す図である。
【００６１】
ここでは、中間転写ベルト１３０上の画像形成領域Ｐ１に、用紙Ｐに転写すべき画像が形成される。画像形成領域Ｐ１は、転写すべき用紙Ｐに応じて設定されており、ここではＡ４横サイズである。ここで、中間転写ベルト１３０は、主走査方向の幅として、Ａ４横サイズである画像形成領域Ｐ１の主走査方向の幅Ｗ１よりも広い幅Ｗを有している。その結果、中間転写ベルト１３０において、画像形成領域Ｐ１の外側の主走査方向端部には、用紙Ｐに転写すべき画像が形成されない領域、すなわち画像形成領域外となる端部領域Ａ１，Ａ２が存在することとなる。尚、端部領域Ａ１，Ａ２の主走査方向の幅は、画像形成領域Ｐ１が中間転写ベルト１３０の主走査方向においてセンタリングされていれば等しい幅であるが、異なっていても良い。
【００６２】
この端部領域Ａ１，Ａ２の主走査方向における位置は検出センサ５ａ，５ｃの配置に対応している。そこで、端部領域Ａ１，Ａ２には、画像形成領域Ｐ１に画像が形成されるのと並行して、位置ずれ補正用パターン画像としてマーク３０が、８組×２列だけ形成される。この場合は、画像形成領域Ｐ１にわたる端部Ａ１，Ａ２に形成した補正用パターン画像を用いて、位置ずれの検出・補正量の演算・補正を行う。尚、１つの画像形成領域の片側の端部領域にはマークが４組形成されるが、形成される組の数は画像形成領域のサイズに応じて変更しても良い。一方、画像形成領域Ｐ１と重なる検出センサ５ｂに対応する位置には位置ずれ補正用パターン画像を形成しない。
【００６３】
また、位置ずれ補正用パターン画像の形成は、画像形成領域が連続して中間転写ベルト１３０上の形成される中で、所定の実行タイミングで開始される。この実行タイミングとは、例えば１０ページ以上連続印刷を行った場合や、画像形成装置１００内の所定の箇所の温度が基準値から１℃以上上昇した場合等のタイミングである。
【００６４】
このようにして用紙Ｐに転写すべき画像の形成と並行して位置ずれ補正用パターン画像を形成することにより、いわゆるダウンタイムを発生させることがなく、生産性の低下を抑制することができる。
【００６５】
ところで、上述したように画像形成は主走査方向に沿ってレーザダイオード（ＬＤ）ビームを走査させて行うが、図７に示すように、光学装置１０１における光学系の特性により副走査方向に湾曲した特性、いわゆる走査線の曲がりを有している。この図７においては、それぞれ異なる方向への走査線の曲がりを有する特性Ａ及び特性Ｂの一例について示している。このような特性Ａと特性Ｂの曲がりを異なる色の走査線が有すると、顕著な色ずれとなって画像を劣化させてしまうことが知られている。
【００６６】
本発明の実施の形態である画像形成装置１００においては、記憶手段であるＲＡＭ３において書込情報が予め記憶されている。この書込情報は、中間転写ベルト１３０における画像形成領域の内外での書込位置の特性に関するものである。
【００６７】
以下において、上記画像形成装置１００が実施する色ずれ補正の一例について説明する。図８の（ａ）に示すように、図７に示した特性Ａと特性Ｂとの曲がり成分をそれぞれ、Ｂｋ色（イ）とＭａ色（ロ）とが有しているものとして説明する。
【００６８】
かかる図８の（ａ）におけるＢｋ色（イ）の画像中心での書込位置の副走査方向のずれ量ｍ１と、Ｍａ色（ロ）の画像中心での書込位置の副走査方向のずれ量ｎ１とは、書込位置の特性値としてＲＡＭ３に記憶されている。このようなずれ量ｍ１，ｎ１は、光学装置１０１より出力されるビーム位置を主走査上の複数点にて計測して、その計測結果を元に曲がり量を算出することにより求められたものである。例えば、画像端部２箇所と、画像中央部１箇所との３点を計測する場合は、（像中央部のビーム副走査位置）−｛（画像右端部のビーム位置副走査位置）＋（画像左端部のビーム副走査位置）｝／２で算出される。
【００６９】
かかるずれ量ｍ１，ｎ１を考慮しない場合、図８の（ｂ）に示すように、画像形成領域外の検出センサ５ａ，５ｃの検出結果のみを副走査レジスト補正に用いることとなり、その補正値は、検出センサ５ｃでの色ずれ量ｄ１と、検出センサ５ａでの色ずれ量ｄ２から算出されるずれ量を補正するような値となる。例えば、（ｄ１＋ｄ２）／２のずれ量を補正するような補正値：−（ｄ１＋ｄ２）／２を書込制御部６で補正する。
【００７０】
しかしながら、このような場合だと、画像端部での補正は精度良く行うことは可能であるが、画像中央部では大きな色ずれが残ってしまい、画像全体としての色ずれ補正の精度は十分に高いものとはいえない。
【００７１】
一方、上記画像形成装置１００においては、ＲＡＭ３に記憶されたずれ量ｍ１，ｎ１と、テストパターン検出結果とを用いて色ずれ補正を行う。例えば、図８の（ｃ）に示すように、テストパターン検出結果であるｄ１，ｄ２と、ずれ量ｍ１，ｎ１とを用いて、色ずれ量が（ｄ１＋ｄ２）／２−（ｍ１＋ｎ１）／２と算出され、このずれ量を補正するような補正値：−｛（ｄ１＋ｄ２）／２−（ｍ１＋ｎ１）／２｝を書込制御部６で補正する。
【００７２】
この結果、画像全体でみても、大きな色ずれが発生している箇所がなく、色ずれが比較的良好な画像を得ることが可能になる。
【００７３】
