(57)【要約】【課題】色合わせ調整を行う際に、現像剤等の無駄な消費を抑え、効率よく短時間に色合わせ調整を実行できる画像調整方法及び画像形成装置の提供。【解決手段】色合わせ調整処理の実行指示がなされた場合（Ｓ１）、給紙駆動部、定着ユニットを非動作とし（Ｓ２）、外部機器との通信を停止し（Ｓ３）、操作部、ドアセンサ、調整用画像形成に関するセンサ類を除く制御用センサを無効とし（Ｓ４）、ファンを停止させたうえで（Ｓ５）、基準ラインと補正ラインとを転写ベルトに形成して、それらの色ずれを検出することにより色合わせ調整処理を実施する（Ｓ６）。【選択図】　　　　図４
2004117738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色成分画像を転写手段により転写し、転写した各色成分画像の重なり状態を検出手段により検出し、検出した結果に基づき、各色成分画像を良好に重なり合わせるべく、画像転写位置を調整する画像調整方法において、
各色成分画像の重なり状態を検出すべき旨の情報を受付け、前記情報を受付けた場合、前記検出手段を制御して各色成分画像の重なり状態の検出を開始し、前記重なり状態の検出の際、前記検出手段の制御、及び前記検出手段による結果の受付け以外を停止することを特徴とする画像調整方法。
【請求項２】
開閉可能になしてある筐体を備え、複数の色成分画像を各色成分毎に転写して重ね合わせることにより画像を形成する画像形成装置において、
各色成分画像の重なり状態を検出すべき旨の情報を受付ける受付手段と、転写した各色成分画像の重なり状態を検出する検出手段と、該検出手段の動作を制御する制御手段と、前記筐体の開閉を検知する検知手段とを備え、前記受付手段が前記情報を受付けた場合、前記制御手段による前記検出手段の制御、前記検出手段による検出結果の受付け、及び前記検知手段による検知結果の受付け以外を停止すべくなしてあることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記検出手段は、各色成分画像の重なり状態を所定周期にて検出すべくなしてあ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４】
転写された各色成分画像を記録但体上に定着させる定着手段と、該定着手段へ給電する手段とを備えており、各色成分画像を転写して重なり状態を検出する際、前記定着手段への給電を停止すべくなしてあることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着手段の周囲の温度を下げるべく設けられた冷却手段と、該冷却手段へ給電する手段とを備えており、各色成分画像を転写して重なり状態を検出する際、前記冷却手段への給電を停止すべくなしてあることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
各色成分画像を転写して重なり状態を検出する際、前記定着手段への給電を停止した後、前記冷却手段への給電を停止すべく制御する手段を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式による画像調整方法及び画像形成装置に関し、より詳しくは、複数の色成分画像を記録但体上に重ね合わせて多色画像を形成する際に生じる、多色画像の色ずれを自動的に調整する画像調整方法及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカラー複写機、デジタルカラープリンタ等の画像形成装置は、入力されたデータを各色成分に分解して画像処理を施した後、各色成分毎の画像を重ね合わせて多色画像を形成する。多色画像の形成に際して、各色成分の画像が正確に重ね合わされない場合、形成される多色画像に色ずれが発生し、画質の低下を招くことがある。特に、多色画像の形成速度を向上するために、各色成分毎に画像形成部を設けた画像形成装置では、各画像形成部にて各色成分の画像が形成され、該各色成分の画像が順次重ね合わせられることによって多色画像が形成される。このような画像形成装置では、各色成分の画像の転写位置にずれが生じやすく、多色画像の色ずれが大きな問題となっている。
【０００３】
そこで、画像形成装置は、各色成分の画像を精度よく重ね合わせるために、多色画像の色ずれを補正する色合わせ調整を行って、色ずれのない良好な多色画像を形成している。色合わせ調整は、通常、基準となる色成分の画像形成位置に対する他の色成分の画像形成位置のずれを、光学式の検出器を用いて検出する。そして、この検出結果に基づいて補正量を決定し、この補正量に応じて、各色成分の画像の転写位置が一致するように、各色成分の画像を形成するタイミングを調整する。補正量を決定するために、一般的には、各色成分の画像を同じタイミングで転写し、各色成分の転写位置間の距離を検出する、又は、各色成分が重ね合わされた多色画像の濃度を測定している。
【０００４】
例えば、各色成分の画像の転写位置間の距離を検出し、検出された転写位置のずれ量に基づいて補正を行う画像形成装置が開示されている（特許文献１参照）。特許文献１では、基準となる色成分にて形成された画像と、他の色成分にて形成された画像との距離を検出器によって検出し、検出された距離に基づいて各色成分の画像の転写位置のずれ量を決定し、色ずれを補正している。
【０００５】
また、各色成分の画像が重ね合わされた多色画像の濃度を測定し、測定した濃度が、各色成分の画像が正確に重なった状態の濃度になるように色ずれの補正を行う画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。前記画像形成装置は、補正精度を向上するために、各色成分の画像を、複数の同一の画像を繰り返すことによって形成している。前記公報では、同一の画像として、ライン状の画像を複数形成し、多色ライン画像の濃度を検出器によって検出して、各色成分のライン画像の重なり状態を求めている。そして、検出器によって検出される多色ライン画像の濃度が所定の濃度範囲になった状態を、各色成分の該ライン画像が正確に重なり合った状態とみなし、この重なり合った状態にて画像形成が行われるように補正を施して、色合わせ調整を行っている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２１３９４０号公報
【特許文献２】
特開２０００−８１７４４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、形成された画像の位置又は濃度を測定して、基準となる色画像に対して補正を要する色画像の位置関係を検出し色合わせ調整を行う場合、特許文献１に記載された画像形成装置は、ライン画像の位置を検出するので形成するライン画像は少なくて済むが、特許文献２に記載された画像形成装置のようにライン状の画像を複数形成し、多色ライン画像の濃度を検出器によって検出して、各色成分のライン画像の重なり状態を求める方式の場合には、各色成分のライン画像の形成量が検出器のサンプリング周期に影響され、サンプリング周期が短い時にはライン画像の形成数量を少なくできるが、サンプリング周期が長い場合にはライン画像の形成数量を多くしなければならない。検出器のサンプリング周期は制御手段の動作クロックに基づいて設定されるが、通常、制御手段は画像形成装置の状態を把握するために装置内に設置されている検出手段等の入出力を常時監視しており、外部からの指示に即対応できるように、各種検出手段等からの信号に対して待機状態にある。そのため、色合わせ調整の実施時にライン画像の検出サンプリング周期を短く設定できずに、ライン画像の形成量が多くなってしまうだけでなく、調整時間も長くなってしまうという問題がある。また、調整に時間を要する場合にはサンプリング数を少なくせざるを得ないために高精度の検出ができない等の問題がある。