(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体駆動系を介して無端移動する像担持体の周囲に画像形成手段が配設された複数の画像ステーションと、
転写材を順次所定方向に搬送する搬送体と、
各画像ステーションに設けられる各画像形成手段により各レジスト補正マークを画像形成動作中に所定のタイミングで形成させるパターン形成手段と、
このパターン形成手段により前記搬送体上に転写された各色のレジスト補正マークを読み取る読取り手段と、
この読取り手段が読み取ったパターン画像データを記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された各色のパターン画像データから各レジスト補正マークの中心位置を算出する位置算出手段と、
この位置算出手段により算出した各レジスト補正マークの中心位置を解析して各画像ステーションのレジストレーションを機械的または電気的に補正する補正手段と、
を有し、前記補正手段は、位置算出手段により算出した各レジスト補正マークの中心位置から解析して得られる各画像ステーションのレジストずれ量をあらかじめ設定される参照値と比較して、前記参照値を越えない場合は、機械的な補正を行うことなく各画像ステーションのレジストレーションを電気的に補正し、前記レジストずれ量が前記参照値を超えた場合は各画像ステーションのレジストレーションを機械的に且つ電気的に補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の像担持体駆動系を介して無端移動する像担持体の周囲に画像形成手段が配設された複数の画像ステーションと、
転写材を順次所定方向に搬送する搬送体と、
各画像ステーションに設けられる各画像形成手段により各レジスト補正マークを画像形成動作中に所定のタイミングで形成させるパターン形成手段と、
このパターン形成手段により前記搬送体上に転写された各色のレジスト補正マークを読み取る読取り手段と、
この読取り手段が読み取ったパターン画像データを記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された各色のパターン画像データから各レジスト補正マークの中心位置を算出する位置算出手段と、
この位置算出手段により算出した各レジスト補正マークの中心位置を解析して各画像ステーションのレジストレーションを機械的または電気的に補正する補正手段と、
各画像ステーションの稼働状況に基づいて補正手段による各画像ステーションのレジストレーションの機械的または電気的な補正タイミングを決定する決定手段と、
を有し、前記決定手段は、初期決定した補正タイミングよりも長い時間間隔で次回以降の補正タイミングを順次決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
パターン形成手段は、搬送体上に転写される各転写材との間に各レジスト補正マークを形成することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
パターン形成手段は、搬送体上に転写される各転写材との間に各レジスト補正マーク群を複数形成することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複数の像担持体を備え、各像担持体に形成された各画像を記録媒体に多重形成可能な画像形成装置に係り、特にレジストレーションを補正しながら画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、感光ドラム上に記録情報に応じて光変調されたレーザビーム光を照射し、電子写真プロセスによって感光体上の静電潜像を現像し、転写紙に画像を転写する記録装置を複数個有し、転写ベルトにより転写紙を各記録装置に順次搬送しながら各色画像を重畳転写してカラー画像を形成可能な画像形成装置が提案されている。
【０００３】
この種の画像形成装置において、各感光ドラム間の機械的取付誤差および各レーザビームの光路長誤差，光路変化等により各感光ドラムに静電潜像を形成し、転写ベルト上の記録紙に現像，転写された各カラー画像レジストレーションが合わなくなる。このため、従来より各感光ドラムから転写ベルト上に形成されたレジストレーション補正用パターン画像をＣＣＤセンサ等で読み取り、読取データの濃度値より各色レジストレーション補正用パターンの位置を判定し、各色に相当する感光ドラム上でのレジストレーションずれを検出し、記録されるべき画像信号に電気的補正をかけ、および／またはレーザビームの光路中に設けられている反射ミラーを駆動して、光路長変化あるいは光路変化の補正を行っていた。上記の補正手順は、コピーシーケンス中に行うと画像が変化するため、レジスト補正シーケンスとして別途実行していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては、コピーシーケンスとは別にレジ補正を行うレジ補正シーケンスが必要であり、レジ補正シーケンス中は、オペレータがコピーを行うことができず、オペレータを待たせてしまうという問題が生じていた。特に、レーザビームの光路中に設けられている反射ミラーを駆動して、光路長変化あるいは光路変化の補正を行う機械的レジスト補正シーケンスは、そのシーケンスを開始してから終了するまで多大な時間を必要とする問題が生じていた。
【０００５】
