(57)【要約】      （修正有）【課題】精密な位置調整を容易にするために精密な位置調整に先立って大枠の位置調整を精度良く行う画像形成装置を提供する。【解決手段】Ｘ方向のレジスト制御を行うレジストパッチを構成する個々のパッチパターンをＸ方向に４０ドット×８列、Ｙ方向に４０ドット×８行で形成する。基準色のＫパターンは、上２行と下２行をベタ印字し、中６行には、Ｙ方向に４０ドット幅でＸ方向に８０ドットのベタ印字と４０ドットの空白で構成される横長パターンを単位パターンとしてこの単位パターンをＸ方向に並べる。このＫパターンに重ねて印字されるＭパターンは、Ｋパターンのベタ印字部に対応する部分を空白とし、Ｋパターンの空白部に対応する部分をベタ印字として形成される。複数のＫパターンに対し複数のＭパターンを４ドット分主走査方向に順次位置ズレさせながら重ねて印字してレジストパッチを形成する。【選択図】図８
2014130275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体内を循環移動する転写ベルトと、
前記装置本体に対し着脱自在に設けられ前記転写ベルトの外周面に沿って配設され第１のトナーで画像形成する第１の画像形成ユニットと、
前記装置本体に対し着脱自在に設けられ前記転写ベルトの外周面に沿って配設され第２のトナーで画像形成する第２の画像形成ユニットと、
を備え、
前記第１の画像形成ユニットは、
像が形成される第１の描画領域と像が形成されない第１の空白領域とを有する第１のテスト印字単位パターンを主走査方向または副走査方向に複数個連続して並べてなる１つの第１のレジストパッチを前記第１のトナーで前記転写ベルト上に複数形成する第１のレジストパッチ形成手段と、
を有し、
前記第２の画像形成ユニットは、
前記第１のテスト印字単位パターンにおける前記第１の空白領域の位置に対応した位置に形成された第２の描画領域と、前記第１のテスト印字単位パターンにおける前記第１の描画領域の位置に対応した位置に形成された第２の空白領域とを有する第２のテスト印字単位パターンを前記主走査方向または前記副走査方向に複数個連続して並べてなる１つの第２のレジストパッチを、互いに所定の画素数分前記主走査方向または前記副走査方向にずらして前記第２のトナーで前記転写ベルト上に複数形成する第２のレジストパッチ形成手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１のレジストパッチは行方向に両端部を備え、
前記第１のレジストパッチ形成手段は、ある行において前記両端部の一方から他方にかけて前記第１のテスト印字単位パターンを連続して並べて画像形成してなる前記第１のレジストパッチを形成する際に、前記第１のテスト印字単位パターンの一部が前記両端部の他方に達した場合、前記第１のテスト印字単位パターンの他部が次の行に折り返されて画像形成し、
前記第２のレジストパッチは行方向に両端部を備え、
前記第２のレジストパッチ形成手段は、ある行において前記両端部の一方から他方にかけて前記第２のテスト印字単位パターンを連続して並べて画像形成してなる前記第２のレジストパッチを形成する際に、前記第２のテスト印字単位パターンの一部が前記両端部の他方に達した場合、前記第２のテスト印字単位パターンの他部が次の行に折り返されて画像形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１のレジストパッチ形成手段は、
前記第１のレジストパッチの前記副走査方向の上端部から、濃度センサに読み取られる領域の前記副走査方向の上端部よりも中央部に寄る領域までの間を前記空白領域無く前記第１のトナーで画像形成するとともに、前記第１のレジストパッチの前記副走査方向の下端部から、前記濃度センサに読み取られる領域の前記副走査方向の下端部よりも中央部に寄る領域までの間を前記空白領域無く前記第１のトナーで画像形成する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
装置本体内を循環移動する転写ベルトと、
前記装置本体に対し着脱自在に設けられ前記転写ベルトの外周面に沿って配設され第１のトナーで画像形成する第１の画像形成ユニットと、
前記装置本体に対し着脱自在に設けられ前記転写ベルトの外周面に沿って配設され第２のトナーで画像形成する第２の画像形成ユニットと、
を備え、
前記第１の画像形成ユニットは、
像が形成される第１の描画領域と像が形成されない第１の空白領域とを有する第１のテスト印字単位パターンを主走査方向または副走査方向に複数個連続して並べてなる１つの第１のレジストパッチを前記第１のトナーで前記転写ベルト上に複数形成する第１のレジストパッチ形成工程を有し、
前記第２の画像形成ユニットは、
前記第１のテスト印字単位パターンにおける前記第１の空白領域の位置に対応した位置に形成された第２の描画領域と、前記第１のテスト印字単位パターンにおける前記第１の描画領域の位置に対応した位置に形成された第２の空白領域とを有する第２のテスト印字単位パターンを前記主走査方向または前記副走査方向に複数個連続して並べてなる１つの第２のレジストパッチを、互いに所定の画素数分前記主走査方向または前記副走査方向にずらして前記第２のトナーで前記転写ベルト上に複数形成する第２のレジストパッチ形成工程を有する、
ことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精密な位置調整を容易にするために精密な位置調整に先立って大枠の位置調整を精度良く行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パーソナルコンピュータが普及するのに伴ってカラー画像形成装置（以下、カラープリンタという）が広く使用されるようになっている。特に色毎の画像形成ユニットが多段式に配置されている所謂タンデム方式のカラープリンタが、印字速度に優れているため今日では特に注目されている。
【０００３】
このタンデム方式のカラープリンタには、用紙を搬送ベルトで搬送しながら、その用紙に４色のトナー画像を重ねて転写して定着する形式のもの（転写ベルト）と、一旦、ベルトに４色のトナー画像を重ねて転写してから、その重ね画像を用紙に一括転写して定着する形成のもの（中間転写ベルト）とがある。