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、色合わせ調整に使用しない検出器等の入出力機器の監視等を無視することで、ライン画像の検出サンプリング周期を短くしライン画像を形成する現像剤の節約ができると共に、短時間で色合わせ調整が実行できる画像調整方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明の他の目的は、サンプリング数を増加することができ高精度の検出にて精度の高い調整が行える画像調整方法及び画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像調整方法は、複数の色成分画像を転写手段により転写し、転写した各色成分画像の重なり状態を検出手段により検出し、検出した結果に基づき、各色成分画像を良好に重なり合わせるべく、画像転写位置を調整する画像調整方法において、各色成分画像の重なり状態を検出すべき旨の情報を受付け、前記情報を受付けた場合、前記検出手段を制御して各色成分画像の重なり状態の検出を開始し、前記重なり状態の検出の際、前記検出手段の制御、及び前記検出手段による結果の受付け以外を停止することを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、各色成分画像を転写してそれらの重なり状態を検出する際、検出手段の制御、及び検出手段による検出結果以外を停止するようにしている。したがって、色成分画像の検出及び調整に関する制御手段、センサ類以外のものを制御する必要がなくなるため、色成分画像の検出及び調整に対して集中的に制御でき、その結果、調整時間を短縮することが可能となる。また、色成分画像の検出を集中的に制御できるため、検出周期を短くすることができ、高精度の調整が可能となる。
【００１２】
本発明に係る画像形成装置は、開閉可能になしてある筐体を備え、複数の色成分画像を各色成分毎に転写して重ね合わせることにより画像を形成する画像形成装置において、各色成分画像の重なり状態を検出すべき旨の情報を受付ける受付手段と、転写した各色成分画像の重なり状態を検出する検出手段と、該検出手段の動作を制御する制御手段と、前記筐体の開閉を検知する検知手段とを備え、前記受付手段が前記情報を受付けた場合、前記制御手段による前記検出手段の制御、前記検出手段による検出結果の受付け、及び前記検知手段による検知結果の受付け以外を停止すべくなしてあることを特徴とする。
【００１３】
本発明にあっては、各色成分画像を転写してそれらの重なり状態を検出する際、検出手段の制御、検出手段による検出結果、筐体の開閉に係る検知結果以外を停止するようにしている。したがって、色成分画像の検出及び調整に関する制御手段、センサ類以外のものを制御する必要がなくなるため、色成分画像の検出及び調整に対して集中的に制御でき、その結果、調整時間を短縮することが可能となる。また、色成分画像の検出を集中的に制御できるため、検出周期を短くすることができ、高精度の調整が可能となる。
【００１４】
本発明に係る画像形成装置は、前記検出手段は、各色成分画像の重なり状態を所定周期にて検出すべくなしてあることを特徴とする。
【００１５】
本発明にあっては、各色成分画像の重なり状態を所定周期にて検出しているため、その周期を短く設定することによって、色成分画像の重なり状態が高精度に検出される。また、検出周期が短い場合、各色成分画像の形成量を減じることができるため、現像剤の節約、及び調整時間の短縮化を図ることができる。
【００１６】
本発明に係る画像形成装置は、転写された各色成分画像を記録但体上に定着させる定着手段と、該定着手段へ給電する手段とを備えており、各色成分画像を転写して重なり状態を検出する際、前記定着手段への給電を停止すべくなしてあることを特徴とする。
【００１７】
本発明にあっては、各色成分画像の重なり状態の検出の際、必ずしも転写した色成分画像を定着させる必要はないため、定着手段への給電を停止することにより消費電力を抑えることができ、定着手段近傍の温度上昇を防止することができる。また、定着手段を制御する必要がなくなるため、各色成分画像の重なり状態の検出を集中的に行うことができ、例えば、検出周期を短くすることによって高精度に検出を行うことができる。
【００１８】
本発明に係る画像形成装置は、前記定着手段の周囲の温度を下げるべく設けられた冷却手段と、該冷却手段へ給電する手段とを備えており、各色成分画像を転写して重なり状態を検出する際、前記冷却手段への給電を停止すべくなしてあることを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、定着手段の周囲の温度を下げるように設けられた冷却ファン又は換気ファンのような冷却手段を備えており、各色成分画像の重なり状態を検出する際に冷却手段への給電を停止するようにしている。定着手段への給電を停止した場合、画像形成装置内の温度が下降傾向になるため、冷却手段への給電も停止可能となる。また、冷却手段への給電を停止することで消費電力を低く抑えることができるとともに、各色成分画像の重なり状態の検出を集中的に行うことができる。
【００２０】
本発明に係る画像形成装置は、各色成分画像を転写して重なり状態を検出する際、前記定着手段への給電を停止した後、前記冷却手段への給電を停止すべく制御する手段を更に備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明にあっては、定着手段への給電を停止した後、冷却手段への給電を停止するようにしている。そのため、冷却手段への給電の停止に伴う一時的な温度上昇が防止される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。図中１００は、本発明に係る画像形成装置であり、具体的にはデジタルカラープリンタ、デジタルカラー複写機、又はそれらの複合機である。画像形成装置１００は、図１に示すように、画像形成ステーション８０と、転写搬送ベルトユニット８と、レジストレーション検出センサ２１と、温湿度センサ２２とを備えている。
【００２３】
画像形成装置１００の画像形成ステーション８０は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いて多色画像を形成するために、各色に応じた４種類の潜像を形成する露光ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、各色の潜像を現像する現像器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、クリーナユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、帯電器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを備えている。なお、各符号に付したａ、ｂ、ｃ、ｄの記号は、それぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応するように記載している。
以下では、特定の色に対応する部材を指定して説明する場合を除いて、各色に対して設けられている部材をまとめて、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５と記載する。
【００２４】
露光ユニット１は、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　ＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）等の発光素子をアレイ状に並べた書込みヘッド又はレーザ照射部、及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。図１に示した画像形成装置１００ではＬＳＵを用いている。露光ユニット１は、入力される画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム３上に画像データに応じた静電潜像を形成する。
現像器２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を各色のトナーによって顕像化する。感光体ドラム３は、画像形成装置１００の中心部に配置され、表面にて、入力される画像データに応じた静電潜像又はトナー像を形成する。クリーナユニット４は、感光体ドラム３上の表面に形成された静電潜像を現像し、転写した後に、残留した感光体ドラム３上のトナーを除去および回収する。
