(57)【要約】      （修正有）【課題】各色間の画像ずれと画像の絶対位置を容易に補正することができるようにする。【解決手段】所定の画像位置ずれ補正用パターンを形成するパターン形成手段と、前記パターン形成手段により形成された画像位置ずれ補正用パターンを検出する検出手段とを備えた画像形成装置において、画像形成開始のタイミングを制御する信号から画像位置ずれ補正用パターンを検出するまでの時間を計測する計測手段（Ｓ１３，Ｓ１４）と、前記計測手段によって計測された画像形成開始のタイミングを制御する信号から画像位置ずれ補正用パターンを検出するまでの時間に基づいて画像形成位置を制御する（Ｓ１５−Ｓ１８）ようにした。【選択図】図１０
2008299311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に、画像位置ずれ補正のための位置ずれ補正用パターンを形成するパターン形成部と、
形成された前記位置ずれ補正用パターンを検出する検出部と、
画像形成開始のタイミングを制御する信号から前記位置ずれ補正用パターンを検出するまでの時間を計測する計測部と、
前記時間に基づいて画像形成位置を制御する制御部と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
単色画像を形成する単色画像形成部を各色個別に複数色分有し、前記単色画像を重ね合わせて多色画像を形成するカラー画像形成部、をさらに備え、
前記パターン形成部、前記検出部、及び前記計測部は、それぞれ各色毎に設けられてい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】
前記制御部は、所定の基準時間と前記計測部で計測された前記時間とを比較し、その比較結果に基づいて画像位置を制御す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４】
前記計測部は、外部から前記基準時間の計測を指示する旨の入力があった場合に、前記基準時間を計測することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記パターン形成部は、複数色の各色につき前記位置ずれ補正用パターンを形成し、
前記検出部によって、各色についての前記位置ずれ補正用パターンの検出結果に基づいて各色間の位置ずれを補正する補正部を更に備え、
前記制御部は、前記補正部による位置ずれ補正の直後に、前記基準時間を計測するよう前記計測部を制御し、位置ずれ補正後、前記基準時間と前記計測部により計測された時間との比較結果から画像位置を制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記パターン形成部は、複数色の各色につき前記位置ずれ補正用パターンを形成し、
前記検出部によって、各色についての前記位置ずれ補正用パターンの検出結果に基づいて各色間の位置ずれを補正する補正部を更に備え、
前記制御部は、前記位置ずれ補正用パターンの形成時に、前記計測部によって計測した時間と前記位置ずれ補正により算出した補正値から前記基準時間を算出し、位置ずれ補正後、前記基準時間と前記計測した時間との比較結果から画像位置を制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記計測部は、画像形成開始のタイミングを制御する信号から前記位置ずれ補正用パターンを検出するまでの時間を、前記特定の色についてのみ計測することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記計測部は、前記補正部による各色間の画像位置ずれの補正の処理中に、画像形成開始のタイミングを制御する信号から前記補正用パターンを検出するまでの前記時間を、前記特定の色についてのみ計測することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記特定の色は、各色間の位置ずれ補正における基準色であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記特定の色はブラックであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記カラー画像形成部は、
回転または移動する像担持体上に画像データに応じた画像光を照射することにより潜像画像を形成する形成部と、
各色毎に設けられ、前記潜像画像を顕像化させる現像部と、
該顕像化した画像を、搬送される記録媒体上に転写することによって多色画像を形成する転写部と、
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記カラー画像形成部は、
前記像担持体上に画像データに応じた画像光を照射することにより潜像画像を形成する形成部と、
各色毎に設けられ、前記潜像画像を顕像化させる現像部と、
回転または移動する第１転写部と、
顕像化した画像を、前記第１転写部に転写し、前記転写部に転写された画像を記録媒体上にさらに転写することによって多色画像を形成する第２転写部と、
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
像担持体上に、画像位置ずれ補正のための位置ずれ補正用パターンを形成する工程と、
形成された前記位置ずれ補正用パターンを検出する工程と、
画像形成開始のタイミングを制御する信号から前記位置ずれ補正用パターンを検出するまでの時間を計測する工程と、
前記時間に基づいて画像形成位置を制御する工程と、
を含む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、複数色の画像を重畳して作成されるカラー画像の位置合わせ制御に特徴のある複写機、プリンタ、ＦＡＸ、印刷機（全てカラーも含む）等の画像形成装置および画像形成方法に関する。 
【背景技術】
【０００２】