【０００４】
いずれの形式のものにおいても、タンデム式カラープリンタは、４色のトナー像を順次転写して重ね合わせる方式であるため、印字の副走査方向に移動する搬送ベルト上の用紙に又は中間転写ベルトに直接に、正しい画像形成を行うためには、印字の主走査方向（Ｘ方向）、副走査方向（Ｙ方向）、θ方向（Ｘ方向の向き）に対する各色の位置合わせ（レジストレーション又は単にレジストという）が重要である。
【０００５】
このため、タンデム方式のカラープリンタにおいては、画像の形成位置の整合を行うための種々の方法が採られている。一つには、テスト印字パターンを実際に印字して目視によって補正量を判断し、これによって位置や色合い等の調整を行う方式がある。
【０００６】
テスト印字パターンは、パターンの色ごと・パット枠ごとのドット位置のズレ量の方向を、Ｘ方向（主走査方向）に向けて印字するか、Ｙ方向（副走査方向）に向けて印字するかによって、Ｘ方向の位置ズレが判明し、あるいはＹ方向の位置ズレが判明する。
【０００７】
また、このようなテスト印字パターンによる判定を主走査方向の両端で行うことによってθ方向（Ｘ方向の傾きの方向）のズレが判明する。この判明したズレ量に基づいて位置調整するための補正値を算出して判明した位置ズレを補正する。
【０００８】
しかし、上記の目視による方法は、ルーペ等の拡大鏡を用いて視認して行うものであるから、判断と精度に個人差が生じるうえに、補正方法も煩雑で手数がかかるため、これを個人ユーザが行うことは至難のわざであって殆ど不可能に近い。
【０００９】
これに代わる他の方法として、センサを配置し、テスト印字パターン印字画像の位置ズレをセンサで検知し、自動的に補正量を算出し、これによって画像の形成位置や色合い等の調整を行う方式がある。
【００１０】
上記のセンサを用いて位置ズレを検出する方法は、濃度センサを用いてテスト印字パターンに光を照射し、その正反射成分と乱反射成分からテスト印字パターンの各パッチのトナー量を検出し、その濃度変動からＸ方向やＹ方向の位置ズレを検出するように構成されている。又、θ方向の位置ズレを検出する場合には、２個の濃度センサが必要になる。
【００１１】
この場合、高価な濃度センサを１個と、安価で簡単な構成の拡散反射型センサを１個用いて、カラー画像の形成位置のＸＹθ方向の調整を精度よく且つユーザによる位置ずれ調整も可能とするカラー画像形成装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【００１２】
一般に、上記のようなテスト印字パターンを用いて行う位置ずれを調整する処理の制御のことを「レジスト制御」と称しており、テスト印字パターンのことを「レジストパッチ」と称している。そして、レジスト制御は、上記のようにぺージプリンタにおいて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の位置的なズレを修正するために実施される処理である。
【００１３】
このレジスト制御を実行するに当たっては、先ず、転写べルト上にレジストパッチを形成し、そのレジストパッチを付着量センサ（濃度センサ）で測定する。測定された複数個の数値に対し、ＣＰＵ(central processing unit）で演算し、ズレ量を数値で算出する。
【００１４】
その算出されたズレ量を打ち消す形のマイナスの値を設定する。この設定したマイナスの値に基づいて実行値を補正しながら画像形成することによって、ズレ量のない高画質の画像を形成することが可能となる。
【００１５】
このようなレジスト制御には、上述したようにＸ方向、Ｙ方向、θ方向の３種類が存在する。また、それぞれの方向で、１倍パッチ、４倍パッチの２種類のレジストパッチが存在する。
【００１６】
１倍パッチは、±１０ドットが補正可能な範囲となり、細かい補正ができる。４倍パッチは、±４０ドットが補正可能な範囲となり、概略の補正を目的としている。通常、先ず４倍パッチで概略の補正を実施してズレ量を±１０ドット以内に収める。その後、続いて１倍パッチで補正をすることにより、ズレ量を限りなく小さくしている。
【００１７】
レジスト制御は、通常Ｋ（ブラック）を位置の基準としている。Ｋの位置を基準にした状態で、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の３色がどれだけズレているのかを測定する。測定で処理する順も、Ｙ→Ｍ→Ｃとなっているのが普通である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００８−０５８８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ところで、付着量センサは、４倍パッチの場合、パッチの全体を測定するのではな<、パッチの一部しか測定することができない。具体的には、横１４ｍｍ×縦１０ｍｍの４倍パッチの中の横１ｍｍ×縦６ｍｍの部分のみ測定可能である。
【００２０】
その理由は、測定対象物に対してＬＥＤの可視光を当てるため付着量センサにスポット径が存在し、横１ｍｍが読み取り範囲の限界であること、また、パッチとパッチの間は、重なりや乖離によって測定誤差を含むことが予想され、その測定誤差を排除するために縦１０ｍｍのパッチの中で上下それぞれ２ｍｍを省き、中央部の６ｍｍを読み取るようにしているためである。
【００２１】
なお、付着量センサは、転写ベルト上にトナーが全く乗っていない場合は、約４．０Ｖの電圧を出力する。逆に転写ベルト上にトナーが大量に付着している場合は、ほぼ０Ｖの電圧を出力する。この電圧を見ることによって、転写ベルト上のトナー量を知ることができる。
【００２２】
ところが、上述したように、４倍パッチは、±４０ドットが補正可能な範囲となり、概略の補正しかできない、更に、パッチパターンを形成する個々の升目の中で黒とカラーの変わり目のある部分が上下いずれかが欠けた状態で、上下６ｍｍの検知領域の開始位置または終了位置に入ってくると、検知部分の黒とカラーの面積が変化してしまうため、その後に算出するズレ量が不正確になるという誤差を伴う。