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。帯電器５は、感光体ドラム３に接触するローラ型やブラシ型の他に、感光体ドラム３に接触しないチャージャー型等が用いられる。図１に示した画像形成装置１００ではチャージャー型帯電器を用いている。
【００２５】
感光体ドラム３の下方には転写搬送ベルトユニット８が配置される。転写搬送ベルトユニット８は、転写ベルト７、転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ベルト従動ローラ７２，７４、転写ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、及び転写ベルトクリーニングユニット９を備える。以下では、各色に対応した４つの転写ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄをまとめて転写ローラ６と記載する。
【００２６】
転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ローラ６、転写ベルト従動ローラ７２，７４等は、転写ベルト７を張架し、転写ベルト７を図１に示した白抜矢符の方向に回転駆動させるものである。
転写ローラ６は、転写搬送ベルトユニット８のハウジングに回転可能に支持されており、直径８〜１０ｍｍの金属軸をベースとし、その表面は、ＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ　Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　Ｄｉｅｎｅ　Ｍｏｎｏｍｅｒ）、発泡ウレタン等の導電性の弾性材によって覆われている。転写ローラ６は、この導電性の弾性材により、記録用紙に対して、トナーの帯電極性とは逆極性の高電圧を均一に印加することができ、感光体ドラム３に形成されたトナー像を転写ベルト７又は転写ベルト７上に吸着されて搬送される記録用紙に転写する。
転写ベルト７は、厚さ１００μｍ程度のポリカーボネイト、ポリイミド、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン重合体、エチレンテトラルフルオロエチレン重合体等で形成され、感光体ドラム３に接触するように設けられている。この転写ベルト７上、又は転写ベルト７に吸着されて搬送される記録用紙上に、感光体ドラム３にて形成された各色のトナー像を順次転写することによって、多色トナー像を形成している。転写ベルト７は、厚さが１００μｍ程度で、フィルムを用いて無端状に形成されている。
転写ベルトクリーニングユニット９は、転写ベルト７に直接転写させた、色合わせ調整用のトナー、プロセス制御用のトナー、感光体ドラム３との接触によって付着したトナーを除去および回収する。
【００２７】
転写ベルト７上に形成されたパッチ画像を検出するため、転写ベルト７が画像形成ステーション８０を通過し終えた位置であって、かつ、転写ベルトクリーニングユニット９に至る前の位置にレジストレーション検出センサ２１が設けられている。レジストレーション検出センサ２１は、画像形成ステーションにて転写ベルト７上に形成されたパッチ画像の濃度を検出する。ここで、転写ベルト７上に形成するパッチ画像は、色合わせ調整を行うための画像であり、その詳細については後述することにする。
また、画像形成装置１００内の温度及び湿度を検出するために、急激な温度変化及び湿度変化がないプロセス部近傍に温湿度センサ２２が設置されている。
【００２８】
前述の構成を有する画像形成装置１００の画像形成ステーション８０では、露光ユニット１が、入力された画像データに基づいて、所定のタイミングにて露光することにより、感光体ドラム３上に静電潜像が形成される。次いで、現像部２によって静電潜像を顕像化させたトナー像が形成され、このトナー像が転写ベルト７、又は転写ベルト７上に吸着されて搬送される記録用紙上に転写される。
【００２９】
転写ベルト７は、転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ベルト従動ローラ７２，７４、転写ローラ６によって回転駆動しているので、転写ベルト７上に吸着されて搬送される記録用紙上、又は転写ベルト７上に、各色成分のトナー像が順次重ねて転写され、多色トナー像が形成される。なお、転写ベルト７上に多色トナー像が形成された場合は、さらにこの多色トナー像を記録用紙上に転写する。
【００３０】
本実施の形態の画像形成装置１００では、色合わせ調整の際、画像形成ステーション８０にて形成される各色成分のトナー像を転写ベルト７上に転写する。このとき、各色成分のトナー像のうち、いずれかの色成分のうち基準となるトナー像（以下、基準パッチ画像と称する）を転写ベルト７上に転写し、次いで、この基準パッチ画像の上に、色ずれ補正の対象となる他の色成分のトナー像（以下、補正パッチ画像と称する）を転写する。
【００３１】
画像形成装置１００は、色合わせ調整に係る構成の他、給紙トレイ１０、排紙トレイ１５，３３、及び定着ユニット１２を備えている。
給紙トレイ１０は、画像を記録するための記録用紙を蓄積するトレイである。
排紙トレイ１５，３３は、画像が記録された記録用紙を載置するトレイである。
排紙トレイ１５は、画像形成装置１００の上部に設けられ、印刷済みの記録用紙をフェイスダウンで載置する。排紙トレイ３３は、画像形成装置の側部に設けられ、印刷済みの記録用紙をフェイスアップで載置する。
定着ユニット１２は、ヒートローラ３１、加圧ローラ３２を有している。ヒートローラ３１は、温度検出器（図３参照）の温度検出値に基づいて、ヒータランプ等の加熱手段をオン・オフすることにより所定の温度となるように制御される。ヒートローラ３１及び加圧ローラ３２は、トナー像が転写された記録用紙を挟んで回転させ、ヒートローラ３１の熱により、記録用紙にトナー像を熱圧着させる。
【００３２】
以上の構成を有する画像形成装置１００の動作について、以下に説明する。
画像形成装置１００に画像データが入力された場合、入力された画像データに応じて、色合わせ補正によって求めた補正値に基づいて露光ユニット１が露光し、感光体ドラム３上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器２によってトナー像に現像される。一方、給紙トレイ１０に蓄積された記録用紙は、ピックアップローラ１６によって、一枚ずつに分離され、用紙搬送経路１１に搬送され、レジストローラ１４にて一旦保持される。レジストローラ１４は、図示しないレジスト前検知スイッチの検知信号に基づいて、感光体ドラム３上のトナー像の先端を、記録用紙の画像形成領域の先端に合わせるようなタイミングに制御し、記録用紙を感光体ドラム３の回転にあわせて転写ベルト７へ搬送する。記録用紙は、転写ベルト７上に吸着されて搬送される。
【００３３】
感光体ドラム３から記録用紙へのトナー像の転写は、転写ベルト７を介して感光体ドラム３に対向して設けられている転写ローラ６によって行われる。転写ローラ６には、トナーとは逆極性を有する高電圧が印加されており、これによって、記録用紙にトナー像が印加される。転写ベルト７によって搬送される記録用紙には、各色に応じた４種類のトナー像が順次重ねられる。
【００３４】
その後、記録用紙は定着ユニット１２に搬送され、熱圧着により記録用紙上にトナー像を定着させる。搬送切換えガイド３４は搬送路の切換えを行い、トナー像を定着させた記録用紙を排紙トレイ３３又は用紙搬送経路３５へ搬送する。用紙搬送路３５へ搬送された記録用紙は、搬送ローラ３６，３８により用紙搬送路３７に沿って搬送され、排紙ローラ３９により排紙トレイ１５へ搬送する。
【００３５】
また、記録用紙への転写が終了した場合、クリーナユニット４によって、感光体ドラム３に残留したトナーの除去および回収が行われる。また、転写ベルトクリーニングユニット９は、転写ベルト７に付着したトナーの除去および回収を行って、一連の画像形成動作を終了する。