複数色の画像を形成するカラー画像形成装置においては、白黒画像とは異なり、各色の画像を重ね合せるため、各色の画像位置がずれると、線画、文字の色が変わり、あるいは色ずれや画像むら（色むら）が発生する。このようなずれやむらの発生は、画像品質の低下につながる。そのため各色の画像位置をできる限り合せる必要がある。このようなことから、複数の感光体を用いてカラー画像を形成する画像形成装置において、環境温度の変化や、機内温度の変化等、様々な要因により発生する各色間の位置ずれを補正する技術が例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１記載の発明は、転写ベルト上に各色の画像位置ずれ補正用パターンを形成し、その補正用パターンを複数のセンサで検知し、センサからの信号に基づいてずれ量、例えば主走査方向の倍率、主走査、副走査のレジストを検出し、各色間のずれを補正している。これにより、環境変化だけでなく、経時変化による位置ずれを補正することができ、色ずれのない高品位の画像を得ることができるとしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９５０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１記載の技術では、基準色に対するその他の色のずれ量を検出し、そのずれを補正するため、環境変化、経時変化による各色間のずれについては補正することができる。しかし、基準色についても環境、経時で画像位置が変化するため、画像の絶対位置が環境、経時で変化してしまう。例えば、工場出荷時に画像の絶対位置を調整したとしても、その後、画像位置がずれてしまい、あるいは、１枚目の画像と複数枚出力した後の画像では画像位置が変化してしまう可能性がある。画像の絶対位置のずれについては単色（白黒）画像を形成する画像形成装置についても同様のことが言える。
【０００６】
また、各色間のずれの補正について、各色の画像位置ずれ補正用パターンを形成する必要があるが、連続印刷中については限られた時間（距離）にパターンを形成する必要があり、各色のパターンを形成できない場合がある。パターン形成のため、時間（距離）を長くすると、プリントスピードの低下を招くことになり、好ましくない。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、各色間の画像ずれと画像の絶対位置を容易に補正することができるようにする画像形成装置および画像形成方法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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、像担持体上に、画像位置ずれ補正のための位置ずれ補正用パターンを形成するパターン形成部と、形成された前記位置ずれ補正用パターンを検出する検出部と、画像形成開始のタイミングを制御する信号から前記位置ずれ補正用パターンを検出するまでの時間を計測する計測部と、前記時間に基づいて画像形成位置を制御する制御部と、を備えていることを特徴とする。
また、本発明は、上記画像形成装置で実行される画像形成方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、計測された画像形成開始のタイミングを制御する信号から位置ずれ補正用パターンを検出するまでの時間に基づいて画像形成位置を制御するので、各色間の画像ずれと画像の絶対位置を容易に補正することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置および画像形成方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。
（実施の形態１）
【００１１】
図１は、実施の形態１に係る画像形成装置の要部を示す概略構成図である。図１において、光学ユニットとして構成される光ビーム走査装置（光学ユニット）１は、画像データに基づいて点灯するレーザダイオード（以下ＬＤと称す）と、ＬＤから出射されたレーザビーム（以下、光ビームとも称す）を平行光束化する図示しないコリメートレンズと、副走査方向に平行な線状に焦点を結ぶ図示しないシリンダレンズと、シリンダレンズからの光が入射し、当該光を偏向するポリゴンミラー１０１と、ポリゴンミラー１０１を高速で回転駆動するポリゴンモータ１０２と、ポリゴンミラー１０１により偏向された光ビームの等角速度走査を等速度走査に変換するｆθレンズ１０３と、ＢＴＬ１０４と、折り返しミラー１０５とからなる。このような構成により、ＬＤから出射された光ビームは、図示しないコリメートレンズにより平行光束化され、シリンダレンズを通り、ポリゴンモータ１０２によって回転するポリゴンミラー１０１によって偏向され、ｆθレンズ１０３及びＢＴＬ１０４を通って折り返しミラー１０５によって反射され、感光体上１０６を走査する。なお、ＢＴＬとは、Barrel Toroidal Lens（バレル・トロイダル・レンズ）の略で、副走査方向のピント合わせ（集光機能と副走査方向の位置補正（面倒れ等））を行う機能を有する。
【００１２】
感光体１０６の回りには、帯電器１０７、現像ユニット１０８、転写器１０９、クリーニングユニット１１０、及び除電器１１１が配置され、これらにより作像手段が構成され、通常の電子写真プロセスである帯電、露光、現像、転写によって記録紙Ｐ上に画像が形成される。そして図示しない定着装置によって記録紙Ｐ上に画像が定着される。
【００１３】
また、転写ベルト１０上の画像位置ずれを補正するためのパターン（以下、「位置ずれ補正用パターン」という。）を検出するセンサ１２が設けられている。センサ１２は反射型の光学センサであり、転写ベルト１０に対向するように配置され、転写ベルト１０上に形成された位置ずれ補正用パターンを検出する。後述のプリンタ制御部２０１は、その検出結果に基づき、副走査方向の画像位置を補正する。
【００１４】