また、レジストレーションのずれをオペレータが確認し、オペレータがレジストレーションのずれを認識した後レジ補正を行うことが必要であった。そのため、装置の電源投入直後等のように装置が温度的に安定していないような場合、オペレータがその都度レジ補正オペレーションを実行するため、大変手間がかかり、また、レジ補正を行わずに誤って画像形成を行うなどミスの発生要因ともなっているという問題を有していた。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたもので、本発明に係る第１〜第４の発明の目的は、画像形成動作に並行してレジスト補正マークを搬送体上に形成して、該形成されたレジスト補正マークを読み取って電気的または機械的に補正するものであり、位置算出手段により算出した各レジスト補正マークの中心位置から解析して得られる各画像ステーションのレジストずれ量をあらかじめ設定される参照値と比較して、前記参照値を越えない場合は、機械的な補正を行うことなく各画像ステーションのレジストレーションを電気的に補正し、前記レジストずれ量が前記参照値を超えた場合は各画像ステーションのレジストレーションを機械的に且つ電気的に補正することにより、オペレータに無駄な操作を強いることなしに、かつレジストレーションずれ量が少なければ短時間でレジストレーション補正処理を完了させることができ、状況に合わせてレジストレーショの補正を効率的に行うことができる画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】
本発明に係る第１の発明は、複数の像担持体駆動系を介して無端移動する像担持体の周囲に画像形成手段が配設された複数の画像ステーションと、転写材を順次所定方向に搬送する搬送体と、各画像ステーションに設けられる各画像形成手段により各レジスト補正マークを画像形成動作中に所定のタイミングで形成させるパターン形成手段と、このパターン形成手段により前記搬送体上に転写された各色のレジスト補正マークを読み取る読取り手段と、この読取り手段が読み取ったパターン画像データを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された各色のパターン画像データから各レジスト補正マークの中心位置を算出する位置算出手段と、この位置算出手段により算出した各レジスト補正マークの中心位置を解析して各画像ステーションのレジストレーションを機械的または電気的に補正する補正手段とを有し、前記補正手段は、位置算出手段により算出した各レジスト補正マークの中心位置から解析して得られる各画像ステーションのレジストずれ量をあらかじめ設定される参照値と比較して、前記参照値を越えない場合は、機械的な補正を行うことなく各画像ステーションのレジストレーションを電気的に補正し、前記レジストずれ量が前記参照値を超えた場合は各画像ステーションのレジストレーションを機械的に且つ電気的に補正するように構成したものである。
【００１２】
本発明に係る第２の発明は、複数の像担持体駆動系を介して無端移動する像担持体の周囲に画像形成手段が配設された複数の画像ステーションと、転写材を順次所定方向に搬送する搬送体と、各画像ステーションに設けられる各画像形成手段により各レジスト補正マークを画像形成動作中に所定のタイミングで形成させるパターン形成手段と、このパターン形成手段により前記搬送体上に転写された各色のレジスト補正マークを読み取る読取り手段と、この読取り手段が読み取ったパターン画像データを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された各色のパターン画像データから各レジスト補正マークの中心位置を算出する位置算出手段と、この位置算出手段により算出した各レジスト補正マークの中心位置を解析して各画像ステーションのレジストレーションを機械的または電気的に補正する補正手段と、各画像ステーションの稼働状況に基づいて補正手段による各画像ステーションのレジストレーションの機械的または電気的な補正タイミングを決定する決定手段とを有し、前記決定手段は、初期決定した補正タイミングよりも長い時間間隔で次回以降の補正タイミングを順次決定するように構成したものである。
本発明に係る第３の発明は、パターン形成手段は、搬送体上に転写される各転写材との間に各レジスト補正マークを形成するように構成したものである。
本発明に係る第４の発明は、パターン形成手段は、搬送体上に転写される各転写材との間に各レジスト補正マーク群を複数形成するように構成したものである。
【００１９】
【実施例】
〔第１実施例〕
図１は本発明の一実施例を示す画像形成装置の構成を説明する概略構成図である。
【００２０】
図において、１は転写ベルトで、パルスモータ１５の駆動が駆動ローラ４２に伝達されることによって図中中央矢印方向に後述する異なる動作モードに応じて所定速度またはこの所定速度よりも減速された速度で移動される。２〜５は感光ドラムで、順にマゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）に対応するレーザビームＬＭ（Ｌ１），ＬＣ（Ｌ２），ＬＹ（Ｌ３），ＬＢＫ（Ｌ４）の走査により形成された静電潜像が図示しない現像器に収容されたトナーにより可視化され、転写ベルト１に形成された色画像を転写する。１１〜１４はドラムモータで、感光ドラム２〜５を所定速度で回転させる。なお、本発明のパターン形成手段は、図示しないＲＯＭ等に記憶された所定のレジストレーション補正用のパターンデータを読み出して、このパターンデータに基づいて変調されたレーザビームＬＭ，ＬＣ，ＬＹ，ＬＢＫの走査により感光ドラム２〜５の軸方向に互いに異なる２つの所定位置に一対のパターン潜像を形成し、この潜像を各マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）の色トナーで現像し、これを転写ベルト１に転写するという手段に対応し、本実施例では転写ベルト１の搬送方向に直交する幅方向の所定位置に対向するように１対形成される。