【００３６】
なお、本実施の形態では、転写ベルト７上に記録用紙を担持し各感光体ドラム３ａ〜３ｄに形成されたトナー像を記録用紙上で重ね合わせる直接転写方式を採用しているが、転写ベルト７上に各感光体ドラム３ａ〜３ｄに形成されたトナー像を重ねて転写し、その後記録用紙に一括して再度転写して多色画像を形成する中間転写方式の画像形成装置にも適応可能であり同様な効果が得られることは言うまでもない。
【００３７】
図２は、レジストレーション検出センサ２１の動作を説明する模式図である。
転写ベルト７は、転写搬送ベルトユニット８に備えられた転写ベルト駆動ローラ７１によって回転駆動している。そのため、転写ベルト７上に形成された基準パッチ画像（例えば、黒色）及び補正パッチ画像（例えば、シアン）が、レジストレーション検出センサ２１の対向位置に達した場合、レジストレーション検出センサ２１によって、転写ベルト７上に基準パッチ画像及び補正パッチ画像の濃度が検出される。
【００３８】
レジストレーション検出センサ２１は、直方体状のハウジング２１ａの内部にＬＥＤを有する発光部２１ｂとＰＤ（Ｐｈｏｔｏ　Ｄｉｏｄｅ）又はＰＴ（Ｐｈｏｔｏ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を有する受光部２１ｃとを備えている。レジストレーション検出センサ２１は、発光部２１ｂから転写ベルト７に光を照射し、転写ベルト７上で反射した反射光を受光部２１ｃにて検出して、基準パッチ画像及び補正パッチ画像の濃度を検出している。そして、この検出結果に基づいて、露光ユニット１が露光するタイミングを補正し、感光体ドラム３上への書込みのタイミングを補正する。この補正をその他のＭ（マゼンタ）やＹ（イエロー）等の補正の対象となる色についても同様に行う。また、本実施の形態では基準パッチ画像を黒色（Ｋ）としているが別の色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の何れにしてもよく、その場合は黒色（Ｋ）は補正の対象となる。
【００３９】
なお、レジストレーション検出センサ２１は、図２に示すように、発光部２１ｂ及び受光部２１ｃが、転写ベルト７の移動方向に対して平行となるように並設されているが、これに限定されるものではない。例えば、発光部２１ｂ及び受光部２１ｃが、転写ベルト７の移動方向に対して垂直となるように配置してもよい。
【００４０】
また、本実施の形態では、画像形成を行うプロセス速度を１００ｍｍ／ｓｅｃとし、レジストレーション検出センサ２１による検出は、２ｍｓｅｃのサンプリング周期にて行っている。
【００４１】
図３は、本発明の画像形成装置１００の内部構成を示すブロック図である。画像形成装置は、ＣＰＵから構成される制御部４０を備えており、バスを介して定着ユニット１２、通信ポート２０、レジストレーション検出センサ２１、温湿度センサ２２、書込部４１、現像部４２、パターンデータ記憶部４３、補正値記憶部４４、帯電部４５、給紙駆動部４６、転写部４７、操作部４８等の各種ハードウェアが接続されている。
【００４２】
書込部４１は露光ユニット１を備えており、制御部４０からの指示により、入力された画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム３上に形成するように露光ユニット１を制御する。
現像部４２は現像器２を備えており、制御部４０からの指示により、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を各色のトナーによって顕像化するように現像器３を制御する。
帯電部４５は帯電器５を備えており、制御部４０からの指示により、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。
転写部４７は、転写ベルト７、転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ベルト従動ローラ７２，７４、転写ローラ６を備え、制御部４０からの指示により転写ベルト駆動ローラ７１を駆動して転写ベルト７を所定の方向へ回転駆動させ、感光体ドラム３に形成されたトナー像を転写ベルト７又は転写ベルト７に吸着された記録用紙に転写する。
定着ユニット１２は、温度検出器１２ａ及びヒータランプ１２ｂを備えており、温度検出器１２ａの温度検出値に基づいて、所定の温度になるようにヒータランプ１２ｂのオン・オフ制御を行う。
【００４３】
給紙駆動部４６は、給紙トレイ１０、ピックアップローラ１６、レジストローラ１４を備えており、制御部４０からの指示に応じて、給紙トレイ１０に載置された記録用紙を１枚ずつ転写ベルト７へ給紙すべく、ピックアップローラ１６及びレジストローラ１４を制御する。
【００４４】
操作部４８は、各種ボタンスイッチ、カーソルキー、テンキー等を備えており、ユーザが所望する画像形成の枚数、画像形成濃度の調節等に関する入力を受付ける。また、色合わせ調整処理の実行を指示できるようにしている。
【００４５】
通信ポート２０には、外部機器としてスキャナ装置、ファクシミリ装置、パーソナルコンピュータ等の画像入力装置が必要に応じて接続される。これらの外部機器から入力された画像データは、図に示していないグラフィックメモリにて一時的に格納され、制御部４０からの指示に応じて、グラフィックメモリに格納された画像データの静電潜像が感光体ドラム３上に形成される。
また、色合わせ調整に用いるパターンデータはパターンデータ記憶部４３に予め記憶されており、色合わせ調整処理を実行して得られた各色画像間の色ずれに関する補正値は補正値記憶部４４に記憶される。
【００４６】
制御部４０には、更にファン１８、ドアセンサ２３、カウンタ５１、タイマ５２等が接続されており、ファン１８を制御することで画像形成装置１００内の温度上昇を防止し、ドアセンサ２３によりキャビネットの開放を監視することができる。また、カウンタ５１は画像形成をした回数を計数し、タイマ５２は画像形成装置１００の電源投入後の経過時間を計時する。
【００４７】
図４は色合わせ調整を実行するときの動作手順を説明するフローチャートである。色合わせ調整を実行するにあたって、まず、制御部４０は色合わせ調整の実行指示を出力する（ステップＳ１）。当該実行指示は、操作部４８から入力された指示に応じて出力されるものであってもよく、また、通信ポート２０に接続された外部機器からの指示に応じて出力されるものであってもよい。
【００４８】
色合わせ調整の実行指示が制御部４０から出力された場合、給紙駆動部４６及び定着ユニット１２を非動作とする（ステップＳ２）。具体的には、制御部４０から給紙駆動部４６及び定着ユニット１２に対する制御信号を送出しないようにし、また、給紙駆動部４６及び定着ユニット１２からの信号を制御部４０が受けた場合、これらの信号を無効として取り扱う。また、定着ユニット１２が備える温度検出器１２ａ及びヒータランプ１２ｂをオフにしても良い。
【００４９】
次いで、制御部４０は外部機器との通信を停止する（ステップＳ３）。画像形成装置４０の通信ポート２０には、外部機器としてスキャナ装置、パーソナルコンピュータ等の画像入力装置が接続される場合があり、これらの画像入力装置からの画像データ又は各種の制御信号を受付けないようにして、一時的に通信を停止する。
【００５０】
次いで、制御部４０は操作部４８、ドアセンサ２３、色合わせ調整用の画像形成に関するセンサ類を除く制御用センサを無効にし（ステップＳ４）、ファン１８を停止する（ステップＳ５）。
【００５１】
そして、後述する色合わせ調整処理を実行する（ステップＳ６）。色合わせ調整処理を実行するにあたって、パターンデータ記憶部４３に記憶されたパターンデータを読込み、そのパターンデータを転写ベルト７に順次転写することによって、各色成分画像のずれを検出するようにしている。また、色合わせ調整に利用するパターンデータは、必ずしもパターンデータ記憶部４３に記憶させたものを利用する形態である必要はなく、例えば、通信ポート２０に接続された外部機器から取得する形態であってもよい。外部よりパターンデータを取得する場合には、ステップＳ３にて外部機器との通信を停止する前に色合わせ調整で用いるパターンデータを受付け、受付けたパターンデータにより色合わせ調整を行う。