【００２３】
概略の補正しかされていない上に、誤差を伴っている位置データにより、その後に作成された１倍パッチに基づいて精密なレジスト制御（位置調整）を行うには、手数を要するという問題がある。
【００２４】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、精密な位置調整を容易にするために精密な位置調整に先立って大枠の位置調整を精度良く行う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】
【００２５】
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、装置本体内を循環移動する転写ベルトと、上記装置本体に対し着脱自在に設けられ上記転写ベルトの外周面に沿って配設され第１のトナーで画像形成する第１の画像形成ユニットと、上記装置本体に対し着脱自在に設けられ上記転写ベルトの外周面に沿って配設され第２のトナーで画像形成する第２の画像形成ユニットと、を備え、上記第１の画像形成ユニットは、像が形成される第１の描画領域と像が形成されない第１の空白領域とを有する第１のテスト印字単位パターンを主走査方向または副走査方向に複数個連続して並べてなる１つの第１のレジストパッチを上記第１のトナーで上記転写ベルト上に複数形成する第１のレジストパッチ形成手段と、を有し、上記第２の画像形成ユニットは、上記第１のテスト印字単位パターンにおける上記第１の空白領域の位置に対応した位置に形成された第２の描画領域と、上記第１のテスト印字単位パターンにおける上記第１の描画領域の位置に対応した位置に形成された第２の空白領域とを有する第２のテスト印字単位パターンを上記主走査方向または上記副走査方向に複数個連続して並べてなる１つの第２のレジストパッチを、互いに所定の画素数分上記主走査方向または上記副走査方向にずらして上記第２のトナーで上記転写ベルト上に複数形成する第２のレジストパッチ形成手段と、を有するように構成される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、精密な位置調整を容易にするために精密な位置調整に先立って大枠の位置調整を精度良く行う画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１に係るフルカラーの画像形成装置（プリンタ、装置本体）の内部構成を説明する断面図である。
【図２】実施例１に係るプリンタの制御装置を含む回路ブロック図である。
【図３】(a),(b)は実施例１に係るプリンタにおいてレジストパッチを構成する個々のパッチパターンをＸ４パッチとしたときのパッチパターンを説明する図である。
【図４】(a)はレジストパッチとして形成される１１個のＫパターンを３個目、４個目、８個目、９個目を除いて示す図、(b)はそれらのＫパターンに重ねて形成されるＭパターンを示す図、(c)は(a)の１１個のＫパターンに(b)の１１個のＭパターンを重ねて形成されたレジストパッチを示す図である。
【図５】(a)はＫパターンとＭパターンとの間に位置ずれが無いレジストパッチのパッチパターンの１個目（ｐ１）から４個目（ｐ４）の途中までを示す図、(b)は(a)のパッチパターンを濃度センサが読み取ったイメージを示す図、(c)は(a)の１個目（ｐ１）から１１個目（ｐ１１）までのパッチパターンから読み取ったイメージに基づく濃度センサの出力を示す図である。
【図６】(a)はＫパターンの基準位置に対してＭパターンの基準位置にズレが無い場合のレジストパッチ、(b)はＭパターンの基準位置が左に４ドットずれている場合のレジストパッチ、(c)はＭパターンの基準位置が右に４ドットずれている場合のレジストパッチをそれぞれ示す図、(d)は(a),(b),(c)の３つのレジストパッチを読み取った濃度センサの出力を示すグラフである。
【図７】(a),(b)はともに図５(a)に示したレジストパッチの３個目（ｐ３）のパッチパターンと濃度センサの読み取り位置に上下のズレが生じていることを示す図である。
【図８】(a),(b)は本発明のパッチパターンの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、印字と印刷は同義として用いている。
【実施例１】
【００２９】
図１は、本発明の実施例１に係るフルカラーの画像形成装置（以下、単にプリンタ又は装置本体という）の内部構成を説明する断面図である。尚、本例のプリンタにおいて、一次転写では直圧式ではなくシフト式を採用している。
【００３０】
図１に示すプリンタ１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、転写ベルトユニット３、トナー供給部４、給紙部５、ベルト式定着ユニット６、及び両面印刷用搬送ユニット７で構成されている。
【００３１】
上記画像形成部２は、転写ベルトユニット３の中間転写ベルト８の下部走行面８ａに接して同図の右から左へ４個の現像装置９（９ｋ、９ｃ、９ｍ、９ｙ）を多段式に並設して構成される。この画像形成部２は、図１に示す印刷実行時位置から、それより下方の保守位置に、昇降可能にプリンタ１本体のフレームに保持されている。
【００３２】
上記４個の現像装置９のうち上流側（図の左側）の３個の現像装置９ｃ、９ｍ及び９ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、現像装置９ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。
【００３３】
上記の各現像装置９は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下イエロー（Ｙ）のトナー用の現像装置９ｙを例にしてその構成を説明する。
【００３４】
現像装置９は、最上部に感光体ドラム１０を備えている。この感光体ドラム１０は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム１０の周面に接して又は近傍を取り巻いて、クリーナ１１、帯電ローラ１２、光書込ヘッド１３、及び現像器１４の現像ローラ１５が配置されている。