このように本発明の実施の形態である画像形成装置１００によれば、用紙Ｐに転写すべき画像の形成と並行して位置ずれ補正用パターン画像を形成することにより、いわゆるダウンタイムを発生させることがなく、生産性の低下を抑制することができる。しかも、中間転写ベルト１３０における画像形成領域の内外での書込位置の特性に関する書込情報を予めＲＡＭ３に記憶しており、かかる書込情報とテストパターン検出結果とを用いて色ずれ補正を行うので、色ずれ補正の精度を向上させることができる。従って、生産性の低下を抑制しつつ、色ずれ量の補正の精度向上を図ることができる。
【００７４】
図９は、本発明の実施の形態である画像形成装置１００が実施する色ずれ補正の他の例を説明するための図である。かかる例においても、図７に示した特性Ａと特性Ｂとの曲がり成分をそれぞれ、Ｂｋ色（イ）とＭａ色（ロ）とが有しているものとして説明する。
【００７５】
かかる図９の（ａ）におけるＢｋ色（イ）の画像中心での書込位置の副走査方向のずれ量ｍ１と、その両側域の所定箇所での書込位置の副走査方向のずれ量ｍ２，ｍ３と、Ｍａ色（ロ）の画像中心での書込位置の副走査方向のずれ量ｎ１と、その両側域の所定箇所での書込位置の副走査方向のずれ量ｎ２，ｎ３とは、書込位置の特性値としてＲＡＭ３に記憶されている。このようなずれ量ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｎ１，ｎ２，ｎ３は、光学装置１０１より出力されるビーム位置を主走査上の複数点にて計測して、その計測結果を元に曲がり量を算出することにより求められたものである。
【００７６】
そして、図９の（ｂ）に示すように、転写紙Ｐ２の主走査幅がＡ３の大きさ（Ｗ２：２９７ｍｍ）の場合、上記画像形成装置１００においては、ＲＡＭ３に記憶されたずれ量ｍ１，ｎ１と、テストパターン検出結果とを用いて色ずれ補正を行う。例えば、テストパターン検出結果であるｄ１，ｄ２と、ずれ量ｍ１，ｎ１とを用いて、色ずれ量が（ｄ１＋ｄ２）／２−（ｍ１＋ｎ１）／２と算出され、このずれ量を補正するような補正値：−｛（ｄ１＋ｄ２）／２−（ｍ１＋ｎ１）／２｝を書込制御部６で補正する。
【００７７】
一方、図９の（ｃ）に示すように、転写紙Ｐ３の主走査幅がＡ４の大きさ（Ｗ３：２１０ｍｍ）の場合、上記画像形成装置１００においては、ＲＡＭ３に記憶されたずれ量ｍ１，ｍ２，ｍ２，ｎ１，ｎ２，ｎ３と、テストパターン検出結果とを用いて色ずれ補正を行う。例えば、テストパターン検出結果であるｄ１，ｄ２と、ずれ量ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｎ１，ｎ２，ｎ３とを用いて、色ずれ量が（ｄ１＋ｄ２）／２−［｛ｍ１−（ｍ２＋ｎ３）／２｝＋｛ｎ１−（ｎ２＋ｎ３）／２｝］／２と算出され、このずれ量を補正するような補正値：−〔（ｄ１＋ｄ２）／２−［｛ｍ１−（ｍ２＋ｎ３）／２｝＋｛ｎ１−（ｎ２＋ｎ３）／２｝］／２〕を書込制御部６で補正する。
【００７８】
このように出力する転写紙のサイズに応じて補正量を変化させることで、転写紙に応じて良好な精度を有する色ずれ補正を行うことが可能になる。
【００７９】
以上説明した本発明の実施の形態である画像形成装置１００においては、書込位置の特性に関する書込情報は、光学装置１０１より出力されるビーム位置を主走査上の複数点にて計測して、その計測結果を元に曲がり量を算出することにより求められたものであるとして説明したが、本発明においては、実際の画像を出力しスキャナ等の読取装置により特性値を検出するようにしても良い。これによれば、装置の光学特性が経時変化した場合にでも、画像を出力して特性値を補正することができ、結果的に、色ずれ補正の精度の向上させることができる。
【００８０】
また、実際に画像を出力しない場合でも、書込位置の温度特性により記憶した書込情報の特性値を補正することで、色ずれ補正の精度の向上を図ることができる。
【００８１】
図１０は、本実施の形態である画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。本図に示すように、この画像形成装置１００は、コントローラ１０とエンジン部（Engine）６０とをＰＣＩ（Peripheral  Component  Interface）バスで接続した構成となる。コントローラ１０は、画像形成装置１００全体の制御と描画、通信、図示しない操作部からの入力を制御するコントローラである。エンジン部６０は、ＰＣＩバスに接続可能なプリンタエンジン等であり、例えば白黒プロッタ、１ドラムカラープロッタ、４ドラムカラープロッタ、スキャナまたはファックスユニット等である。尚、このエンジン部６０には、プロッタ等のいわゆるエンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換等の画像処理部分が含まれる。
【００８２】
コントローラ１０は、ＣＰＵ１と、ノースブリッジ（ＮＢ）１３と、システムメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）１２と、サウスブリッジ（ＳＢ）１４と、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）１７と、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）１６と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１８とを有し、ノースブリッジ（ＮＢ）１３とＡＳＩＣ１６との間をＡＧＰ（Accelerated  Graphics  Port）バス１５で接続した構成となる。また、ＭＥＭ−Ｐ１２は、ＲＯＭ２と、ＲＡＭ３とを更に有する。