【００５２】
色合わせ調整処理が終了した場合、給紙駆動部４６及び定着ユニット１２の動作を再開し（ステップＳ７）、ファン１８の駆動を再開する（ステップＳ８）。
その場合に、全て同時に動作を開始しても良いが、定着ユニット１２のヒートローラ３１の温度低下が予測されるので、最初に定着ユニット１２の動作を再開し、その後にファン１８の動作を再開する。詳しくは、温度検出器１２ａの出力信号の受付けを最初に再開し、その出力信号に応じて定着ユニット１２のヒータランプ点灯再開又はファン１８の動作の再開を制御するのが、記録用紙への画像形成可能な状態に対して好ましい。そして、制御部４０は、操作部４８、ドアセンサ２３、色合わせ調整用の画像形成に関するセンサ類を除く制御用センサを有効にする（ステップＳ９）。更に、外部機器との通信を可能にして（ステップＳ１０）、通常の動作を可能にする（ステップＳ１１）。
【００５３】
このように、色合わせ調整に関係しない給紙駆動部４６、ファン１８等の動力源の制御を無効又は停止とすることで、レジストレーション検出センサ２１のサンプリング周期を従来の４ｍｓから２ｍｓにまで短縮することができるため、色合わせ調整用の画像形成量を約半分に抑えることができ、現像剤を節約することができる。また、画像形成量を従来と同じにした場合、サンプリング数を２倍にすることができるため、高精度の検出を行うことができる。
【００５４】
本実施の形態では、ユーザの手により色合わせ調整の実行指示を与える構成としたが、画像形成装置１００の電源投入開始からの経過時間をタイマ５２により測定し、所定時間が経過した場合、色合わせ調整の実行指示を出力するようにしてもよい。また、画像形成を行った回数をカウンタ５１により計数し、画像形成が所定回数を超えた場合に色合わせ調整の実行指示を出力するようにしてもよい。更に、画像形成装置１００内に設置された温湿度センサ２２によって計測された温湿度が予め設定された温湿度範囲からはずれた場合、また、急激な温湿度の変化があった場合にも、色合わせ調整の実行指示を出力するようにしてもよい。
【００５５】
以下、本発明の画像形成装置１００を用いた色合わせ調整方法について、詳細に説明する。本実施の形態の色合わせ調整は、第１から第３の色合わせ調整を組み合わせて実行する。
【００５６】
＜第１の色合わせ調整＞
本実施の形態では、基準パッチ画像として黒色（Ｋ）のトナー像を用い、補正パッチ画像としてシアン（Ｃ）のトナー像を用い、色合わせ調整範囲が、転写ベルト７の移動方向に９９ドット（ライン）分（開始位置を０ドットとし、終了位置を９９ドットとする）である場合について説明する。なお、基準パッチ画像及び補正パッチ画像として用いるトナー画像の色は特に限定されるものではなく、他の色（例えば、マゼンタ、イエロ等）を用いてもよい。また、色合わせ調整範囲は、９９ドット分の調整範囲に限定されるものではなく、更に狭い範囲又は広い範囲に設定してもよい。また、状況に応じて調整範囲を変更できるようにしてもよい。何れの場合であっても、調整範囲が広い場合にはレジストレーション調整に要する時間が長く必要になり、調整範囲が狭い場合はレジストレーション調整に要する時間が短くて済む。
【００５７】
本実施の形態の画像形成装置１００による色合わせ調整は、転写ベルト７の移動方向（以下、副走査方向と記載する）に対して垂直な方向（以下、主走査方向と記載する）の複数のラインからなる基準パッチ画像及び補正パッチ画像を、転写ベルト７上に形成することによって行う。
【００５８】
図５は、基準パッチ画像と補正パッチ画像との間の位置関係を説明する模式図である。まず、第１の色合わせ調整では、図５に示すように、ライン幅がｎドット（例えば４ドット）、各ラインのライン間隔がｍドット（例えば７ドット）となる画像形成パターンを設定し、転写ベルト７上に基準パッチ画像（以下、基準ラインと称する）を形成する。そして、基準ラインが形成された後に、この基準ライン上に、基準ラインと同じライン幅（ｎドット）及びライン間隔（ｍドット）を有する補正パッチ画像（以下、補正ラインと称する）をさらに形成する。
【００５９】
基準ラインの上に補正ラインを重ねて形成するようにしているため、基準ライン及び補正ラインの形成位置が完全に一致する場合は、基準ラインは補正ラインの下に完全に隠れることになる。
また、基準ラインと補正ラインとの形成位置のずれが拡大するに従い、基準ラインが現れる領域が拡大してゆき、ｎドットずれた段階でその領域が最大となる。基準ライン及び補正ラインの形成位置のずれがｎドットからｍドットの間にある場合、夫々のラインは最大のライン幅を現すようになる。補正ラインの形成位置が更にずれた場合、基準ラインが現れる領域が減少してゆき、ｍ＋ｎドットずれた場合に、再度、基準ラインの上に補正ラインが完全に重なることになる。
【００６０】
すなわち、基準ラインに対する補正ラインのずれ方に応じて、基準ラインが現れる領域と補正ラインが現れる領域との割合が異なるため、それを画像の濃度変化として検出する。具体的には、両ラインを形成した転写ベルト７にレジストレーション検出センサ２１の発光部２１ｂが光を照射し、両画像及び転写ベルト７からの反射光を受光部２１ｃにて受光する。そして、レジストレーション検出センサ２１は、その受光量を検出することによって画像の濃度変化を検出する。
【００６１】
図６は、副走査方向の色ずれに対する第１の色合わせ調整を説明する説明図である。レジストレーション検出センサ２１は、図６（転写ベルト７上の形成された状態を示す図）に示すように、センサ読み取り範囲Ｄ内にて、基準ライン及び補正ラインの濃度を検出する。本実施の形態のセンサ読み取り範囲Ｄは、直径が約１０ｍｍであり、微小な振動等による色ずれによる検出誤差を平均化できるようになっている。基準ライン及び補正ラインは１つの条件で数十個〜数百ずつ形成されて組画像（図６の点線で囲まれた領域の画像）を形成し、条件を変え複数組の組画像が形成される。
【００６２】
前述したように転写ベルト７上の基準ライン及び補正ラインの濃度は、転写ベルト７上での基準ラインと補正ラインとの重なり合いの状態によって異なる。つまり、基準ラインと補正ラインとの重なり状態の程度に応じて、レジストレーション検出センサ２１が検出する反射光の検出値が変化することになる。レジストレーション検出センサ２１の濃度検出結果は、転写ベルト７の表面に形成される基準ラインと補正ラインとを合わせた面積によって変化し、面積が最小の場合、すなわち、基準ラインと補正ラインとが完全に重なっている場合には、レジストレーション検出センサ２１から発光される光が基準ラインと補正ラインとによって吸収される量が減少すると共に、転写ベルト７からの反射光が一番多くなり、レジストレーション検出センサ２１の検出値（検出出力）が高くなる。また、転写ベルト７が透明である場合には、レジストレーション検出センサ２１を反射型ではなく透過型を用いても同様な検出が可能となる。
【００６３】
このように、基準ラインと補正ラインとが完全に重なった場合には検出値が極値をとなることになる。つまり、検出値が極大（転写ベルト７として透明のものを用いた場合には極小）になるような極値をとった条件で画像形成を行うことにより、基準ラインと補正ラインとが完全に重なりあった状態を得ることができる。本実施の形態の第１の色合わせ調整では、基準ラインと補正ラインとが完全に重なった場合に極値をもつことに着目し、検出値の極値を求めることによって色合わせ調整を行っているが、基準ラインと補正ラインとが完全にずれた状態、つまり、極小を検出する方法でもよい。
【００６４】
本実施の形態では、非透明で黒色の転写ベルト７を用いているので、基準ラインと補正ラインとが完全に重なった場合に、レジストレーション検出センサ２１の検出値が極大となる極値を有する。従って、基準ライン像上に形成する補正ラインを任意の割合でずらして形成し、基準ラインと補正ラインとの重なり状態を変化させて、各状態についてレジストレーション検出センサ２１の検出値を取得し、検出値の極大を求める。
【００６５】