【００３５】
現像器１４は、外部を覆う外壁フレーム１６、内部に設けられた隔壁１７、現像ローラ１５、第１の螺旋型回転搬送部材１８、及び第２の螺旋型回転搬送部材１９を備えている。第１及び第２の螺旋型回転搬送部材１８及び１９は、詳しくは後述するが、回転軸と、この回転軸と一体に構成されて回転する螺旋型の羽根から成る。
【００３６】
この現像器１４には、トナー供給部４の４個のトナーカートリッジ２８から、同図にＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙで示すブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のいずれかのトナーが供給される。
【００３７】
転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した中間転写ベルト８と、この中間転写ベルト８を掛け渡されて中間転写ベルト８を図の矢印ａで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ２１と従動ローラ２２を備えている。
【００３８】
転写ベルトユニット３は、更に、駆動ローラ２１の上方で中間転写ベルト８を掛け渡されている二次転写バックアップローラ２３を備えている。二次転写バックアップローラ２３には、中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ２４が圧接して、二次転写部を形成している。
【００３９】
上記の中間転写ベルト８には、一次転写ローラ２５がユニットと一体に組み込まれている。一次転写ローラ２５は感光体ドラム１０に対し中間転写ベルト８の循環移動方向下流側にややシフトした位置で中間転写ベルト８を挟むように配置されている。
【００４０】
一次転写ローラ２５は、下方を循環移動するベルト表面にトナー像を直接転写（一次転写）する。中間転写ベルト８は、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく、二次転写ローラ２４が中間転写ベルト８を介して二次転写バックアップローラ２３に圧接する、二次転写部まで搬送する。
【００４１】
この二次転写部と、中間転写ベルト８の下部走行面８ａの最下流（図の右端）のブラックトナーの現像装置９ｋとの中間に位置して、付着量センサ（以下、濃度センサという）２０が配置されている。濃度センサ２０は光反射型のセンサであり、レジスト制御に用いられる。
【００４２】
中間転写ベルト８には、従動ローラ２２に掛け渡されている表面に当接してベルトクリーナ２６が配置されている。ベルトクリーナ２６の下方には、ベルトクリーナ２６が中間転写ベルト８から除去した廃トナーを収容する廃トナー回収容器２７が着脱自在に配置されている。
【００４３】
トナー供給部４は、中間転写ベルト８の上部走行面の上方に配置されている４個のトナーカートリッジ２８で構成される。４個のトナーカートリッジ２８には、それぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の補給用トナーが収容されている。
【００４４】
これら４個のトナーカートリッジ２８は、後述するトナー供給路（図１では転写ベルトユニット３の向う側に隠れて見えない）により、収容しているトナーの色に対応する現像装置９の現像器１４と連結されている。
【００４５】
このトナー供給部４の左方には、ベルトクリーナ２６の左方から従動ローラ２２の上方にかけて２つの電装部２９が配設されている。電装部２９には、複数の電子部品からなる制御装置が搭載された回路基盤が装着されている。
【００４６】
給紙部５は、上下２段に配置された２個の給紙カセット３１（３１ａ、３１ｂ）を備えている。２個の給紙カセット３１の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ３２、給送ローラ３３、捌きローラ３４、待機搬送ローラ対３５が配置されている。
【００４７】
待機搬送ローラ対３５の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、前述した二次転写部が形成されている。この二次転写部の下流（図では上方）側にはベルト式熱定着ユニット６が配置されている。
【００４８】
ベルト式熱定着ユニット６の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着ユニット６から搬出する搬出ローラ対３６、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー３７に排紙する排紙ローラ対３８が配設されている。
【００４９】
両面印刷用搬送ユニット７は、外面（図の右方外側面）がプリンタ１の内部を側面から外部に開放又は遮蔽する開閉部材を兼ねている。
【００５０】
この両面印刷用搬送ユニット７は、排紙ローラ対３８の直前から図の右横方向に分岐する返送開始路３９ａ、それから下方に曲がる返送中間路３９ｂ、更に左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる返送終端路３９ｃを有する返送路３９を備えている。
【００５１】
また、返送路３９の途中には、５組の返送ローラ対４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ）が配置されている。上記返送終端路３９ｃの出口は、給紙部５の下方の給紙カセット３１ｂに対応する待機搬送ローラ対３５への搬送路に合流している。
【００５２】
図２は、上記のプリンタ１の制御装置を含む回路ブロック図である。図２に示すように回路ブロックは、ＣＰＵ（central processing unit)４２を中心にして、このＣＰＵ４２に、それぞれデータバスを介してインターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）４３及びプリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）４４が接続されている。ＰＲ＿ＣＯＮＴ４４にはプリンタ印字部４５が接続されている。