図２は、実施の形態１に係る画像形成装置における画像形成制御部の概略構成を示す図である。同図では、光ビーム走査装置、画像形成制御部を示している。制御系としては、プリンタ制御部２０１、画素クロック生成部２０２、同期検出用点灯制御部２０４、ＬＤ制御部２０５、ポリゴンモータ駆動制御部２０６、及び書出開始位置制御部２０９が設けられている。プリンタ制御部２０１は複数色に対して１つであるが、それ以外は複数色それぞれが同じものを備えている。なお、画素クロック発生部２０２は、さらに基準クロック発生部２０２１、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発振器）クロック発生部２０２２及び位相同期クロック発生部２０２３から構成されている。また、光ビーム走査装置１の主走査方向端部の画像書き出し側に光ビームを検出する同期検知センサ１２７が設けられ、前述のようにｆθレンズ１０３を透過した光ビームがミラー１３１によって反射され、レンズ１３２によって集光させて同期検知センサ１２７に入射する。また、書出開始位置制御部２０９には、同期センサ１２７からスタート側同期検知信号ＸＤＥＴＰが、また、画素クロック生成部２０２から画素クロックＰＣＬＫが入力される。
【００１５】
このように構成された光ビーム走査装置１では、光ビームが同期検知センサ１２７上を通過することにより、同期検知センサ１２７から同期検知信号ＸＤＥＴＰが出力され、画素クロック生成部２０２、同期検知用点灯制御部２０４、及び書出開始位置制御部２０９にそれぞれ送られる。画素クロック生成部２０２では、同期検知信号ＸＤＥＴＰに同期した画素クロックＰＣＬＫを生成し、ＬＤ制御部２０５及び同期検知用点灯制御部２０４に送る。
【００１６】
画素クロック生成部２０２は、基準クロック発生部２０２１、ＶＣＯ（ Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発振器）クロック発生部２０２２、位相同期クロック発生部２０２３から構成されている。
【００１７】
図３は画素クロック生成部２０２のＶＣＯクロック発生部（ＰＬＬ回路：ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）２０２２の詳細を示すブロック図である。同図から分かるように、ＶＣＯクロック発生部２０２２は、基準クロック発生部２０２１からの基準クロック信号ＦＲＥＦと、ＶＣＬＫを１／Ｎ分周器２０２２１でＮ分周した信号を位相比較器２０２２２に入力し、位相比較器２０２２２では、両信号の立ち下がりエッジの位相比較が行われ、誤差成分を定電流出力する。そしてＬＰＦ（ローパスフィルタ）２０２２３によって不要な高周波成分や雑音を除去し、ＶＣＯ２０２２４に送る。ＶＣＯ２０２２４ではＬＰＦ２０２２３の出力に依存した発振周波数を出力する。従って、プリンタ制御部２０１からのＦＲＥＦの周波数と分周比：Ｎを可変制御することによってＶＣＬＫの周波数を変更することができる。 位相同期クロック発生部２０２３では、ＶＣＯクロック発生部２０２２で生成したＶＣＬＫから、同期検知信号ＸＤＥＴＰに同期した画素クロックＰＣＬＫを生成している。
【００１８】
同期検出用点灯制御部２０４は、最初に同期検知信号ＸＤＥＴＰを検出するために、ＬＤ強制点灯信号ＢＤをＯＮしてＬＤを強制点灯させるが、同期検知信号ＸＤＥＴＰを検出した後には、同期検知信号ＸＤＥＴＰと画素クロックＰＣＬＫを用いて、フレア光が発生しない程度で確実に同期検知信号ＸＤＥＴＰが検出できるようなタイミングでＬＤを点灯させ、同期検知信号ＸＤＥＴＰを検出したらＬＤを消灯するようなＬＤ強制点灯信号ＢＤを生成し、ＬＤ制御部２０５に送る。
【００１９】
ＬＤ制御部２０５では、同期検知用強制点灯信号ＢＤ及び画素クロックＰＣＬＫに同期した画像データに応じてＬＤを点灯制御する。そして、ＬＤユニット１２２からレーザビームが出射し、ポリゴンミラー１０１のミラー面で反射して偏向され、ｆθレンズ１０３を通り、感光体１０６上を走査することになる。
【００２０】
ポリゴンモータ制御部２０６は、プリンタ制御部２０１からの制御信号により、ポリゴンモータ１０２を規定の回転数で回転制御する。
【００２１】
書出開始位置制御部２０９は、同期検知信号ＸＤＥＴＰ、画素クロックＰＣＬＫ、及びプリンタ制御部２０１からの制御信号等により、画像書出開始タイミング及び画像幅を決定する主走査ゲート信号ＸＬＧＡＴＥ、副走査ゲート信号ＸＦＧＡＴＥを生成する。ＸＬＧＡＴＥは主走査方向の画像幅分だけ‘Ｌ’となる信号であり、ＸＦＧＡＴＥは副走査方向の画像幅分だけ‘Ｌ’となる信号である。
【００２２】
位置ずれ補正用パターンを検出する第１のセンサ１２は光反射型の光センサであって、当該センサ１２で検出した画像パターン情報はプリンタ制御部２０１に送られる。プリンタ制御部２０１では、前記画像パターン情報に基づいて位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量から補正データ（設定値）を生成し、補正データ記憶部２０７に記憶する。補正データ記憶部２０７には、画像位置ずれ、倍率ずれを補正するための補正データ、つまりＸＬＧＡＴＥ、ＸＦＧＡＴＥ信号のタイミングを決定するデータ、画素クロックＰＣＬＫの周波数を決定するデータが記憶されていて、プリンタ制御部２０１からの指示により、各制御部に補正データを設定する。操作パネル２０８は、当該操作パネル２０８上のキー操作内容、入力内容をプリンタ制御部２０１に送り、プリンタ制御部２０１はその内容に応じて制御を行う。
【００２３】
図４は書出開始位置制御部の構成を示すブロック図である。書出開始位置制御部２０９は、主走査ライン同期信号発生部２０９１、主走査ゲート信号発生部２０９２、及び副走査ゲート信号発生部２０９３からなる。主走査ライン同期信号発生部２０９１は主走査ゲート信号発生部２０９２内の主走査カウンタ２０９２１、副走査ゲート信号発生部２０９３内の副走査カウンタ２０９３１を動作させるための信号ＸＬＳＹＮＣを生成する。主走査ゲート信号発生部２０９２は画像信号の取り込みタイミング（主走査方向の画像書出タイミング）を決定する信号ＸＬＧＡＴＥを生成する。副走査ゲート信号発生部２０９３は画像信号の取り込みタイミング（副走査方向の画像書出タイミング）を決定する信号ＸＦＧＡＴＥを生成する。
【００２４】
主走査ゲート信号発生部２０９２は、ＸＬＳＹＮＣとＰＣＬＫで動作する主走査カウンタ２０９２１、この主走査カウンタ２０９２１のカウンタ値とプリンタ制御部２０１からの設定値１（補正データ）を比較し、その結果を出力するコンパレータ２０９２２、及びこのコンパレータ２０９２２の比較結果からＸＬＧＡＴＥを生成するゲート信号生成部２０９２３から構成されている。