具体的には、前述したように、ライン幅ｎが４ドット、各ラインのライン間隔ｍが７ドットとなる複数のラインからなる場合、基準ラインと補正ラインとが完全に重なる状態において、図６に示すＱ１のように、基準ラインが補正ラインで完全に覆われた状態となる。すなわち、レジストレーション検出センサ２１は、基準ラインの４ドット分及び補正ラインの４ドット分が重なったライン幅と、７ドット分のライン間隔との繰り返しの画像の濃度を検出する。
【００６６】
次に、補正ラインが、基準ラインの形成位置から、主走査方向とは直角の方向（副走査方向）に１ドットずらした状態では、図６に示すＱ２のように、基準ラインは、補正ラインによって完全に覆われていない重なりがずれた状態となる。つまり、レジストレーション検出センサ２１は、基準ラインの４ドット分のライン幅及び１ドット分ずれた補正ラインの４ドットずれて重なった分の５ドット分のライン幅と、６ドット分のライン間隔とを検出する。言い換えれば、レジストレーション検出センサ２１は、基準ライン及び補正ラインからなる５ドット分のライン幅と、６ドット分のライン間隔との繰り返しの画像の濃度を検出する。
【００６７】
このように、補正ラインを、Ｑ１の状態から主走査方向とは直角の方向（副走査方向）に１ドットずつずらした状態では、図６のＱ１からＱ１１に示すように、基準ラインと補正ラインとの重なり状態が変化してゆく。そして、図６に示すＱ１の状態から＋１１ドットずれた場合に、補正ラインの４ドット分のライン幅と７ドット分のライン間隔との繰り返しとなり、再び、基準ラインと補正ラインとが完全に重なった状態となる。つまり、補正ラインが１１ドットずれた状態は、補正ラインをずらす前の状態と同じ状態であり、補正ラインが１１ドットずれる毎に、再び同じ状態が繰り返されるので、予め決められた状態、例えば、色合わせ調整可能範囲内の例えば中央値（色合わせ調整範囲が“０”〜“９９”の範囲の場合の値は中央値“５０”）より−５ドットずらしたところから＋５ドットずらしたところ（基準ラインに対して“４５”〜“５５”の補正値に対応）で基準ラインと補正ラインとの作成及び検出を終了する。つまり、１１種類の組画像に対して第１の色合わせ調整を行ない、基準となる色成分画像と調整（補正）の対象となる他の色成分画像とが完全一致する露光タイミングの補正値を予測できる状態とする。
【００６８】
図７は、レジストレーション検出センサ２１の検出位置とその検出値との関係を示すグラフである。基準ラインと補正ラインとの重なり状態の変化を、レジストレーション検出センサ２１のセンサ読み取り範囲Ｄ（本実施の形態では直径Ｄ＝１０ｍｍ）にて検出し、その検出値をグラフにて表した場合、図７（ａ）に示すように、基準ラインと補正ラインとが完全に重なり合った状態つまり検出値が極大になる点（この例では補正値が“５４”の場合）が一致点として検出値Ｖ１にて検出される。しかしながら、この一致点は真の一致点ではない場合もあり、他に“５４”に対して＋１１ドット（補正値“６５”）、＋２２ドット（補正値“７６”）、＋３３ドット（補正値“８７”）、＋４４ドット（補正値“９８”）または−１１ドット（補正値“４３”）、−２２ドット（補正値“３２”）、−３３ドット（補正値“２１”）、−４４ドット（補正値“１０”）ずれた状態の何れかが真に一致する状態で有るかもしれない。つまり、これら９点のうち何れか１つが真に一致する条件であり、この段階で真の一致点の候補を予測することができる。従って、レジストレーション検出センサ２１の検出値が極大となる補正値を用いて、補正ラインを形成する露光ユニット１が露光するタイミングを補正した場合であっても、基準となる成分色画像と調整（補正）の対象となる他の成分色画像とが完全に重ね合わさった状態でない可能性を残している。
【００６９】
＜第２の色合わせ調整＞
そこで、第１の色合わせ調整で求めた補正値（“５４”）とその補正値より求めることができる予測値とから真の一致点となる補正値を求めるために、１回目の絞込みのための第２の色合わせ調整を行う。この第２の色合わせ調整では、求められた補正値（“５４”）を基準に“５４”を含む４個の予測値（例えば“２１”，“３２”　，“４３”，“５４”）について絞込みを行う。ここで、予測値の組合せはこれに限らず連続する４個の予測値を用いればよい。そして、第２の色合わせ調整では、第１の色合わせ調整にて求めた極大となる補正値でのタイミングを元にして、露光ユニット１を露光して感光体ドラム３上への書込みを行ない、基準パッチ画像及び補正パッチ画像を転写ベルト７上に形成する。
【００７０】
図８は、副走査方向の色ずれに対する第２の色合わせ調整を説明する説明図である。第２の色合わせ調整において形成する基準パッチ画像及び補正パッチ画像は、第１の色合わせ調整時における基準ライン及び補正ラインの１ピッチ分のドット数ｄ（ｄ＝ｍ＋ｎ）を単位にして生成し、基準パッチ画像のライン間隔をｄドットとし、そのライン幅を３ｄドットとする。また、補正パッチ画像のライン幅をｄドット、補正パッチ画像のライン間隔を３ｄドットに設定する。すなわち、基準ライン及び補正ラインのパターン形成ピッチは４ｄドット（４４ドット）となる。
【００７１】
第２の色合わせ調整は、第１の色合わせ調整の場合と同様に、基準パッチ画像に対して補正パッチ画像を第１の色合わせ調整時における基準ライン及び補正ラインのピッチと同じドット数だけずらして形成し、レジストレーション検出センサ２１の検出値を求める。具体的には、補正ラインをｄドットずつずらして形成する。
【００７２】
この第２の色合わせ調整では、基準となる色成分画像と調整（補正）の対象となる他の色成分画像との位置が完全に一致した場合に、基準パッチ画像と補正パッチ画像との形成位置が完全にずれた場合になるように設定してあるので、基準パッチ画像間に補正パッチ画像が形成された状態、すなわち、レジストレーション検出センサ２１は、基準パッチ画像と補正パッチ画像とが連続的につながった状態（転写ベルト７上の副走査方向に隙間が無い状態）で極小値（検出値Ｖ２，補正値“２１”）が検出され、一致点の補正値として求まる（図７（ｂ）参照）。
【００７３】
一方、補正パッチ画像が基準パッチ画像上に形成された状態となる場合は出力値が高くなる。この場合の補正値は、基準となる色成分画像と調整（補正）の対象となる他の色成分画像との位置がずれた状態となる値であり真の一致点となる補正値でないことを意味する。
そして、得られた補正値“２１”に対して４ｄドット（４４ドット）ずれた場合にも同一の状態となることが予測できるので、補正値“２１”と“６５”の何れかが真の一致点となる補正値であると絞り込むことができる。
【００７４】
＜第３の色合わせ調整＞
さらに、これら２つの補正値のうち何れが真の一致点であるかを求めるために第３の色合わせ調整を行う。第３の色合わせ調整では、求められた補正値（“２１”）を基準に“２１”を含む２個の予測値（“２１”，“６５”　）について判定を行う。そして、第３の色合わせ調整では、第１の色合わせ調整にて求めた極大となる補正値でのタイミングを基にして、露光ユニット１を露光して感光体ドラム３上への書込みを行ない、基準パッチ画像及び補正パッチ画像を転写ベルト７上に形成する。
【００７５】
図９は、副走査方向の色ずれに対する第３の色合わせ調整を説明する説明図である。第３の色合わせ調整において形成する基準パッチ画像及び補正パッチ画像は、第１の色合わせ調整の基準ライン及び補正ラインの１ピッチ分のドット数ｄ（ｄ＝ｍ＋ｎ）を基準にして用い、基準パッチ画像のライン間隔をｄドットとし、そのライン幅を２ｄドットに設定する。また、補正パッチ画像のライン幅をｄドットとし、補正パッチ画像のライン間隔を２ｄドットに設定する。すなわち、基準ライン及び補正ラインのパターン形成ピッチは３ｄドット（３３ドット）となる。
【００７６】
第３の色合わせ調整は、第２の色合わせ調整の場合と同様に、基準パッチ画像に対して補正パッチ画像を第２の色合わせ調整時における基準パッチ画像及び補正パッチ画像のピッチと同じドット数だけずらして形成し、レジストレーション検出センサ２１の検出値を求める。具体的には、補正ラインを第２の色合わせ調整時のラインピッチである４ｄドット（４４ドット）ずつずらして形成する。
【００７７】