【００５３】
また、ＣＰＵ４２には、ＲＯＭ（read only memory）４６、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）４７、本体操作部の操作パネル３８、各部に配置されたセンサからの出力が入力されるセンサ部４８が接続されている。
【００５４】
ＲＯＭ４６には、システムプログラムが記憶され、ＣＰＵ４２は、このシステムプログラムに従って各部を制御して処理を行う。
【００５５】
すなわち、各部において、先ず、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ４３は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器から供給される印字データをビットマップデータに変換し、フレームメモリ４９に展開する。フレームメモリ４９は、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）ごとに記憶エリアが設定されており、各色のデータが対応するエリアに展開される。
【００５６】
フレームメモリ４９に展開されたデータはＰＲ＿ＣＯＮＴ４４に出力され、ＰＲ＿ＣＯＮＴ４４からプリンタ印字部４５に出力される。
【００５７】
プリンタ印字部４５は、エンジン部であり、ＰＲ＿ＣＯＮＴ４４からの制御の下で、図１に示した感光体ドラム１０、一次転写ローラ２１等を含む不図示の回転駆動系、帯電ローラ１２、光書込ヘッド１３等の被駆動部を有する画像形成部、転写ベルトユニット３の上下移動や転写ベルト８の回転を駆動する不図示の駆動部を備えている。
【００５８】
更に、プリンタ印字部４５は、ベルト式定着ユニット６のベルト駆動を行うベルト駆動部５２や現像器１４のモータ等を駆動するトナー供給部モータ駆動部５３を備えている。
【００５９】
また、プリンタ印字部４５は、用紙取出ローラ２２〜排紙ローラ対３１等の回転駆動される各部からなる搬送機構、発熱駆動及び回転駆動されるベルト式定着ユニット６などのプロセス負荷への駆動出力を制御する。
【００６０】
そして、ＰＲ＿ＣＯＮＴ４４から出力されたブラック（Ｋ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の各色の印字データは、プリンタ印字部４５からそれぞれ対応する図１に示した光書込ヘッド１３に供給される。
【００６１】
また、ＰＲ＿ＣＯＮＴ４４は、ＣＰＵ４２の制御の元にフレームメモリ４９に展開されたレジスト制御用のパッチパターンデータを、プリンタ印字部４５を介して、光書込ヘッド１３に供給する。
【００６２】
図３(a),(b)は、上記構成の本例のプリンタ１において、レジスト制御を行う場合の、レジストパッチを構成する個々のパッチパターンをＸ４パッチ(Ｘ方向の４倍パッチ)としたときのパッチパターンを説明する図である。
【００６３】
図３(a)はブラックＫのパッチパターン（以下、Ｋパターン）５５を示している。このＫパターン５５は、副走査方向（Ｙ方向）に４０ドットの幅で、主走査方向（Ｘ方向）にブラック８０ドットと白抜き４０ドットの合計１２０ドットの長さからなる縦横４０×１２０ドットの横長タイルパターンを最小単位のパターン、つまり単位パターンとして形成されている。
【００６４】
そして、この単位パターンである横長タイルパターンが、Ｘ方向に３２０ドットの範囲で、Ｙ方向には４０ドットごとに、順次４０ドットＸ方向右に位置ずれした形で８行にわたって形成されている。したがって、このＫパターン５５は、縦横ともに３２０ドットで構成されている。
【００６５】
換言すれば、Ｘ方向に続いて並ぶ単位パターンが３２０ドットの範囲からはみ出した部分は、折り返されて次の行の先頭に形成される。そして、この折り返し部分に続いて、単位パターンの先頭から単位パターンがＸ方向に続いて並ぶという態様が繰りかえされて、Ｋパターン５５が形成されている。
【００６６】
縦横ともに３２０ドットで構成されているＫパターン５５が横長になって縦横の長さが異なるのは、Ｘ方向のドット密度が光書込ヘッド１３の発光素子のアレイ密度であるのに対し、Ｙ方向のドット密度は転写ベルトの搬送速度に関わる密度であるからである。
【００６７】
図３(b)は、Ｋパターン５５の白抜き４０×４０ドットの部分に対応するマゼンタＭのパッチパターン（以下、Ｍパターン）５６を示している。このＭパターン５６は、Ｋパターン５５の白抜きに対応するパターンであるので、Ｋパターン５５の白黒を反転させた形状になっている。
【００６８】
レジスト制御を行う場合のレジストパッチは、中間転写ベルト８上に、上記のＫパターン５５を連続して１１個形成し、これにＭパターン５６を連続して１１個重ねて形成される。ただし、Ｋパターン５５はＸ方向の位置を固定して形成され、Ｍパターン５６は、１個ごとに一定量（本例では右方向（Ｘ方向）に８ドット）ずらして形成される。
【００６９】
図４(a)はレジストパッチとして形成される１１個のＫパターン５５を、図示する都合上、３個目と４個目、及び８個目と９個目を除いて示す図であり、図４(b)はそれらのＫパターン５５に重ねて形成されるＭパターン５６を示す図である。これらのＭパターン５６も３個目、４個目、８個目、９個目の４個を除いて示している。
【００７０】
図４(c)は、図４(a)の１１個のＫパターン５５に図４(b)の１１個のＭパターン５６を重ねて形成されたレジストパッチを示す図である。図４(c)に示すレジストパッチでは、上から６個目（ｐ６）のパッチパターンが、Ｋパターン５５の白抜き部分をＭパターン５６がずれ無く埋めて、位置ズレ「０」を示している。
【００７１】
これに対して、５個目（ｐ５）のパッチパターンはＭパターン５６が右方に８ドットずれているため、８ドット分の白抜き部分が現れている。また、２個目（ｐ２）のパッチパターンは、位置ズレ「０」の６個目から、５個目、４個目、３個目、２個目と、４個分の８ドット×４＝３２ドット分の白抜き部分が現れている。
【００７２】