【００２１】
読取り手段１０は、照明ランプ６，７，集光レンズ８，反射ミラー９，ＣＣＤで構成されるセンサ１０ａ，１０ｂ等より構成され、パルスモータ１５の駆動に従って移動する転写ベルト１上に形成されたパターン（例えば所定幅を有する十字マーク）を照明して得られる反射光をセンサ１０ａ，１０ｂに結像させることにより、パターン読み取りを行う。５１はコントローラ部で、通常の画像形成および所定のレジストレーション補正用のパターン形成，所定のレジストレーション補正用のパターン読み取りをＲＯＭ等に記憶された制御プログラムに基づいて総括的に制御する。なお、ＳＴ１〜ＳＴ４は画像ステーションであり、各色の画像形成する感光ドラム２〜５およびその周辺機器からそれぞれ構成されている。なお、各画像ステーションには、図示しないレーザ走査装置を備え、各レーザ走査配置位置を水平方向及び垂直方向に所定量移動するためのアクチュエータが備えられている。
【００２２】
以下、本実施例と第１〜第６の発明の各手段との対応及びその作用について図１等を参照して説明する。
【００２３】
第１の発明は、各画像形成手段により搬送体上に複数セット分および複数回転分の各レジスト補正マークをパターン形成手段（本実施例ではコントローラ部５１のパッチ形成部による）が各画像ステーションＳＴ１〜ＳＴ４による画像形成に並行して所定のタイミング（本実施例では搬送される用紙と用紙との間となるタイミング）で形成すると、読取り手段１０が搬送体（転写ベルト１）上に転写された各レジスト補正マークの読み取りを開始し、その読取りデータに基づいて中心位置算出手段（本実施例ではコントローラ部５１）が所定の算出処理（マーク中心位置演算）を行い、その結果を各色毎に記憶手段（後述するＲＡＭ６０３，６０４）に記憶させ、補正手段（本実施例ではコントローラ部５１）が記憶された演算結果を解析して各画像ステーションＳＴ〜ＳＴ４のレジストレーションを機械的または電気的に補正し、像担持体の回転むらに影響されない各像担持体とのレジストレーションずれ情報を正確に算出して各像担持体のレジストレーションずれを精度良く補正する。
【００２４】
第２の発明は、パターン形成手段は、搬送体上に転写される各転写材との間に各レジスト補正マークを形成し、各画像ステーションＳＴ１〜ＳＴ４による画像形成にに支障を与えることなく、各レジスト補正マークを形成することを可能とする。
【００２５】
第３の発明は、パターン形成手段は、搬送体上に転写される各転写材との間に各レジスト補正マーク群を複数形成（後述する図１３参照）し、補正手段が各画像ステーションのレジストレーションを機械的または電気的を高精度に補正可能とする。
【００２６】
第４の発明は、補正手段は、後述する図１５に示すフローチャートに示す手順に従って位置算出手段により算出した各レジスト補正マークの中心位置から解析して得られる各画像ステーションＳＴ１〜ＳＴ４のレジストずれ量をあらかじめ設定される参照値と比較して、該参照値を越えない間は、各画像ステーションのレジストレーションを電気的に補正し、短時間にレジストレーション補正を完了することを可能とする。
【００２７】
第５の発明は、決定手段（コントローラ部５１による）が各画像ステーションＳＴ１〜ＳＴ４の稼働状況（電源投入後の状態）に基づいて補正手段による各画像ステーションのレジストレーションを機械的または電気的な補正するタイミングを後述する図１８に示すフローチャートに示す手順に従って決定して、適正かつ必要なタイミングでレジストレーション補正を実行可能とする。
【００２８】
第６の発明は、決定手段（コントローラ部５１による）は、初期決定した補正タイミングよりも長い時間間隔で次回以降の補正タイミングを後述する図６８に示すフローチャートにしたが手ｔ順次決定して、レジストレーション補正間隔を徐々に長くすることを可能とする。
【００２９】
なお、本実施例における補正手段は、走査光学系（各ドラム毎に設けられる）の図示しないの位置を、後述するパルスモータ２３〜２６を駆動してレジストレーションずれを補正するとともに、光ビームの走査タイミングを電気的に補正することにより、各ドラムのレジストを一致させている。
【００３０】
先ず、画像形成動作について説明する。マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）に対応する感光ドラム２〜５はそれぞれドラムモータ１１〜１４により回転駆動され、図示しない帯電ユニットにより一様に帯電される。マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）に対応する感光ドラム２〜５はビデオ信号により光変調されたレーザビームＬ１〜Ｌ４により露光され、それぞれの静電潜像が感光ドラム２〜５上に形成され、図示しない現像ユニットにより現像され顕像が形成される。
【００３１】
次に、感光ドラム２〜５上に形成された顕像は、図示しない給紙ユニットから給紙され、転写ベルト１上に静電吸着された転写紙上に所定のタイミングでもって転写され、パルスモータ１５の駆動により図中の矢印方向に搬送され、定着ユニットを介して定着，排紙される。
【００３２】