【００２５】
副走査ゲート信号発生部２０９３は、プリンタ制御部２０１からの制御信号とＸＬＳＹＮＣとＰＣＬＫで動作する副走査カウンタ２０９３１、この副走査カウンタ２０９３１のカウンタ値とプリンタ制御部２０１からの設定値２（補正データ）を比較し、その結果を出力するコンパレータ２０９３２、及びこのコンパレータ２０９３２の比較結果からＸＦＧＡＴＥを生成するゲート信号生成部２０９３３から構成されている。
【００２６】
書出開始位置制御部２０９は主走査についてはクロックＰＣＬＫの１周期単位、すなわち１ドット単位で、副走査についてはＸＬＳＹＮＣの１周期単位、すなわち１ライン単位で書出位置を補正することができる。主走査の補正データ（設定値１）、副走査の補正データ（設定値２）は、ともに補正データ記憶部２０７に記憶されている。
【００２７】
図５は書出開始位置制御部（主走査方向）２０９の各信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。同図において、ＸＬＳＹＮＣによって主走査カウンタ２０９２１がリセットされ、ＰＣＬＫでカウントアップしていき、カウンタ値がプリンタ制御部２０１によって設定された設定値１（この場合‘Ｘ’）になったところでコンパレータ２０９２２からその比較結果が出力され、ゲート信号生成部２０９２３によってＸＬＧＡＴＥが‘Ｌ’（有効）になる。そして、ＸＬＧＡＴＥは主走査方向の画像幅分だけ‘Ｌ’を維持する。
【００２８】
図６は書出開始位置制御部（副走査方向）２０９の各信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。同図において、制御信号（画像書込みスタートトリガ信号）で副走査カウンタ２０９３１がリセットされ、ＸＬＳＹＮＣでカウントアップしていく点が図５の主走査方向の書き出し開始位置制御部の出力タイミングとは異なっている。そして、カウンタ値がプリンタ制御部２０１によって設定された設定値２（この場合‘Ｙ’）になったところでコンパレータ２０９３２からその比較結果が出力され、ゲート信号生成部２０９３３によってＸＦＧＡＴＥが‘Ｌ’（有効）になる。そして、ＸＦＧＡＴＥは副走査方向の画像幅分だけ‘Ｌ’を維持する。
すなわち、主走査方向、副走査方向のいずれの書き出し開始位置は、非同期信号である制御信号ではなく、同期信号に基づいて定まることになる。
【００２９】
図７は画像データをＬＤ制御部２０５に出力する画像形成制御部の前段の構成を示す図である。図７において、前段にはラインメモリ２１０が設けられている。このラインメモリ２１０は、ＸＦＧＡＴＥのタイミングでプリンタコントローラ、フレームメモリ、スキャナ等から取り込まれた画像データを、ＸＬＧＡＴＥが‘Ｌ’の区間だけＰＣＬＫに同期して画像信号が出力されるようになっている。出力された画像データはＬＤ制御部２０５に送られ、そのタイミングでＬＤが点灯する。
【００３０】
図８は転写ベルト１０上に形成される位置ずれ補正用パターンを示す図である。本実施の形態では、位置ずれ補正用パターンＰＮは、転写ベルト１０上に予め設定されたタイミングで横線画像を形成し、転写ベルト１０が矢印の方向に動くことにより、横線画像がセンサ１２に検知され、プリンタ制御部に送られる。
【００３１】
図９は図８に示した位置ずれ補正用パターンの検出タイミングを示すタイミングチャートである。位置ずれ補正用パターンの検出タイミングは、位置ずれ補正用パターンの書込み開始信号ＸＦＧＡＴＥから位置ずれ補正用パターンを検出するまでの時間Ｔに対応し、この時間Ｔを計測し、検出タイミングとする。
【００３２】
図１０は本実施の形態における画像位置ずれ補正の処理手順を示すフローチャートである。同図において、まず、補正データ記憶部２０７に記憶されている補正データ（設定値）を各制御部に設定する（ステップＳ１１）。ここでは、前回の補正動作によって決定した副走査画像位置、さらに主走査画像位置、主走査画像倍率の補正データを設定する。補正が一度も行われていなければ、初期値（予め設定しておくデフォルト値）となる。設定後、図８に示す位置ずれ補正用パターンＰＮを転写ベルト１０上に形成し（ステップＳ１２）、センサ１２で位置ずれ補正用パターンＰＮを検出する（ステップＳ１３）。検出された位置ずれ補正用パターンＰＮからプリンタ制御部２０１で位置ずれ補正用パターンの書込み開始信号ＸＦＧＡＴＥから位置ずれ補正用パターンの検出までの時間Ｔを計測する（ステップＳ１４）。
【００３３】
次いで、前記時間Ｔと予め記憶されている基準時間Ｔ０を比較して（ステップＳ１５）補正するかどうかを判断する（ステップＳ１６）。この判断は、ずれ量が補正分解能の１／２以上であれば補正を行うことになる。補正する場合（ステップＳ１６−Ｙ）、補正データを算出し（ステップＳ１７）、補正データを補正データ記憶部２０７に記憶する（ステップＳ１８）。ここで、補正データ、すなわち補正するライン数は、時間Ｔと基準時間Ｔ０の時間差と、転写ベルトの搬送速度と、副走査方向の書き込み密度から算出される。この補正データは次の画像形成動作時に用いることになる。ここでの補正データは、副走査方向の画像位置を決定するＸＦＧＡＴＥ信号の設定値である。補正を行わない場合は、補正データの更新は行わない。
【００３４】
この補正処理動作は、画像形成動作開始前に行っても良く、また、連続印刷時においてはページ間で行っても良い。また、位置ずれ補正用パターンの検出について、図９に示すようにセンサ出力の中点を算出して時間を計測しても良く、また、位置ずれ補正用パターンのエッジを検出して時間を計測しても良い。
【００３５】
なお、基準値Ｔ０については、画像位置が合っている時の時間Ｔを基準値Ｔ０として記憶しておけば良く、例えば工場出荷時に画像位置を調整した時に時間Ｔを計測し、その時間を基準値Ｔ０として記憶しておけば良い。
【００３６】