そして、１個目（ｐ１）のパッチパターンは、位置ズレ「０」の６個目から、５個目、４個目、３個目、２個目、１個目と、５個分の８ドット×５＝４０ドット分の白抜き部分が現れている。つまり、Ｍパターン５６のトナー部分がＫパターン５５のトナー部分に完全に重なっている。この場合も、Ｍパターン５６が基準位置に対して位置ズレが「０」であることを示している。
【００７３】
上記を換言すると、１個目（ｐ１）のパッチパターンは、Ｍパターン５６が、位置ズレ「０」の状態（６個目と同じ状態）から右に４０ドットずれた状態であるといえる。また、２個目（ｐ２）のパッチパターンは、Ｍパターン５６が、位置ズレ「０」の状態から右に３２ドットずれた状態であるといえる。
【００７４】
同様に、５個目（ｐ５）のパッチパターンは、Ｍパターン５６が、位置ズレ「０」の状態から右に８ドットずれた状態であるといえる。図示を省略した３個目（ｐ３）、４個目（ｐ４）のパッチパターンについても同様である。また、位置ズレ「０」の６個目（ｐ６）より下流側の５個のパッチパターン（８個目（ｐ８）と９個目（ｐ９）は図示省略）では、Ｍパターン５６が、８ドットずつ左方へ順次ずれている。
【００７５】
したがって、１１個目では左方へのずれが４０ドットとなって、４０ドット分の白抜き部分が現れ、Ｍパターン５６のトナー部分がＫパターン５５のトナー部分に完全に重なっている。この図４(c)に示すレジストパッチは、Ｋターン５５とＭパターン５６との間に位置ずれが無い場合を示している。
【００７６】
図５(a)はＫパターン５５とＭパターン５６との間に位置ずれが無いレジストパッチのパッチパターンの１個目（ｐ１）から４個目（ｐ４）の途中までを示し、図５(b)は図５(a)のパッチパターンを濃度センサ２０が読み取ったイメージを示し、図５(c)は図５(a)の１個目（ｐ１）から図示を省略した１１個目（ｐ１１）までのパッチパターンから読み取ったイメージに基づく濃度センサ２０の出力を示している。
【００７７】
図５(c)は、横軸に１個目（ｐ１）〜１１個目（ｐ１１）までのパッチパターンを、Ｐ１〜ｐ１１で示し、縦軸にＰ１〜ｐ１１のパッチパターンを読み取った濃度センサ２０の出力を示している。図５(c)に示すように（図４(c) も参照）、６個目（ｐ６）のパッチパターンには、白抜き部分が無くトナー濃度が最も高いので、濃度センサ２０の出力は「０」である。
【００７８】
一方１個目（ｐ１）と１１個目（ｐ１１）のパッチパターンでは、それぞれ白抜き部分が完全に現れている状態であるので、濃度センサ２０の出力は１．１Ｖである（読み取りイメージにはＫトナーの部分もあり、トナーが全く乗っていないわけではないので、出力が４．０Ｖになることはない）。
【００７９】
図５(c)のｐ１〜ｐ１１の１１個のパッチパターンと、濃度センサ２０の出力との関係を示すグラフでもわかるように、中央のｐ６のパッチパターンを中心として、ほぼ左右均等な形状のＶ字形のグラフが描かれている。左右がまったく均等にならない理由については後述する。
【００８０】
図６(a)はＫパターン５５の基準位置に対してＭパターン５６の基準位置にズレが無い場合のレジストパッチ、図６(b)はＭパターン５６の基準位置が左に４ドットずれている場合のレジストパッチ、図６(c)はＭパターン５６の基準位置が右に４ドットずれている場合のレジストパッチをそれぞれ示す図、図６(d)は上記３つのレジストパッチを読み取った濃度センサ２０の出力を示すグラフである。
【００８１】
なお、図６(a),(b),(c)のレジストパッチは、それぞれ１個目（ｐ１）、６個目（ｐ６）、１１個目（ｐ１１）のパッチパターンのみを取り出して示している。また、図６(d)には図６(a)のレジストパッチに対する濃度センサ２０の出力をグラフａ、図６(b)のレジストパッチに対する濃度センサ２０の出力をグラフｂ、図６(c)のレジストパッチに対する濃度センサ２０の出力をグラフｃで表している。
【００８２】
図６(b),(c)のレジストパッチに示すように、Ｋパターン５５の基準位置に対してＭパターン５６の基準位置が左右いずれかにずれていると、６個目（ｐ６）のパッチパターンになっても、Ｋパターン５５の白抜き部分をＭパターン５６のトナーが完全に埋める状態は現れてこない。
【００８３】
この場合の濃度センサ２０の出力は図６(c)のグラフのようになる。このグラフから近似した２直線の交点を求めることにより、ズレ量を１つの数値として算出することができる。なお、ここでは具体的なズレ量算出の方式に付いては説明を省略する。
【００８４】
ところで、図５(c)の、ｐ１〜ｐ１１個のパッチパターンと、濃度センサ２０の出力との関係を示すグラフにおいて、Ｖ字形のグラフの左右がまったく均等にならない理由について説明する。
【００８５】
図７(a),(b)は、ともに図５(a)に示したレジストパッチの３個目（ｐ３）のパッチパターンと、濃度センサ２０の読み取り位置を示す図である。濃度センサ２０による読み取りは、ＣＰＵ４２が、その動作クロックを所定の周期で分周した周期に基づいて、所定のタイミングで開始され、中間転写ベルト８が６ｍｍ走行したタイミングで停止する。
【００８６】
この濃度センサ２０による読み取りの開始と停止は、ｐ１〜ｐ１１の１１個のパッチパターンに対して順次行われ、更に中間転写ベルト８を数回転させて数回行われる。ところが、図７(a),(b)に示すように、濃度センサ２０による読み取りの開始位置５７（５７ａ、５７ｂ）は、ときによって上下にずれる。
【００８７】
図７(a)の読取開始位置５７ａをＣＰＵ４２が設定した読取開始位置であるとすると、図７(b)に示す読取開始位置５７ｂは、やや上方にずれている。中間転写ベルト８の走行速度や感光体ドラム１０の回転周面の線速度は、これらを駆動するステッピングモータに印加される駆動パルスで決定される。
【００８８】
その駆動パルスも、ＣＰＵ４２の動作クロックを所定の周期で分周した周期に同期したパルス周期で濃度センサ２０に印加されるので、駆動パルスの印加タイミングは正しく行われる。
【００８９】
それにも拘わらず濃度センサ２０による読み取りの開始位置５７（終了位置も同様）が、ときにより上下にずれるのは、中間転写ベルト８が毎秒５０ｍｍの速度で１５回転するために、中間転写ベルト８や現像装置９の処理速度の不安定さに起因する。
【００９０】