この第３の色合わせ調整では、第２の色合わせと同様に基準となる色成分画像と調整（補正）の対象となる他の色成分画像との位置が完全に一致した場合に、基準パッチ画像と補正パッチ画像との形成位置が完全にずれた場合になるように設定してあるので、基準パッチ画像間の間隔に、補正パッチ画像が形成された状態、すなわち、レジストレーション検出センサ２１は、基準パッチ画像と補正パッチ画像とが連続的につながった状態（転写ベルト７上に副走査方向に隙間が無い状態）で極小値（検出値Ｖ３，補正値“６５”）が検出され真の一致点の補正値として求まる（図７（ｃ）参照）。
一方、補正パッチ画像が基準パッチ画像上に形成された状態となる場合（補正値“２１”）は検出値が高くなる。この場合の補正値は、基準となる色成分画像と調整（補正）の対象となる他の色成分画像との位置がずれた状態となる値であり真の一致点となる補正値でないことを意味する。
【００７８】
以上のように、色ずれ補正を３回に分けて行い一致点となる補正値の予測値を求めて絞り込むことにより、広い色合わせ調整範囲で基準となる成分色画像と調整（補正）の対象となる成分色画像とを効率よく容易に完全に一致させることができ、対象となる成分色画像を形成する露光ユニット１の露光するタイミングを見つけだし、調整（補正）することができる。
【００７９】
なお、前述の色合わせ調整では、転写ベルト７上に形成する基準パッチ画像及び補正パッチ画像の調整方向を副走査方向として色合わせ調整を行った場合について説明したが、主走査方向に色ずれが生じる場合もあるため、副走査方向の色合わせ調整と同様に基準パッチ画像及び補正パッチ画像を副走査方向調整時の方向と直角の方向に形成して色合わせ調整を行う。
【００８０】
図１０〜図１２は、主走査方向の色ずれに対する色合わせ調整方法を説明する説明図である。この場合、まず最初に第１の色合わせ調整として、図１０に示した如く画像形成パターンのピッチの範囲内で基準パッチ画像に対して補正パッチ画像を順次ずらして形成し、基準パッチ画像と補正パッチ画像とが完全に重なり合う状態を探す。
次いで、第２の色合わせ調整として、図１１に示した画像形成パターンを利用し、第１の色合わせ調整時のパターンピッチ分ずつ補正ラインをずらし、基準パッチ画像と補正パッチ画像との形成位置が重ならない状態を探す。
さらに、第３の色合わせ調整として、図１２に示した画像形成パターンを利用し、第２の色合わせ調整時のパターンピッチ分ずつ補正ラインをずらして色合わせ調整を行うことにより、主走査方向の基準となる色成分画像と調整（補正）の対象となる色成分画像とを完全に一致する露光タイミングを求め調整（補正）を行う。
【００８１】
本実施の形態では、主走査方向及び副走査方向の何れについても色合わせ調整を行うこととしたが、必要に応じて主走査方向、副走査方向の何れか片方について行うようにしてもよい。この場合、副走査方向及び主走査方向の双方の色ずれを必要に応じて補正することが可能になり、良好な画質を得ることができる。
また、本実施の形態では補正対象となる色成分１色について詳しく説明したが、残りの補正対象となる色成分の画像についても同様に調整を行うことができる。また、補正の対象となるそれぞれの色成分毎また補正の対象となる全ての色成分を並行して調整を行ってもよい。
【００８２】
以下、色合わせ調整時に制御部４０が実行する処理手順について説明する。
図１３及び図１４は、色合わせ調整処理の処理手順を説明するフローチャートである。なお、前述と同様に、色合わせ調整範囲を０ドット〜９９ドットとする。また、第１の色合わせ調整に用いる検出用パターンはパッチ画像のピッチを１１ドットとし、基準パッチ画像及び補正パッチ画像の双方において、ライン幅を４ドット、ライン間隔を７ドットとする。そして、補正パッチ画像を１ドットずつ順次ずらして形成するものとする。第２の色合わせ調整に用いる検出用パターン２はパッチ画像のピッチを４４ドットとし、基準パッチ画像のライン幅を３３ドット、ライン間隔を１１ドット、補正パッチ画像のライン幅を１１ドット、ライン間隔を３３ドットとする。そして、補正パッチ画像を１１ドットずつ順次ずらして形成するものとする。さらに、第３の色合わせ調整に用いる検出用パターン３はパッチ画像のピッチを３３ドットとし、基準パッチ画像のライン幅を２２ドット、ライン間隔を１１ドット、補正パッチ画像のライン幅を１１ドット、ライン間隔を２２ドットする。そして、補正ラインを４４ドットずつ順次ずらして形成するものとする。
【００８３】
まず、画像形成装置１００の制御部４０は、色合わせ調整範囲の任意の位置をスタート時の設定値Ａ０　として定める（ステップＳ６０）。一般的には色合わせ調整範囲の中央値（本実施の形態ではＡ０　＝５０）をデフォルト値とし画像形成装置１００内の記憶部（不図示）に設定しておく。ここで、Ａ０　の値は、補正パッチ画像を形成する画像形成ステーション８０の露光ユニット１の露光タイミングの補正値を示すものである。
【００８４】
次いで、制御部４０は、Ａ０　の値から５を差し引いた値をＡとして設定する（ステップＳ６１）。すなわち、初期値Ａ０　が“５０”の場合は“４５”となる。次いで、前述した検出用パターン１を印字する（ステップＳ６２）。ここで、基準パッチ画像は所定のタイミングとするが、補正パッチ画像は露光タイミングの補正値を“４５”として形成する。すなわち、デフォルト値による補正パッチ画像の形成位置に対して、−５ドットの位置となるタイミングで補正パッチ画像（補正ライン）を形成する。ただし、第１の色合わせ調整の開始位置に対応する補正値は“４５”に限定されることはなく状態に応じて設定することができ、“８８”（９９−１１＝８８）よりも大きい値を除く何れの値（０〜８８）に設定してもよい。
【００８５】
レジストレーション検出センサ２１が転写ベルト７上の基準パッチ画像及び補正パッチ画像の濃度を測定し、検出値ＳＡを検出する（ステップＳ６３）。そして、Ａの値に１を加え（ステップＳ６４）、Ａの値が（Ａ０　＋５）つまり“５５”となったか否かを判断する（ステップＳ６５）。ステップＳ６５にて、Ａの値が（Ａ０　＋５）よりも小さい場合（Ｓ６５：ＮＯ）、処理をステップＳ６２に戻してステップＳ６２〜Ｓ６５の処理を繰り返す。
【００８６】
一方、ステップＳ６５にて、Ａの値が（Ａ０　＋５）よりも大きい場合（Ｓ６５：ＹＥＳ）、検出したＳＡ値のうち、ＳＡ値が最大となる値をＡｍａｘ　として設定する（ステップＳ６６）。つまり、ここでは調整値（補正値）が“４５”〜“５５”となるまで、補正ラインの位置を１ドットずつずらして画像形成を行ないながら、画像の濃度を検出する動作を行う。この第１の色合わせ調整により図７（ａ）に示した如き結果が得られた場合は、一致点（仮の一致点）がＡｍａｘ　であり、そのときのＡの値　（“５４”）がＡｍａｘ　として設定される。
【００８７】
次いで、制御部４０は、一致点の絞り込みを行うために第２の色合わせ調整処理を行う。第２の色合わせ調整処理では、まず制御部４０が、Ｓ６６にて決定したＡｍａｘ　（“５４”）を基準に、Ａｍａｘ　から１１の倍数を差し引いた値とＡｍａｘ　に１１の倍数を加算した値との範囲にあり、かつ連続する４つの値の中で最小の値をＢとして定める。すなわち、（“５４”−“４４”＝“１０”）〜（“５４”＋“４４”＝“９８”）の値で連続する４つの値（“２１”，“３２”，“４３”，“５４”）を定め、この連続する４つの値のうち最小値“２１”をＢの初期値として設定する。そのため、本実施の形態ではＡｍａｘ　から（ｄ×３＝３３）を引いて“２１”を求める方法で定めている（ステップＳ６７）。
そして、検出用パターン２を用いて、基準パッチ画像とＢの補正値（“２１”）に対応した位置に補正パッチ画像とを印字し（ステップＳ６８）、レジストレーション検出センサ２１が転写ベルト７上の基準パッチ画像及び補正パッチ画像からなる画像の濃度を測定し、検出値ＳＢを検出する。（ステップＳ６９）
【００８８】
次いで、制御部４０は、Ｂの値に第１の色合わせ調整に用いる画像形成パターン（検出用パターン１）のピッチ数１１を加えて更新する（ステップＳ７０）。