前記基準値は変更が可能である。そこで、基準値Ｔ０を計測するモードを備え、基準値の変更が容易に実行できるようにしている。図１１は基準値計測の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順では、例えば、操作パネル２０８から計測指示することによって基準値を取得する。この処理手順においても図１０に示した画像位置ずれ補正時の処理と同様に補正データ記憶部２０７に記憶されている補正データを各制御部に設定する（ステップＳ２１）。これは、前回の補正動作によって決定した副走査画像位置、さらに主走査画像位置、主走査画像倍率の補正データを設定する。補正が一度も行われていなければ、初期値（予め設定しておくデフォルト値）となる。設定後、図８に示す位置ずれ補正用パターンを転写ベルト上に形成し（ステップＳ２２）、センサ１２で位置ずれ補正用パターンを検出する（ステップＳ２３）。プリンタ制御部２０１ではセンサ１２からの検出データに基づいて位置ずれ補正用パターンの書込み開始信号ＸＦＧＡＴＥから位置ずれ補正用パターンの検出までの時間Ｔを計測して（ステップＳ２４）、この時間Ｔを基準時間Ｔ０として記憶する（ステップＳ２５）。そして、この動作以降に行われる画像位置ずれ補正動作ではこの基準値Ｔ０を用いる。これにより基準値Ｔ０は容易に変更することができる。
【００３７】
以上のように本実施形態によれば、次のような効果を奏する。すなわち、本実施の形態によれば、容易な手段で画像の絶対位置を補正することができる。また、本実施の形態によれば、ユニットの交換による画像位置のずれにも容易に対応できることができる。また、本実施の形態によれば、経時で発生する各色間の画像ずれを補正することができる。
（実施の形態２）
【００３８】
図１２は実施の形態２に係る４ドラム方式のカラー画像形成装置、ここでは直接転写方式のタンデム型画像形成装置の作像部の概略構成を示す斜視図である。この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色の画像を重ね合わせたカラー画像を形成するために４組の画像形成部、すなわち、感光体１０６、現像ユニット１０８、帯電器１０７、転写器１０９、クリーニングユニット１１０（図１参照）と４組の光ビーム走査装置１を備えている。この方式は、図１に示した画像形成装置を４つ並べたいわゆるタンデム型としたものであり、転写ベルト１０によって矢印方向に搬送される記録紙Ｐ上に１色目の画像を形成し、次に２色目、３色目、４色目の順に画像を転写することにより、４色の画像が重ね合わさったカラー画像を記録紙上に形成し、図示しない定着装置によって記録紙上の画像が定着される。各色の画像形成部については、図１を参照して説明した通りであり、光ビーム走査装置１については実施の形態１で示したものと同様のものが各色備えられている。
【００３９】
また、本実施の形態では、位置ずれ補正用パターンを検出するために第１及び第２の２つのセンサ１２，１３が設けられている。第１及び第２のセンサ１２，１３はともに反射型の光学センサであり、転写ベルト１０上に形成された位置ずれ補正用パターン（横線パターンと斜め線パターン）を検出し、その検出結果に基づき、各色の画像位置、各色間の主走査方向、副走査方向の画像位置ずれ、主走査方向の画像倍率を補正する。
【００４０】
図１３は実施の形態２における画像形成装置における画像形成制御部の概略構成を示す図である。この実施の形態２に係る画像形成装置は、実施の形態１に係る画像形成装置とは、位置ずれ補正用パターンを検出するためのセンサが２個備わっている点が異なる。その他は同様である。ただし、プリンタ制御部２０１、補正データ記憶部２０７、第１のセンサ１２、第２のセンサ１３、操作パネル以外の各要素は、各色毎に個別に設けられている。
【００４１】
図１４−１は中間転写ベルト１０上に形成された位置ずれ補正用パターンとセンサとの関係を示す図である。第１及び第２のセンサ１２，１３は転写ベルト１０上に形成された位置ずれ補正用パターン（横線パターンと斜め線パターン）ＰＮ１，ＰＮ２，ＰＮ３，ＰＮ４を検出し、その検出結果に基づき、プリンタ制御部２０１が各色間の主走査方向、副走査方向の画像位置ずれ、及び倍率誤差を補正する。位置ずれ補正用パターンＰＮ１，ＰＮ２，ＰＮ３，ＰＮ４は図１４に示すように副走査方向に予め設定された間隔で形成されている。これらの位置ずれ補正用パターンＰＮ１，ＰＮ２，ＰＮ３，ＰＮ４は主走査方向に所定の長さを有し、転写ベルト１０の両端部それぞれ形成される横線パターンＢＫ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１、ＢＫ３，Ｃ３，Ｍ３，Ｙ３と、前記パターン群の副走査方向であって転写ベルト１０の回転方向下流側に転写ベルトの長手方向（回転方向）に対して４５°傾けてそれぞれ形成される斜め線パターンＢＫ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２、ＢＫ４，Ｃ４，Ｍ４，Ｙ４を含む。第１のセンサ１２で一方端に形成された位置ずれ補正用パターンＢＫ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１、ＢＫ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２を検出し、第２のセンサ１３で他方端に形成された位置ずれ補正用パターンＢＫ３，Ｃ３，Ｍ３，Ｙ３、ＢＫ４，Ｃ４，Ｍ４，Ｙ４を検出する。
【００４２】
すなわち、中間転写ベルト１０が矢印の方向に動くことにより、各色の横線パターンＢＫ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１、ＢＫ３，Ｃ３，Ｍ３，Ｙ３、斜め線パターンＢＫ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２、ＢＫ４，Ｃ４，Ｍ４，Ｙ４が第１及び第２のセンサ１２，１３によってそれぞれ検知され、プリンタ制御部２０１でＢＫパターンに対する各色のずれ量（時間）が算出される。斜め線パターンは主走査方向の画像位置、画像倍率がずれることによって検出タイミングが変わり、横線パターンは副走査方向の画像位置がずれることによって検出タイミングが変わる。
【００４３】