次に、レジストレーション補正用パターン画像の読取りについて説明する。レジストレーション補正用パターン画像形成回路により各感光ドラム２〜５に顕像化されたパターン画像は、図２に示すタイミングチャートのタイミングで各々転写ベルト１上に転写され、図中矢印方向に搬送される。搬送されてきたパターン画像は、照明ランプ６，７，集光レンズ８，反射ミラー９からなる光学系により順次読取り手段１０（センサ１０ａ，１０ｂより構成される）によって読取られる。
【００３３】
図３は、図１に示したコントローラ部５１の詳細構成を説明するブロック図である。以下、構成ならびに動作について説明する。
【００３４】
図１に示した転写ベルト１の搬送方向に対して手前側と奥側に図４に示すように形成された各色のパターン画像は、ＣＣＤセンサ１０ａ，１０ｂで読み取られる。レジストレーションコントローラ２０からの原発振クロックβ５０７，β５０８がＣＣＤドライバ１８，１９に送出され、ＣＣＤセンサ１０ａ，１０ｂの駆動に必要なクロック（転送パルス，リセットパルス，シフトパルス等）β５０１，β５０２が生成され、ＣＣＤセンサ１０ａ，１０ｂに供給される。ＣＣＤセンサ１０ａ，１０ｂにより読み取られたパターン画像信号は、ＣＣＤドライバ１８，１９により増幅，直流再生，Ａ／Ｄ変換等の処理が施され、ディジタル信号β５０５，β５０６としてレジストレーションコントローラ２０に送出される。レジストレーションコントローラ２０で受け取った各色パターン画像信号は、レジストレーション補正用パターン認識処理を行った後、複数の認識処理データがメモリに格納され、ＣＰＵ制御である色のパターン画像を基準としてレジストレーションのずれ量を演算し、各色主走査および副走査の電気的画像書出しタイミング設定データβ５０９をシステムコントローラ２１に送出し、また記録レーザビームの光路長変化および光路変化を補正するための光路中に設けられた図示しないミラーを駆動制御するパルスモータ２３，２４，２５，２６のパルスデータβ５１１をミラーモータドライバ２２に供給する。ミラーモータドライバ２２において、パルスデータβ５１１に従って各色反射ミラー駆動用のパルスモータ２３〜２６に電流信号を供給し、パルスモータ２３〜２６が駆動されて不図示のレーザ光学系反射ミラーの位置決めが制御される。これらレジストレーション補正は、システムコントローラ２１からの起動信号β５１０によりレジストレーションコントローラ２０に供給されて実行される。
【００３５】
図５は、図１に示した画像形成装置においてパターン形成部の構成を説明する回路ブロック図である。以下、構成および動作について説明する。
レーザビームの記録区域外の走査によって得られ、主走査方向の同期信号となるビームディテクト信号（ＢＤ）β５２８が主走査方向のイネーブル信号生成回路（Ｈイネーブル信号生成回路）２７に加えられ、レジストレーション補正用画像パターン信号のＨ方向イネーブル信号β５１６が形成される。
【００３６】
また、レジストレーション補正用画像パターン形成の起動信号（ＩＴＯＰ）β５２９が副走査方向のイネーブル信号生成回路（Ｖイネーブル信号生成回路）２８に加えられ、各色画像パターン信号のＶ方向イネーブル信号β５１７が形成される。Ｈ方向イネーブル信号β５１６，Ｖ方向イネーブル信号β５１７はアドレスカウンタ２９に供給され、次のレジストレーション補正用画像のパターンＲＡＭ３０のアドレス信号β５３１を生成する。このアドレス信号β５３１に従ってパターンＲＡＭ３０から画像パターン信号β５１８が出力される（本実施例では「十字パターン」）。
【００３７】
また、パッチレジスタ３１には、システムコントローラ２１からのＣＰＵバスβ５３０を介してレジストレーション補正用画像パターンの下に形成されるパッチデータが格納されている。このパッチデータ信号β５１９と画像パターン信号β５１８はセレクタ３２に入力され、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）について常に画像パターン信号β５１８が出力されるように選択信号β５２６が入力されている。イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）については、ＣＰＵバスβ５３０を介してレジスタ３５に図２に示すタイミングチャートに従って所定のタイミングで画像パターンデータとパッチデータとが切り換わった信号β５２０は、次にセレクタ３３に入力される。セレクタ３３にはビデオ信号β５２１が入力されている。これは、ブラックトナーとして、カーボンブラックタイプのトナーを使用した際に、反射光学系ではカーボンブラックは光を吸収するために、パターン画像の読み取りが不可となる。
【００３８】
そこで、光を反射する他色（マゼンタ，シアン，イエロー）トナーのうち、何れか（本実施例ではイエロートナー）でべたパターン（パッチ）をイエロー用のレジストレーション補正用画像パターン形成時に所定時間先に転写ベルト１上に形成し、上記イエロートナーで形成されるパッチ上にブラック用のレジストレーション補正用画像パターンを形成する。
【００３９】
このため、画像パターンおよびパッチを形成するモードにおいては、選択信号β５２７により画像パターンおよびパッチが選択され、選択された画像情報β５２２がγＲＡＭ３４に出力され、γ変換された画像情報β５２３がゲート回路３７を介してビデオ信号β５２５としてレーザドライバ３８に出力される。レーザドライバ３８には、ナンドゲート３６を介して画像信号β５２４が入力される。半導体レ−ザ３９は、レ−ザドライバ３８に入力される画像信号β５２４またはビデオ信号β５２５に基づいてＯＮ／ＯＦＦ変調され、図示しない光学走査系を介して感光ドラム２〜５に潜像が形成される。