前述したように、濃度センサ２０による読み取りの開始位置５７は、パッチパターンの上境界よりも２ｍｍ下がった位置に設定されている。２ｍｍを約６０ドット分に相当するものとすると、読み取り開始位置は、副走査方向に４０ドットごとに形成される上から２行目の単位パターンの上下の中間付近に設定されることになる。
【００９１】
つまり、白抜き部分が無くなる可能性のある中央のｐ６のパッチパターン以外のパッチパターンの位置では、読み取り開始位置には必ず白抜き部分が含まれることになる。その白抜き部分で読み取り開始位置が図７(a),(b)に示すように上下に変動すると、黒の部分と白抜き部分の面積が変化し、それに伴い算出するズレ量が不正確になってしまう。
【００９２】
従来は、上述したＸ４パッチ方式によるレジスト補正は、結果として、±１０ドット以内に収まっていれば良いとの考えの上に成り立っていたので、上記の不正確さは±１０ドット以内の条件を満たすため問題とされていなかった。
【００９３】
ところが、本件の発明者が行った濃度センサの評価の実験の際に、Ｘ４パッチによるレジスト補正の時点で可及的に良い補正の状態にした方が、続くＸ１パッチによるレジスト補正の精度が更に向上することが判明した。
【００９４】
これを例えていえば、補正すべきずれ量が９ドットであったとしたとき、Ｘ４パッチの補正段階で２ドットの補正、Ｘ１パッチの補正段階で７ドットの補正とするよりは、Ｘ４パッチの補正段階で７ドットの補正、Ｘ１パッチの補正段階で２ドットの補正とした方がＸ１パッチによるレジスト制御の精度が向上する。
【００９５】
そのためには、Ｘ４パッチの補正段階で補正値を向上させること、つまり、Ｘ４パッチによる位置ずれ検出の精度を向上させること、換言すれば。上述した黒の部分と白抜き部分の面積が変化して、算出するズレ量が不正確になるという問題を解決する必要がある。
【００９６】
図８(a),(b)は、上記の考えに基づいて案出された本発明のパッチパターンの例を示す図である。図８(a),(b)に示すように、本例のパッチパターンは、濃度センサ２０の読み取りの開始位置と終了位置に対応するＫパターン５５の単位パターンの白抜き部分を、白抜きとせずＫトナーで埋めている。
【００９７】
つまりＫパターン５５の縦４０×横１２０ドットの単位パターンが黒べたで形成されている。そして、濃度センサ２０の読み取りの開始位置と終了位置に対応する行だけでなく、Ｋパターン５５の上１行目と下１行目の単位パターンも黒べたで形成されている。
【００９８】
つまり、Ｋパターン５５の上２行の領域ｘ１と下２行の領域ｘ２が、換言すれば、Ｋパターン５５の上端の縦８０ドット×横３２０ドットの領域と、下端の縦８０ドット×横３２０ドットの領域が黒べたで形成されている。
【００９９】
なお、この場合、図３(b)に示したマゼンタＭのパッチパターン（Ｍパターン）５６の上２行と下２行は、全て白抜きとすることができる。
【０１００】
これにより、中間転写ベルト８や現像装置９の不安定さによってレジストパッチと濃度センサ２０の相対的な位置が大きく上下にずれても、濃度センサ２０の読取開始位置５７（５７ａ、５７ｂ）と読取終了位置５８（５８ａ、５８ｂ）は黒べた印字の範囲にあって、単位パターンの白抜き部分が含まれることは無くなる。
【０１０１】
したがって、濃度センサ２０によって読み取られるパッチパターンの白抜き部分は、濃度センサ２０の１ｍｍ×６ｍｍの読み取り領域の読取開始位置と読取終了位置には入ってこないので、同一のパッチパターンを繰り返し読み取っても黒の部分と白抜き部分の面積が変化することはなく、算出するズレ量が正確になる。
【０１０２】
このように、本例によれば、転写ベルトや現像器の速度の不安定さの影響を受けないため、常に正確なズレ量の算出が可能となる。算出するズレ量が正確になれば、例えば、補正すべきずれ量が９ドットであったとしたとき、Ｘ４パッチの補正段階で７ドット（残りのズレ量が２ドット以内）までの補正が出来る。そうすれば、続くＸ１パッチの補正段階で２ドットの補正を行うだけでよいので、レジスト制御の精度が一段と向上する。
【０１０３】
なお上記実施の形態では、パッチパターンをブラックＫのパッチパターン（Ｋパターン）５５と、マゼンタＭのパッチパターン（Ｍパターン）とでレジストパッチを形成する例を示したが、ブラックＫとイエローＹのレジスト制御を行う場合はＭパターンがＹパターンに代わり、ブラックＫとシアンＣのレジスト制御を行う場合はＭパターンがＣパターンに代わることは言うまでも無い。
【０１０４】
また、上記実施の形態では、ブラックＫのパッチパターン（Ｋパターン）５５を位置の基準とする例を示したが、マゼンタＭ、或いは、イエローＹ、或いは、シアンＣのどれであってもレジスト制御を行う位置の基準として適用できることは勿論である。
【０１０５】
また、上記実施の形態では、Ｘ方向（主走査方向）のレジスト制御について説明したが、本例のレジスト制御は、Ｘ４パッチをＹ４パッチとして、Ｙ方向（副走査方向）のレジスト制御に適用できる。また、Ｘ方向のレジスト制御を転写ベルト８の両脇について行うことによってθ方向のレジスト制御にも適用できることは勿論である。
【０１０６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記１]
【０１０７】
装置本体内を循環移動する転写ベルトと、
前記装置本体に対し着脱自在に設けられ前記転写ベルトの外周面に沿って配設され第１のトナーで画像形成する第１の画像形成ユニットと、
前記装置本体に対し着脱自在に設けられ前記転写ベルトの外周面に沿って配設され第２のトナーで画像形成する第２の画像形成ユニットと、
を備え、
前記第１の画像形成ユニットは、
像が形成される第１の描画領域と像が形成されない第１の空白領域とを有する第１のテスト印字単位パターンを主走査方向または副走査方向に複数個連続して並べてなる１つの第１のレジストパッチを前記第１のトナーで前記転写ベルト上に複数形成する第１のレジストパッチ形成手段と、
を有し、
前記第２の画像形成ユニットは、