図１４−２は、上述の主走査方向の倍率誤差の算出について説明するための図である。具体的には、主走査方向については、パターンＢＫ１からパターンＢＫ２の時間を基準とし、位置ずれ補正用パターンＣ１からパターンＣ２の時間と比較し、そのずれ分ＴＢＫＣ１２を求め、さらに、ＢＫ３からパターンＢＫ４の時間を基準とし、パターンＣ３からパターンＣ４の時間と比較し、そのずれ分ＴＢＫＣ３４を求め、
ＴＢＫＣ３４−ＴＢＫＣ１２
がシアン画像のブラック画像に対する倍率誤差となるので、その量に相当する分だけ画素クロックの周波数を変更することになる。また、前述のようにして求めたＴＢＫＣ１２から第１のセンサ１２の位置における倍率誤差補正による時間変化分（補正分）を差し引いたものが、シアン画像のブラック画像に対する主走査ずれとなり、そのずれ量に相当する分だけ書出開始タイミングを決定するＸＬＧＡＴＥ信号のタイミングを変更する。マゼンタ、イエローについても同様である。
【００４４】
副走査方向については、理想の時間をＴcとし、パターンＢＫ１から位置ずれ補正用パターンＣ１の時間をＴＢＫＣ１、パターンＢＫ３から位置ずれ補正用パターンＣ３の時間をＴＢＫＣ３とすると、
（（ＴＢＫＣ３＋ＴＢＫＣ１）／２）−Ｔｃ
がシアン画像のブラック画像に対する副走査ずれとなり、その量に相当する分だけ書出開始タイミングを決定するＸＦＧＡＴＥ信号のタイミングを変更する。マゼンタ、イエローについても同様である。
【００４５】
図１５は転写ベルト１０上に形成する位置ずれ補正用パターンＰＮ５，ＰＮ６を示す図である。これらパターンＰＮ５，ＰＮ６は各色の副走査方向の画像位置を各々補正するために用いる基準時間Ｔ０を計測するためのパターンであり、図１４で示した横線パターンＰＮ１，ＰＮ３と同様である。
【００４６】
図１６は図１５に示した位置ずれ補正用パターンの検出タイミングを示すタイミングチャートである。プリンタ制御部２０１は各色の位置ずれ補正用パターンの書込み開始信号ＸＦＧＡＴＥ＿Ｙ、ＸＦＧＡＴＥ＿Ｍ、ＸＦＧＡＴＥ＿Ｃ、ＸＦＧＡＴＥ＿ＢＫから、それに対応する各色の画像位置ずれ補正用パターンの検出までの時間Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｂｋを計測する。
【００４７】
図１７は基準時間を計測する処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートでは、まず、補正データ記憶部２０７に記憶されている補正データを各制御部に設定する（ステップＳ３１）。これは、実施の形態１と同様に前回の補正動作によって決定した主走査画像位置、副走査画像位置、主走査画像倍率の補正データ、もしくは補正が一度も行われていなければ、初期値（予め設定しておくデフォルト値）となる。設定後、図１４に示す位置ずれ補正用パターンＰＮ１，ＰＮ２，ＰＮ３，ＰＮ４を転写ベルト１０上に形成する（ステップＳ３２）。形成された位置ずれ補正用パターンＰＮ１，ＰＮ２，ＰＮ３，ＰＮ４は第１及び第２のセンサ１２，１３によって検出され（ステップＳ３３）、プリンタ制御部２０１でブラックに対する各色のずれ量が算出される（ステップＳ３４）。プリンタ制御部２０１では、算出されたずれ量に基づいて補正するかどうかを判断する（ステップＳ３５）。ここではずれ量が補正分解能の１／２以上であれば補正する。
【００４８】
補正する場合（ステップＳ３５−Ｙ）、補正データを算出し（ステップＳ３６）、算出した補正データを記憶し（ステップＳ３７）、各制御部に補正データを設定する（ステップＳ３８）。ここでの補正データは、主走査方向の画像倍率を決定する画素クロック周波数の設定値、主走査方向の画像位置を決定するＸＬＧＡＴＥ信号の設定値、及び副走査方向の画像位置を決定するＸＦＧＡＴＥ信号の設定値である。補正を行わない場合は、補正データの更新は行わない。
【００４９】
次いで、図１５に示す位置ずれ補正用パターンＰＮ５，ＰＮ６を転写ベルト１０上に形成し（ステップＳ３９）、第１及び第２のセンサ１２，１３で前記パターンＰＮ５，ＰＮ６を検出する（ステップＳ４０）。プリンタ制御部２０１は各色の位置ずれ補正用パターンの書込み開始信号ＸＦＧＡＴＥ＿Ｙ、ＸＦＧＡＴＥ＿Ｍ、ＸＦＧＡＴＥ＿Ｃ、ＸＦＧＡＴＥ＿ＢＫから、それに対応する各色の位置ずれ補正用パターンの検出までの時間Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｂｋを計測する（ステップＳ４０ａ）。本実施の形態の場合、第１及び第２のセンサ１２，１３と２つあるため、両者の出力の平均値を算出し、基準値Ｔ０として補正データ記憶部２０７に記憶する（ステップＳ４０ｂ）。
【００５０】
パターンの検出について、図１６に示すようにセンサ出力の中点を算出して時間を計測しても良く、また、パターンのエッジを検出して時間を計測しても良い。
【００５１】
図１８は紙間に形成される位置ずれ補正用パターンを示す図である。図１８の例では、図１７に示したフローチャートの処理が終了し、各色間のずれがなくなり、基準時間が記憶されている状態で、連続印刷時のページ間（紙間）で形成される。パターンＰＮ５，ＰＮ６の内容は図１５に示したパターンＰＮ５，ＰＮ６と同様である。
【００５２】
図１９は画像位置ずれ補正処理の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示された処理は画像形成中に実行される。同図において、まず、補正データ記憶部２０７に記憶してある補正データを各制御部に設定する（ステップＳ４１）。この場合も、ステップＳ１０１，Ｓ２０１と同様に前回の補正動作によって決定した主走査画像位置、副走査画像位置、主走査画像倍率の補正データ、もしくは補正が一度も行われていなければ、初期値（予め設定しておくデフォルト値）となる。設定後、画像形成動作を開始する（ステップＳ４２）。１ページ目（１枚目）の画像書込みが終了した後、図１８に示す位置ずれ補正用パターンＰＮ５，ＰＮ６を転写ベルト１０上に形成し（ステップＳ４３）、第１及び第２のセンサ１２，１３によってパターンを検出する（ステップＳ４４）。
【００５３】