【００４０】
以下、図６，図７を参照しながら各色パターン位置およびパターン形状算出処理について説明する。
【００４１】
図６は、図３に示したレジストレーションコントローラ２０の要部構成を説明する詳細ブロック図である。
【００４２】
図において、ＤＦ１〜ＤＦ４はＤ型のフリップフロップ、６０１，６０２は加算器で、入力Ａ，Ｂの加算を行う。６０３はＲＡＭで、各色のパターンの副走査方向の濃度ヒストグラムを図７に示すタイミングチャートに従うタイミングで記憶する。６０４はＲＡＭで、各色のパターンの主走査方向の濃度ヒストグラムを図７に示すタイミングチャートに従うタイミングで記憶する。６０７はバスコントローラで、各種のタイミング信号，バンク選択信号ＢＡＮＫＳＥＬを出力する。６０８は２値化回路で、レジストレーション補正画像マークの濃度加算ヒストグラムデータの２値化を行う回路である。
【００４３】
本実施例では各色パターン位置およびパターン形状算出するため読み取られるパターンデータ主走査，副走査に対して各ライン毎の各画素毎に濃度ヒストグラムを作成し、作成されたヒストグラムデータに基づいて形状認識を行っている。先ず主走査方向の濃度ヒストグラムの作成は、例えばＣＣＤセンサ１０ａから出力される１主走査ラインのパターンデータをリセット信号ＲＥＳ１により初期クリアした後、加算器６０２により１ライン分データ加算して求め、図７に示すタイミングで出力される主走査イネーブル信号ＬＥＮに基づいてアドレスカウンタ６０６が決定するアドレスに従いながら書込み信号ＲＡＭＷＲ２に同期してＲＡＭ６０４に書き込まれる。
【００４４】
なお、副走査方向イネーブル信号が送出されている間は、メモリはイネーブルとなる。
【００４５】
一方、主走査方向の濃度ヒストグラムの作成は、リセット信号ＲＥＳ２により主走査１ライン分のパターンデータをクリアした後、ＲＡＭ６０３に格納し、その後各画素毎に書込み信号ＲＡＭＷＲ１およびデータ方向切り換え信号ＲＡＭＤＩＲによりリードモディファイライト動作を繰り返し、加算器６０１に加算された各画素毎に各副走査ラインのヒストグラムデータをＲＡＭ６０３に格納する。
【００４６】
この結果、図８に示すようなパターン画像に対する主走査／副走査のヒストグラムデータを各色毎にＲＡＭ６０３，６０４に格納されることとなる。
【００４７】
なお、バンク選択信号ＢＡＮＫＳＥＬにより各色のバンクと、各セットのバンクをＲＡＭの上位に送ることにより、メモリ空間の使い分けを行っている。
【００４８】
図９は本発明に係る画像形成装置における第１の画像形成状態を説明する模式図であり、転写ベルト１上の形成画像状態に対応する。
【００４９】
この図に示すように、コピー用紙Ｐ１，Ｐ２上に原稿画像を形成し、コピー用紙とコピー用紙の紙間において、レジ補正用パターンＰＡＴ１−Ｌ，ＰＡＴ１−Ｒ，ＰＡＴ２−Ｌ，ＰＡＴ２−Ｒを形成する様子を示したものである。この時の副走査イネーブル信号の生成のタイミングを示したのが図１０である。
【００５０】
図１０は本発明に係る画像形成装置における副走査のイネーブル信号タイミングを説明するタイミングチャートであり、コピー枚数を２枚に設定した場合の副走査のイネーブル信号タイミングに対応する。
【００５１】
図において、各色レーザイネーブル信号は原稿画像を形成するタイミングを示している。各色レジ補正用パターンの形成タイミングは、原稿画像形成イネーブルがオフになっている間のタイミングで形成される。
【００５２】
ここで、レジ補正用パターンの形成は、各色ごとにずらして形成し、転写後等間隔に並ぶよう形成する。
【００５３】
図１１は本発明に係る画像形成装置における第１の画像形成シーケンスを説明するフローチャートである。なお、（１）〜（５）は各ステップを示す。
【００５４】
コピースタートし、先ず、コピー終了を判定し（１）、ＮＯならば１枚目の原稿画像形成を行い（２）、画像形成後、レジ補正パターン画像形成を行う（３）。該形成されたレジ補正パターン画像をＣＣＤで構成されるセンサ１０ａ，１０ｂで読み取り（４）、ヒストグラムデータとしてメモリ（ＲＡＭ６０３，６０４）に保存する。
【００５５】
その後、ステップ（１）に戻り、コピー終了かどうかを判断し、コピー終了でない場合は２枚め以降、上記の手順を繰り返し、コピーが終了した場合は読み取りデータよりレジストレーションずれを上述した処理により検出し、記録されるべき画像信号に電気的補正をかけ、レーザビームの光路中に設けられている反射ミラーをアクチュエータ等を駆動して、光路長変化あるいは光路変換の補正を行う（５）。
【００５６】
図１２は本発明に係る画像形成装置における第１のレジストレーション補正処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、（１）〜（４）は各ステップを示す。
【００５７】
上記フローチャートに示すコピー終了後、ヒストグラムデータをＲＡＭ６０３，６０４から読み出し（１）、読み出したデータより各色、かつ、読み取った回数セット分のレジ補正パターンの中心位置をコントローラ部５１のレジストレーションコントローラ２１が算出する（２）。
【００５８】
次に、各色毎にレジ補正パターン中心位置の平均値を算出する（３）。ここでは、ステップ（２）において転写ベルト１の汚れや傷等によって中心位置が算出できない場合はそのデータは捨てるため平均値を算出する。
【００５９】
次いで、各色の中心位置より画像書き出し位置を電気的に補正し、また、光路中のミラーの位置を機械的に補正して、レジストレーションの補正を行う（４）。