前記第１のテスト印字単位パターンにおける前記第１の空白領域の位置に対応した位置に形成された第２の描画領域と、前記第１のテスト印字単位パターンにおける前記第１の描画領域の位置に対応した位置に形成された第２の空白領域とを有する第２のテスト印字単位パターンを前記主走査方向または前記副走査方向に複数個連続して並べてなる１つの第２のレジストパッチを、互いに所定の画素数分前記主走査方向または前記副走査方向にずらして前記第２のトナーで前記転写ベルト上に複数形成する第２のレジストパッチ形成手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
[付記２]
【０１０８】
前記第１のレジストパッチは行方向に両端部を備え、
前記第１のレジストパッチ形成手段は、ある行において前記両端部の一方から他方にかけて前記第１のテスト印字単位パターンを連続して並べて画像形成してなる前記第１のレジストパッチを形成する際に、前記第１のテスト印字単位パターンの一部が前記両端部の他方に達した場合、前記第１のテスト印字単位パターンの他部が次の行に折り返されて画像形成し、
前記第２のレジストパッチは行方向に両端部を備え、
前記第２のレジストパッチ形成手段は、ある行において前記両端部の一方から他方にかけて前記第２のテスト印字単位パターンを連続して並べて画像形成してなる前記第２のレジストパッチを形成する際に、前記第２のテスト印字単位パターンの一部が前記両端部の他方に達した場合、前記第２のテスト印字単位パターンの他部が次の行に折り返されて画像形成することを特徴とする付記１記載の画像形成装置。
[付記３]
【０１０９】
前記第１のレジストパッチ形成手段は、
前記第１のレジストパッチの前記副走査方向の上端部から、濃度センサに読み取られる領域の前記副走査方向の上端部よりも中央部に寄る領域までの間を前記空白領域無く前記第１のトナーで画像形成するとともに、前記第１のレジストパッチの前記副走査方向の下端部から、前記濃度センサに読み取られる領域の前記副走査方向の下端部よりも中央部に寄る領域までの間を前記空白領域無く前記第１のトナーで画像形成する、
ことを特徴とする付記１または２記載の画像形成装置。
[付記４]
【０１１０】
装置本体内を循環移動する転写ベルトと、
前記装置本体に対し着脱自在に設けられ前記転写ベルトの外周面に沿って配設され第１のトナーで画像形成する第１の画像形成ユニットと、
前記装置本体に対し着脱自在に設けられ前記転写ベルトの外周面に沿って配設され第２のトナーで画像形成する第２の画像形成ユニットと、
を備え、
前記第１の画像形成ユニットは、
像が形成される第１の描画領域と像が形成されない第１の空白領域とを有する第１のテスト印字単位パターンを主走査方向または副走査方向に複数個連続して並べてなる１つの第１のレジストパッチを前記第１のトナーで前記転写ベルト上に複数形成する第１のレジストパッチ形成工程を有し、
前記第２の画像形成ユニットは、
前記第１のテスト印字単位パターンにおける前記第１の空白領域の位置に対応した位置に形成された第２の描画領域と、前記第１のテスト印字単位パターンにおける前記第１の描画領域の位置に対応した位置に形成された第２の空白領域とを有する第２のテスト印字単位パターンを前記主走査方向または前記副走査方向に複数個連続して並べてなる１つの第２のレジストパッチを、互いに所定の画素数分前記主走査方向または前記副走査方向にずらして前記第２のトナーで前記転写ベルト上に複数形成する第２のレジストパッチ形成工程を有する、
ことを特徴とする画像形成方法。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、精密な位置調整を容易にするために精密な位置調整に先立って大枠の位置調整を精度良く行うカラー画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１  フルカラー画像形成装置（プリンタ、装置本体）
２  画像形成部
３  転写ベルトユニット
４  トナー供給部
５  給紙部
６  ベルト式定着ユニット
７  両面印刷用搬送ユニット
８  転写ベルト
８ａ  下部走行面
９（９ｍ、９ｃ、９ｙ、９ｋ）  現像装置
１０（１０ｍ、１０ｃ、１０ｙ、１０ｋ）  感光体ドラム
１１  クリーナ
１２  帯電ローラ
１３  光書込ヘッド
１４  現像器
１５  現像ローラ
１６  外壁フレーム
１７  隔壁
１８  第１の螺旋型回転搬送部材
１９  第２の螺旋型回転搬送部材
２０  付着量センサ（濃度センサ）
２１  駆動ローラ
２２  従動ローラ
２３  二次転写バックアップローラ
２４  二次転写ローラ
２５  一次転写ローラ
２６  ベルトクリーナ
２７  廃トナー回収容器
２８  トナーカートリッジ
２９  電装部
３１（３１ａ、３１ｂ）  給紙カセット
３２  用紙取出ローラ
３３  給送ローラ
３４  捌きローラ
３５  待機搬送ローラ対
３６  搬出ローラ対
３７  排紙トレー
３８  排紙ローラ対
３９  返送路
３９ａ  返送開始路
３９ｂ  返送中間路
３９ｃ  返送終端路
４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ）  返送ローラ対
４２  ＣＰＵ（central processing unit)
４３  インターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）
４４  プリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）
４５  プリンタ印字部
４６  ＲＯＭ（read only memory）
４７  ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）
４８  センサ部
４９  フレームメモリ
５２  ベルト駆動部
５３  トナー供給部モータ駆動部
５５  ブラックＫのパッチパターン（Ｋパターン）
５６  マゼンタＭのパッチパターン（Ｍパターン）
５７（５７ａ、５７ｂ）  読取開始位置
５８（５８ａ、５８ｂ）  読取終了位置
【図２】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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