パターンが検出されると、プリンタ制御部２０１で各色の位置ずれ補正用パターンＰＮ５，ＰＮ６の書込み開始信号ＸＦＧＡＴＥ＿Ｙ、ＸＦＧＡＴＥ＿Ｍ、ＸＦＧＡＴＥ＿Ｃ、ＸＦＧＡＴＥ＿ＢＫから、それに対応する各色の位置ずれ補正用パターンの検出までの時間Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｂｋを計測し（ステップＳ４５）、補正データ記憶部２０７に記憶されている各色の基準値Ｔ０とそれぞれ比較し（ステップＳ４６）、補正するかどうかを判断する（ステップＳ４７）。ここではずれ量が補正分解能の１／２以上であれば補正する。
【００５４】
補正する場合（ステップＳ４７−Ｙ）、補正データを算出し（ステップＳ４８）、補正データを記憶し（ステップＳ４９）、補正データを設定する（ステップＳ５０）。ここでの補正データは、各色の副走査方向の画像位置を決定するＸＦＧＡＴＥ信号の設定値である。補正を行わない場合は、補正データの更新は行わない。そして次のページがあれば（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）、画像形成動作を行い、位置ずれ補正用パターンＰＮ５，ＰＮ６の形成、検出、計測、補正を繰り返す。
【００５５】
なお、本実施の形態では、毎ページ間に位置ずれ補正用パターンＰＮ５，ＰＮ６の形成、検出、計測、補正を行っているが、これに限るものではない。例えば１００枚毎に行ったりしても良い。当然、枚数設定を操作パネル等で変更できるようにしても良い。また、図１９のフローチャートでは、補正データを次のページの画像に反映するようになっているが、次ページの画像形成に補正が間に合わない場合は、補正データの反映は何枚か後の画像からになる。
【００５６】
さらに、図１８に示した位置ずれ補正用パターンＰＮ５，ＰＮ６では、ページ間に４色分のパターンを形成しているが、１色ないし３色のいずれでも良い。このように位置ずれ補正用パターンを形成した場合、ページ毎に形成する色を変えることになり、形成した色についてのみ時間を計測する。
【００５７】
このように本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果の他、各色間の画像ずれを補正するだけでなく、容易な手段で画像の絶対位置も補正することができるという効果を奏する。
（実施の形態３）
【００５８】
本実施の形態は、実施の形態２に対して図１５に示した基準時間Ｔ０を計測するための位置ずれ補正用パターンは使用せず、図１４の位置ずれ補正用パターンの横線パターンを用いて計測するようにしたものである。すなわち、位置ずれ補正用パターンＰＮ５，ＰＮ６を使用することなく位置ずれ補正用パターンＰＮ１及びＰＮ３を使用して基準時間Ｔ０を計測する例で、この点を除き、画像形成装置、光ビーム走査装置、画像形成制御部、位置ずれ補正用パターン、画像位置ずれ補正手順については実施の形態２と同様である。
【００５９】
図２０は実施の形態３における基準時間計測の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートでは、まず、補正データ記憶部２０７に記憶されている補正データを各制御部に設定する（ステップＳ６１）。この設定は前記ステップＳ１１、Ｓ３１、Ｓ４１と同様である。設定後、図１４に示す位置ずれ補正用パターンＰＮ１ないしＰＮ４を転写ベルト１０上に形成し（ステップＳ６２）、第１及び第２のセンサ１２，１３によって前記パターンＰＮ１ないしＰＮ４を検出する（ステップＳ６３）。次いで、図１６に示したようにプリンタ制御部２０１で各色の位置ずれ補正用パターンＰＮ１及びＰＮ３の書込み開始信号ＸＦＧＡＴＥ＿Ｙ、ＸＦＧＡＴＥ＿Ｍ、ＸＦＧＡＴＥ＿Ｃ、ＸＦＧＡＴＥ＿ＢＫから、それに対応する各色の位置ずれ補正用パターンの検出までの時間Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｂｋを計測する（ステップＳ６４）。さらに、ブラックに対する各色のずれ量を算出し（ステップＳ６５）、補正するかどうかを判断する（ステップＳ６６）。補正はステップＳ１６及びステップＳ２５と同様にずれ量が補正分解能の１／２以上のときに実施される。
【００６０】
補正する場合（ステップＳ６４−Ｙ）、補正データを算出し（ステップＳ６７）、補正データを補正データ記憶部２０７に記憶し（ステップＳ６８）、各制御部に補正データを設定する。ここでの補正データは、主走査方向の画像倍率を決定する画素クロック周波数の設定値、主走査方向の画像位置を決定するＸＬＧＡＴＥ信号の設定値、及び副走査方向の画像位置を決定するＸＦＧＡＴＥ信号の設定値である。補正を行わない場合は、補正データの更新は行わない。次に、計測した時間Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｂｋに各色の補正値を加算もしくは減算することによって各色の基準時間Ｔ０を算出し（ステップＳ６９）、補正データ記憶部２０７に記憶する（ステップＳ７０）。
【００６１】
なお、ブラックＢＫについては補正データがないため、計測値がそのまま基準時間となる。
【００６２】
一方、ブラックＢＫの補正データとして計測値を使用する場合には、ブラックＢＫの基準時間Ｔ０について予め計測し、記憶しておく。この場合、画像位置が合っている時の時間Ｔを基準値Ｔ０として記憶しておけば良い。例えば工場出荷時に画像位置を調整した時に時間Ｔを計測し、その時間を基準値Ｔ０として記憶しておく。
【００６３】
図２１はこのときの画像位置ずれ補正処理の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートでは、まず、補正データ記憶部２０７に記憶されている補正データを各制御部に設定する（ステップＳ８１）。この場合も、ステップＳ６１と同様である。設定後、図１４に示す位置ずれ補正用パターンＰＮ１ないしＰＮ４を転写ベルト１０上に形成し（ステップＳ８２）、第１及び第２のセンサ１２，１３でパターンを検出し（ステップＳ８３）、プリンタ制御部２０１でブラックＢＫの位置ずれ補正用パターンの書込み開始信号ＸＦＧＡＴＥ＿ＢＫから、それに対応するブラックＢＫの位置ずれ補正用パターンの検出までの時間Ｔｂｋを計測する（ステップＳ８４）。さらに、ブラックＢＫに対する各色のずれ量を算出する（ステップＳ８５）。