【００６０】
なお、上記実施例では、１つの原稿画像形成毎に１セットのレジストレーション補正パターンを形成して、レジストレーション補正データとして使用していたが、さらに精度を上げるために１つの原稿画像形成ごとに複数セットのレジストレーション補正パターンを形成し、読み取って、レジストレーション補正用データとして使用してもよい。
【００６１】
図１３は本発明に係る画像形成装置における第２の画像形成状態を説明する模式図であり、転写ベルト１上の形成画像状態に対応する。
【００６２】
この図に示すように、コピー用紙Ｐ１，Ｐ２上に原稿画像を形成し、コピー用紙とコピー用紙の紙間において、レジ補正用パターンＰＡＴ１１−Ｌ１，ＰＡＴ１１−Ｒ１，ＰＡＴ１１−Ｌ２，ＰＡＴ１１−Ｒ２を形成する様子を示したものであり、紙間でＭＣＹＢｋのレジスト補正パターンのセットを２セット形成し、それぞれのセットを読み取ってヒストグラムデータをメモリ（ＲＡＭ６０３，６０４）に格納する。これにより、上記実施例による１セット読取りに比べて全体のレジストレーション補正の精度を向上できるという利点がある。
【００６３】
上記各実施例においては、コピー中、全てのセットのデータをメモリ（ＲＡＭ６０３，６０４）に格納していたが、読み取ったデータより各セット毎のレジスト補正パターンの読み取り位置が同じ、すなわち、同じレジストレーション補正処理となると判断された場合には、図１４に示すようにレジスト補正パターンの形成と読み取りを途中で中断するように制御しても良い。
【００６４】
図１４は本発明に係る画像形成装置における第２の画像形成シーケンスを説明するフローチャートである。なお、（１）〜（９）は各ステップを示す。
【００６５】
コピースタートし、レジストレーション補正（レジ補正）パターン形成フラグをセットする（１）。次いで、コピー終了を判定し（２）、ＮＯならば原稿画像形成する（３）。
【００６６】
原稿画像形成後、レジ補正パターン形成フラグがセットされているかを判断し（４）、セット状態の場合はレジ補正パターンの書き出しと読み取りを続け、レジストレーション補正パターンを形成する（５）。該形成されたレジストレーションを読み取り、読み取ったヒストグラムデータをメモリ（ＲＡＭ６０３，６０４）に格納する（６）。
【００６７】
次いで、レジストレーション補正マークの読み取りデータが前回の読み取り値と一致するかどうかを判定し（７）、一致したと判定した場合は、レジ補正パターン形成フラグをリセットして（８）、ステップ（２）に戻り、コピーが終了した場合は、読み取ったデータをもとに図１２で示したアルゴリズムに従ってレジストレーションずれ補正処理を電気的および機械的に行う（９）。
【００６８】
一方、ステップ（２）の判定で、コピーが終了でない場合は２枚目以降上記の手順を繰り返す。
【００６９】
なお、上記ステップ（７）では、レジ補正パターンの書き出しと読み取りを途中で中断するための判断を、読み取りデータがＲＡＭ６０３，６０４に格納されている前回の読取りデータと一致した場合としていたが、過去数回の平均値の近傍付近でいつも読み取られていると判断された場合としても良いし、その他の条件でも構わない。
【００７０】
図１５は本発明に係る画像形成装置における第２のレジストレーション補正処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、（１）〜（６）は各ステップを示す。
【００７１】
コピー終了後、ＲＡＭ６０３，６０４からヒストグラムデータを読み出し（１）、読みだしたデータより各色、かつ、読み取った回数セット分のレジ補正パターンの中心位置を算出する（２）。
【００７２】
次に、各色ごとにレジ補正パターン中心位置の平均値を算出する（３）。ここで、ステップ（２）において転写ベルト１の汚れや傷等によって中心位置が算出できない場合はそのデータは捨てて平均値を算出する。
【００７３】
次いで、各色のレジずれ量があるスレショルド値αより大きいかどうかを判断し（４）、各色のレジずれ量があるスレショルド値αより大きい場合には、光路中のミラー補正を実行し（５）、その後、電気的な画像書き出し位置補正を行う（６）。
【００７４】
一方、ステップ（４）において、各色のレジずれ量があるスレショルド値αより小さい場合には、光路中のミラー補正を実行せず、電気的な画像書き出し位置補正のみを行い（６）、処理を終了する。
【００７５】
図１６は本発明に係る画像形成装置における第３のレジストレーション補正処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、（１）〜（１４）は各ステップを示す。
【００７６】
先ず、本画像形成装置のように各色画像を重畳転写してカラー画像を形成する装置では、装置の温度等に光学走査系の熱膨張によりレジストレーションにずれが発生することは、図１７に示すように以前より明らかになっている。
【００７７】
図１７はこの種の画像形成装置におけるレジストレーションずれ特性を説明する図であり、横軸は時間を示し、縦軸はレジずれ量を示す。
【００７８】
この図に示すように、装置に電源が投入されてから、暫くの間はレジストレーションが大幅にずれ、その後はほとんどずれないといった変化を示すのが通常である。
【００７９】
そこで、本実施例では電源が投入されてから時間ＴＳ２だけは短い時間ＴＳ１間隔でレジストレーション補正を行い、その後、レジストレーションずれ量が小さくなった後、時間ＴＳ３間隔で時間ＴＳ４だけレジスト補正を行い、時間ＴＳ４以後はほとんどずれが生じないことから、時間ＴＳ４以後は行われないシーケンスを用いている。