【００８３】
ＣＰＵ１は、画像形成装置１００の全体制御をおこなうものであり、ＮＢ１３、ＭＥＭ−Ｐ１２及びＳＢ１４からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。
【００８４】
ＮＢ１３は、ＣＰＵ１とＭＥＭ−Ｐ１２、ＳＢ１４、ＡＧＰ１５とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ−Ｐ１２に対する読み書き等を制御するメモリコントローラと、ＰＣＩマスタ及びＡＧＰターゲットとを有する。
【００８５】
ＭＥＭ−Ｐ１２は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリ等として用いるシステムメモリであり、ＲＯＭ２とＲＡＭ３とからなる。ＲＯＭ２は、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、ＲＡＭ３は、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリ等として用いる書き込み及び読み出し可能なメモリである。
【００８６】
ＳＢ１４は、ＮＢ１３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このＳＢ１４は、ＰＣＩバスを介してＮＢ１３と接続されており、このＰＣＩバスには、ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）部等も接続される。
【００８７】
ＡＳＩＣ１６は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣ（Integrated  Circuit）であり、ＡＧＰ１５、ＰＣＩバス、ＨＤＤ１８及びＭＥＭ−Ｃ１７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このＡＳＩＣ１６は、ＰＣＩターゲット及びＡＧＰマスタと、ＡＳＩＣ１６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）と、ＭＥＭ−Ｃ１７を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジック等により画像データの回転等を行う複数のＤＭＡＣ（Direct  Memory  Access  Controller）と、エンジン部６０との間でＰＣＩバスを介したデータ転送をおこなうＰＣＩユニットとからなる。このＡＳＩＣ１６には、ＰＣＩバスを介してＦＣＵ（Facsimile  Control  Unit）３０、ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）４０、ＩＥＥＥ１３９４（the  Institute  of  Electrical  and  Electronics  Engineers  １３９４）インターフェース５０が接続される。操作表示部２０はＡＳＩＣ１６に直接接続されている。
【００８８】
ＭＥＭ−Ｃ１７は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）１８は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
【００８９】
ＡＧＰ１５は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、ＭＥＭ−Ｐ１２に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。
【００９０】
上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明したが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  ＣＰＵ
２  ＲＯＭ
３  ＲＡＭ
４  Ｉ／Ｏポート
５ａ，５ｂ，５ｃ  検出センサ
６  書込制御部
７  コントローラ
８  光源点灯制御部
１００  画像形成装置
１０１  光学装置
１０２  像形成部
１０３  転写部
１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｍ，１２０ｃ  感光体
１３０  中間転写ベルト
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９２】
【特許文献１】特許第４３５９１９９号公報
【特許文献２】特開平８−６３４７号公報
【図１】
2014059336.tif 000003
【図２】
2014059336.tif 000004
【図３】
2014059336.tif 000005
【図４】
2014059336.tif 000006
【図５】
2014059336.tif 000007
【図６】
2014059336.tif 000008
【図７】
2014059336.tif 000009
【図８】
2014059336.tif 000010
【図９】
2014059336.tif 000011
【図１０】
2014059336.tif 000012