【００６４】
そして、時間Ｔｂｋを基準値Ｔ０と比較し（ステップＳ８６）、ブラックＢＫの画像位置を補正するかどうか、ブラックＢＫに対する各色の画像位置、画像倍率を補正するかどうかを判断する（ステップＳ８７）。ステップＳ８７では、ずれ量が補正分解能の１／２以上であれば補正する。
【００６５】
補正する場合（ステップＳ８７−Ｙ）、補正データを算出し（ステップＳ８８）、補正データを補正データ記憶部２０７に記憶する（ステップＳ８９）。ここでの補正データは、主走査方向の画像倍率を決定する画素クロック周波数の設定値、主走査方向の画像位置を決定するＸＬＧＡＴＥ信号の設定値、及び副走査方向の画像位置を決定するＸＦＧＡＴＥ信号の設定値である。ブラックＢＫの画像位置を補正する場合は、その補正値を各色の補正値に加算もしくは減算する必要がある。補正を行わない場合は、補正データの更新は行わない。
【００６６】
このようにブラックＢＫの補正データとして計測値を使用する場合、ブラックＢＫの補正データとして計測値を使用するモードを操作パネル２０８から設定できるようにする。これにより基準値の変更が容易にできるようになる。なお、基準値の計測手順は実施の形態２における図１１のフローチャートと同様である。
【００６７】
なお、補正データ記憶部２０７に記憶されている補正データは、画像形成動作時に各制御部に設定される。
【００６８】
また、本実施形態では、カラー画像形成装置として直接転写方式のタンデム型画像形成装置を例示しているが、ＹＭＣＫ各色の感光体１０６上に形成された各色画像を中間転写ベルト上に重畳してフルカラー画像を形成し、そのフルカラー画像を一度に記録紙に転写して画像形成を行う間接転写方式のタンデム型画像形成装置にも適用できることは言うまでもない。
【００６９】
このように本実施の形態によれば、実施の形態１、２と同様の効果の他、位置ずれ補正における補正時間を低減させることができるという効果を奏する。
【００７０】
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】実施の形態１に係る画像形成装置の要部を示す概略構成図である。
【図２】実施の形態１に係る画像形成装置における画像形成制御部の概略構成を示す図である。
【図３】実施の形態１における画素クロック生成部のＶＣＯクロック発生部の詳細を示すブロック図である。
【図４】図２における書出開始位置制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の書出開始位置制御部の主走査方向の各信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】図４の書出開始位置制御部の副走査方向の各信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【図７】画像データをＬＤ制御部に出力する画像形成制御部の前段の構成を示す図である。
【図８】転写ベルト上に形成される位置ずれ補正用パターンを示す図である。
【図９】図８に示した位置ずれ補正用パターンの検出タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１０】実施の形態１における画像位置ずれ補正の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態１における基準値計測の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態２に係る直接転写方式のタンデム型画像形成装置の作像部の概略構成を示す斜視図である。
【図１３】実施の形態２における画像形成装置における画像形成装置における画像形成制御部の概略構成を示す図である。
【図１４−１】実施の形態２における中間転写ベルト上に形成された位置ずれ補正用パターンとセンサとの関係を示す図である。
【図１４−２】上述の主走査方向の倍率誤差の算出について説明するための図である。
【図１５】実施の形態２における中間転写ベルト上に形成された基準時間計測のための位置ずれ補正用パターンを示す図である。
【図１６】図１５に示した位置ずれ補正用パターンの検出タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１７】実施の形態２における基準時間を計測する処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】実紙間に形成される位置ずれ補正用パターンを示す図である。
【図１９】実施の形態２における画像位置ずれ補正処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】実施の形態３における基準時間計測の処理手順を示すフローチャートである。
【図２１】実施の形態３における画像位置ずれ補正処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
１  光ビーム走査装置
１０  転写ベルト
１２，１３  センサ
１０１  ポリゴンミラー
１０３  ｆθレンズ
１０６  感光体ドラム
１０７  帯電器
１０８  現像ユニット
１０９  転写器
１１０  クリーニングユニット
１１１  除電器
１２２  ＬＤユニット
１２７  同期検知センサ
２０１  プリンタ制御部
２０２  画素クロック生成部
２０４  同期検知用点灯制御部
２０５  ＬＤ制御部
２０６  ポリゴンモータ制御部
２０９  書出開始位置制御部
ＰＮ、ＰＮ１、ＰＮ２、ＰＮ３、ＰＮ４、ＰＮ５、ＰＮ６  位置ずれ補正用パターン
【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１４−１】
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【図１４−２】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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