【００８０】
なお、これらのシーケンス制御はシステムコントローラ２１を介して図示しないＣＰＵにレジ補正マークのヒストグラムデータを与え、レジストレーションずれデータを算出し、レジストレーション補正を行うと同時にレジストレーション補正実行タイミングも制御している。
【００８１】
上述のように装置に電源が投入されると（１）、図１７に示すようなレジストレーションずれが変化するので、本シーケンス制御では、電源投入直後、先ずレジ補正シーケンスを実行し（２）、ＴＳ１，ＴＳ２をカウントするためのカウンタＴおよびカウンタＴ０を”０”、つまりリセットする（３）。
【００８２】
一般的には、時間ＴＳ２は１時間〜３時間程度であることから時間ＴＳ１をおよそ１０〜３０分程度とする。そこで、ステップ（４），（５）により時間ＴＳ１が経過したかどうかを判断し、時間ＴＳ１経過した時、再度レジ補正シーケンスを実行する（６）。この動作を時間ＴＳ２内だけ繰り返す（４）〜（８）。
【００８３】
次ぎに、時間ＴＳ２だけ時間が経過したら、図１７に示すようにレジずれ量も小さくなることから、レジ補正シーケンスを行う間隔を時間ＴＳ３（およそ数時間（３〜４時間（最初に設定した時間ＴＳ２よりも長い時間）程度）とし、ステップ（１０）〜（１３）の動作を時間ＴＳ４となるまで実行する（１４）。
【００８４】
その後は、ほとんどレジストレーションはずれないと考えられるので、数１０時間、またはそれ以上の間隔で行うか、またはレジストレーション補正を行わなくても問題がない程度となっている。
【００８５】
このように、電源投入時といった装置の初期動作状態を認識し、レジ補正シーケンスを自動的に行うことを可能とする構成とした。
【００８６】
図１８は本発明に係る画像形成装置における第４のレジストレーション補正処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、（１）〜（１５）は各ステップを示し、図１６と同一のステップには同一のステップ番号を付している。
【００８７】
本実施例は、ステップ（２）実行後、図１７に示した時間ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３，ＴＳ４を図示しない温度センサにより装置のまわりの環境温度を測定することにより算出し（１５）、ＲＡＭ上の記憶しておく。
【００８８】
本実施例では、装置の設置されている環境が常温状態でなかった場合、例えば冬期を想定した場合、時間ＴＳ２は長く必要となり、したがって、時間ＴＳ２内で行われるレジ補正の回数も多くなる。
【００８９】
それに伴って、時間ＴＳ１の間隔，時間ＴＳ３，ＴＳ４も同様に決定してやる必要がでてくる。そこで、本実施例では常温状態において決定された時間ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３，ＴＳ４の値を基準にして環境温度が低い場合にはＴＳ１およびＴＳ３を短く、時間ＴＳ２，ＴＳ４を長く設定し、温度が高い場合には、逆に時間ＴＳ１および時間ＴＳ３を長く、時間ＴＳ２，ＴＳ４を短く設定してやることで環境温度において、最適なタイミングでレジ補正を行うことが可能になる。
【００９０】
なお、この種の画像形成装置において、レジストレーションのずれる可能性のある要因は、装置の温度変化による膨張と、例えば装置のジャム処理等によるベルトの移動，装置自体の場所の移動なども原因となっている。
【００９１】
そこで、装置がジャム処理されたことを図示しないＣＰＵが認識した場合、および図示しない傾斜計などにより装置が大きく移動されたことを認識した場合にもレジストレーション補正シーケンスを実行し、従来ならば、装置を移動またはジャム処理することでレジストレーションがずれた時、オペレータが判断してレジ補正を行っていた手間を不要とするように制御しても良い。
【００９２】
上記各実施例によれば、画像ステーションＳＴ１〜ＳＴ４による画像形成を中断することなく、レジストレーション補正処理を行えるため、画像形成可能となるまでユーザを延々と待たせてしまう等の事態を回避することができる。
【００９３】
また、補正処理に時間がかかる機械的レジストレーション補正処理を極力制限するので、短時間にレジストレーション補正処理を完了することができる。
【００９４】
さらに、レジストレーション補正を必要と各画像ステーションＳＴ１〜ＳＴ４の稼働状況に応じてレジストレーション補正間隔を調整できるので、適正かつ必要な十分なタイミングで自動的にレジストレーション補正を精度よく実行することができる。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る第１の発明によれば、各画像ステーションに設けられる各画像形成手段により各レジスト補正マークを画像形成動作中に所定のタイミングで形成させ、該形成された各レジスト補正マークを読取り手段が読み取って、該読み取ったパターン画像データを記憶手段に記憶させ、該記憶された各色のパターン画像データから位置算出手段が各レジスト補正マークの中心位置を算出し、該算出した各レジスト補正マークの中心位置を解析して補正手段が各画像ステーションのレジストレーションを機械的または電気的に補正するものであり、前記補正手段は、位置算出手段により算出した各レジスト補正マークの中心位置から解析して得られる各画像ステーションのレジストずれ量をあらかじめ設定される参照値と比較して、前記参照値を越えない場合は、機械的な補正を行うことなく各画像ステーションのレジストレーションを電気的に補正し、前記レジストずれ量が前記参照値を超えた場合は各画像ステーションのレジストレーションを機械的に且つ電気的に補正するので、各画像ステーションによる画像形成に並行して必要なレジストレーション補正を実行することができ、かつレジストレーションずれ量が少なければ短時間でレジストレーション補正処理を完了させることができ、状況に合わせてレジストレーショの補正を効率的に行うことができる。