すなわち、Ｂの値を“３２”として設定する。そして、Ｂの値がＡｍａｘ　（“５４”）よりも大きいか否かを判断し（ステップＳ７１）。Ｂの値の方が小さいと判断された場合（Ｓ７１：ＮＯ）、処理をステップＳ６８へ戻して、Ｓ６８〜Ｓ７１の処理を繰り返す。一方、ステップＳ７１にて、Ｂの値がＡｍａｘ　よりも大きいと判断された場合（Ｓ７１：ＹＥＳ）、ステップＳ６９にて検出した検出値ＳＢのうち、最小となる値を求め、その値をＢｍｉｎ　とする（ステップＳ７２）。ここで、図７（ｂ）に示した如き結果が得られた場合は、補正値“２１”が極小値となるため、これが一致点の候補となる。またこのとき、“２１”に４ｄを加算した“６５”も一致点の候補である予測が立つ。
【００８９】
次いで、“２１”又は“６５”の何れが真の一致点であるかを決定するため第３の色合わせ調整を行う。まず、制御部４０はＢｍｉｎ　の値をＣとして定める（ステップＳ７３）。そして、検出用パターン３を用いて、基準パッチ画像、及びＣの値に対応した位置（補正値を“２１”）に補正パッチ画像を形成する（ステップＳ７４）。そして、レジストレーション検出センサ２１が転写ベルト７上の基準パッチ画像及び補正パッチ画像からなる画像の濃度を測定し、検出値ＳＣを検出する（ステップＳ７５）。そして、Ｃの値に、第２の色合わせ調整に用いる画像形成パターン（検出用パターン２）のピッチ数４４を加えて更新する（ステップＳ７６）。すなわち、Ｃの値を“６５”として設定する。
【００９０】
次いで、制御部４０は、Ｃの値が最大値“９９”よりも大きいか否かを判断し（ステップＳ７７）、Ｃの値の方が小さい場合（Ｓ７７：ＮＯ）、処理をステップＳ７４へ戻して、Ｓ７４〜Ｓ７７の処理を繰り返す。一方、ステップＳ７７にて、Ｃの値が“９９”よりも大きいと判断された場合（Ｓ７７：ＹＥＳ）、ステップＳ７５にて検出した検出値ＳＣのうち、ＳＣが最小となる値をＣｍｉｎ　とする（ステップＳ７８）。ここで求められた結果が図７（ｃ）に示したようになった場合は、最小値をとる“６５”が真の一致点となる。そして、この“６５”が最新の補正値として補正値記憶部４４に記憶される。同様に残りの補正対象の色に対しても補正値を求め、それぞれの補正対象の色の補正値を補正値記憶部４４に記憶する（ステップＳ７９）。
【００９１】
図１３及び図１４のフローチャートを用いて説明した色合わせ調整は、初期段階の色合わせ調整時の調整方法であり、画像形成装置１００を組み立て後、実際に使用される所に設置された場合、部品の交換、又はメンテナンスの後に行われる。色合わせ調整後、求められた補正値を画像形成装置１００の内部に記憶させておき、この補正値に基づいて画像形成を行う。このように、画像形成装置１００の使用開始時における色合わせ調整は、第１の色合わせ調整，第２の色合わせ調整及び第３の色合わせ調整を必ず行う。
【００９２】
また、初期の色合わせ調整が実施された後、画像形成を実施する前にレジストレーション調整を行う場合には、大きな色ずれが発生していることはまれであることが考えられるため、第２の色合わせ調整と第３の色合わせ調整とを省略してもよい。
【００９３】
更に、電源投入より所定時間が経過した後、又は画像形成が所定枚数を超えた後に色合わせ調整を行うように設定してもよい。この場合には、色ずれがほとんど発生していないことが多いので、第２の色合わせ調整と第３の色合わせ調整とを省略することにより、色合わせ調整の時間を大幅に短縮することができる。
【００９４】
また、画像形成装置１００内に設置された温湿度センサ２２によって、予め設定された温湿度、急激な温湿度の変化があった場合にも、色合わせ調整を行ってもよい。
さらに、感光体ドラム３、現像器２等のプロセスユニットの交換若しくはメンテナンス後、又は色ずれが目立つ場合等にユーザが強制的に色合わせ調整を行うことができるようになっている。これらの場合には第１から第３の色合わせ調整を全て行うか、第１の色合わせ調整のみを行うかを操作部４８から選択することもできるようになっている。
【００９５】
なお、電源投入時、強制的な色合わせ調整を除いて、色合わせ調整を行う条件に達した場合に、即座に色合わせ調整を実施するのではなく、通常は、進行中の画像形成ジョブの終了後、又は次の画像形成ジョブの開始前に実施する。
【００９６】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明による場合は、各色成分画像を転写してそれらの重なり状態を検出する際、検出手段の制御、検出手段による検出結果、筐体の開閉に係る検知結果以外を停止するようにしている。したがって、色成分画像の検出及び調整に関する制御手段、センサ類以外のものを制御する必要がなくなるため、色成分画像の検出及び調整に対して集中的に制御でき、その結果、調整時間を短縮することが可能となる。また、色成分画像の検出を集中的に制御できるため、検出周期を短くすることができ、高精度の調整が可能となる。
【００９７】
また、本発明による場合は、各色成分画像の重なり状態を所定周期にて検出しているため、その周期を短く設定することによって、検出用画像が高精度に検出することができる。また、検出周期が短い場合、調整用の色成分画像の形成量を減じることができるため、現像剤の節約、及び調整時間の短縮化を図ることができる。
【００９８】
更に、本発明による場合は、各色成分画像の重なり状態の検出の際、必ずしも転写した色成分画像を定着させる必要はないため、定着手段への給電を停止することにより消費電力を抑えることができ、定着手段近傍の温度上昇を防止することができる。また、定着手段を制御する必要がなくなるため、各色成分画像の重なり状態の検出を集中的に行うことができ、例えば、検出周期を短くすることによって高精度に検出を行うことができる。
【００９９】
更に、本発明による場合は、定着手段の周囲の温度を下げるように設けられた冷却ファン又は換気ファンのような冷却手段を備えており、検出用画像を転写して各色成分画像の重なり状態を検出する際に冷却手段への給電を停止するようにしている。定着手段への給電を停止した場合、画像形成装置内の温度が下降傾向になるため、冷却手段への給電も停止可能となる。また、冷却手段への給電を停止することで消費電力を低く抑えることができるとともに、各色成分画像の重なり状態の検出を集中的に行うことができる。
【０１００】
更に、本発明による場合は、定着手段への給電を停止した後、冷却手段への給電を停止するようにしている。そのため、冷却手段への給電の停止に伴う一時的な温度上昇を防止することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】レジストレーション検出センサの動作を説明する模式図である。
【図３】本発明の画像形成装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】色合わせ調整を実行するときの動作手順を説明するフローチャートである。
【図５】基準パッチ画像と補正パッチ画像との間の位置関係を説明する模式図である。
【図６】副走査方向の色ずれに対する第１の色合わせ調整を説明する説明図である。
【図７】レジストレーション検出センサの検出位置とその検出値との関係を示すグラフである。
【図８】副走査方向の色ずれに対する第２の色合わせ調整を説明する説明図である。
【図９】副走査方向の色ずれに対する第３の色合わせ調整を説明する説明図である。
【図１０】主走査方向の色ずれに対する色合わせ調整方法を説明する説明図である。
【図１１】主走査方向の色ずれに対する色合わせ調整方法を説明する説明図である。
【図１２】主走査方向の色ずれに対する色合わせ調整方法を説明する説明図である。
【図１３】色合わせ調整処理の処理手順を説明するフローチャートである。
【図１４】色合わせ調整処理の処理手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１２　定着ユニット
２１　レジストレーション検出センサ
２２　温湿度センサ
２３　ドアセンサ
４０　制御部
４１　書込部
４２　現像部
４３　パターンデータ記憶部
４４　補正値記憶部
４５　帯電部
４６　給紙駆動部
４７　転写部
４８　操作部
【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】
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