【０１００】
本発明に係る第２の発明によれば、各画像ステーションに設けられる各画像形成手段により各レジスト補正マークを画像形成動作中に所定のタイミングで形成させ、該形成された各レジスト補正マークを読取り手段が読み取って、該読み取ったパターン画像データを記憶手段に記憶させ、該記憶された各色のパターン画像データから位置算出手段が各レジスト補正マークの中心位置を算出し、該算出した各レジスト補正マークの中心位置を解析して補正手段が各画像ステーションのレジストレーションを機械的または電気的に補正するものであり、決定手段が各画像ステーションの稼働状況に基づいて補正手段による各画像ステーションのレジストレーションを機械的または電気的な補正するタイミングを決定するものであり、初期決定した補正タイミングよりも長い時間間隔で次回以降の補正タイミングを順次決定するので、適正かつ必要なタイミングでレジストレーション補正を実行することができるとともに、レジストレーション補正間隔を徐々に長くすることができる。
第３の発明によれば、パターン形成手段は、搬送体上に転写される各転写材との間に各レジスト補正マークを形成するので、各画像ステーションによる画像形成に支障を与えることなく、各レジスト補正マークを形成することができる。
第４の発明によれば、パターン形成手段は、搬送体上に転写される各転写材との間に各レジスト補正マーク群を複数形成するので、補正手段が各画像ステーションのレジストレーションを機械的または電気的を高精度に補正することができる。
【０１０１】
従って、オペレータに無駄な操作を強いることなしに各画像ステーションのレジストレーションずれを最適なタイミングで精度良く補正でき、レジストレーションずれ量が少なければ短時間でレジストレーション補正処理を完了させることができ、状況に合わせてレジストレーショの補正を効率的に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す画像形成装置の構成を説明する概略構成図である。
【図２】図１に示した画像形成装置におけるパターン画像書込みタイミングを示すタイミングチャートである。
【図３】図１に示したコントローラ部の詳細構成を説明するブロック図である。
【図４】図１に示した転写ベルトに転写されたパターン画像書込み状態を示す平面図である。
【図５】図１に示した画像形成装置においてパターン形成部の構成を説明する回路ブロック図である。
【図６】図３に示したレジストレーションコントローラの要部構成を説明する詳細ブロック図である。
【図７】図６の動作を説明するタイミングチャートである。
【図８】図１に示した転写ベルトに転写されたパターン画像に基づくヒストグラムグラムを示す図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置における第１の画像形成状態を説明する模式図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置における副走査のイネーブル信号タイミングを説明するタイミングチャートである。
【図１１】本発明に係る画像形成装置における第１の画像形成シーケンスを説明するフローチャートである。
【図１２】発明に係る画像形成装置における第１のレジストレーション補正処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明に係る画像形成装置における第２の画像形成状態を説明する模式図である。
【図１４】本発明に係る画像形成装置における第２の画像形成シーケンスを説明するフローチャートである。
【図１５】本発明に係る画像形成装置における第２のレジストレーション補正処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１６】本発明に係る画像形成装置における第３のレジストレーション補正処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１７】この種の画像形成装置におけるレジストレーションずれ特性を説明する図である。
【図１８】本発明に係る画像形成装置における第４のレジストレーション補正処理手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  転写ベルト
２  感光ドラム
３  感光ドラム
４  感光ドラム
５  感光ドラム
１０  読取り手段
５１  コントローラ部
ＳＴ１  画像ステーション
ＳＴ２  画像ステーション
ＳＴ３  画像ステーション
ＳＴ４  画像ステーション
【図１】
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【図２】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１７】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１８】
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