(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像を担持可能なベルトと、
前記ベルトの移動方向に対して所定の斜めの角度を持ち且つ基準色の２つのパターン画像及び前記基準色の２つのパターン画像の間に位置する１つの他の色のパターン画像を含んだ第１のパターン画像と、前記第１のパターン画像と前記ベルトの移動方向と垂直な方向を軸に線対称で且つ前記垂直な方向において同位置である第２のパターン画像と、を前記ベルト上に形成するパターン形成手段と、
前記ベルト上に形成された前記第１及び第２のパターン画像を検知するパターン検知手段と、
前記パターン検知手段による前記第１のパターン画像の検知結果と第２の画像パターンの検知結果との差分に基づいて前記基準色のパターン画像位置に対する他の色のパターン画像位置の主走査方向のずれの情報を求め、前記第１のパターン画像の検知結果と第２の画像パターンの検知結果との和に基づき前記基準色のパターン画像位置に対する他の色のパターン画像位置の副走査方向のずれの情報を求める手段と、
前記求められた前記主走査方向及び副走査方向のずれの情報に基づいて前記基準色の画像位置に対する前記他の色の画像位置のずれを補正する補正手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記求める手段は、前記他の色のパターン画像の検知タイミングと、その前後の前記基準色のパターン画像の検知タイミングと、の差に基づいて、前記前記主走査方向のずれの情報と副走査方向のずれの情報を求め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】
前記補正手段は、主走査方向のずれ及び副走査方向のずれを補正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】
前記パターン形成手段は、前記第１及び第２のパターン画像を、前記ベルトの移動方向とは垂直な方向における前記ベルトの両側の夫々に形成し、
前記補正手段は、主走査方向の長さの程度を示す主走査倍率の補正をすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記パターン形成手段は、前記求める手段により前記ずれの情報を求めるにあたっての前記パターン検知手段の検知対象であるパターン画像として、前記ベルトの移動方向に対して所定の斜めの角度を持つ前記第１のパターン画像及び前記第２のパターン画像のみを前記ベルト上に形成することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項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】
本発明は画像形成装置に関し、特には、画像の位置ずれの補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー画像形成装置においては、高速化のために複数の画像形成部を有し、搬送ベルト上に保持された記録材上に順次異なる色の像を転写する方式が各種提案されている。
【０００３】
このように複数の画像形成部を有する装置の問題点としては、機械精度等の原因により、複数の感光ドラムや搬送ベルトの移動むらや、各画像形成部の転写位置での感光ドラム外周面と搬送ベルトの移動の関係等が各色毎にバラバラに発生し、画像を重ね合わせたときに一致せず、色ずれ（位置ずれ）を生じることが挙げられる。
【０００４】
特に、それぞれレーザスキャナーと感光ドラムとを有する複数の画像形成部を有する装置では、各画像形成部でレーザスキャナーと感光ドラム間の距離に誤差があり、この誤差が各画像形成部間で異なると、感光ドラム上でのレーザの走査幅に違いが発生し、色ずれ（位置ずれ）が発生する。
【０００５】
色ずれ（位置ずれ）の例を図２に示す。７は本来の画像位置を、８は色ずれが発生している場合の画像位置を示す。又、（ａ）（ｂ）（ｃ）は走査方向に色ずれがある場合であるが、説明の為、２つの線を搬送方向に離して描いてある。
【０００６】
（ａ）は走査線の傾きずれを示し、光学部と感光ドラム間に傾きがある場合等に発生し、例えば、光学部や感光ドラムの位置や、レンズの位置を調整することによって矢印方向に修正することができる。
【０００７】
（ｂ）は倍率ずれを示し、光学部と感光ドラム間の距離の違い等によって発生する。光学部がレーザスキャナの場合に発生し易い。例えば、画像周波数を微調整（走査幅が長い場合は、周波数を速くする。）して、走査線の長さ変えることよって矢印方向に修正することができる。
【０００８】
（ｃ）は主走査方向の書出し位置誤差を示し、例えば、光学部がレーザスキャナであれば、ビーム検出位置からの書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正することができる。
【０００９】
（ｄ）は副走査方向（用紙搬送方向）ずれを示し、例えば、用紙先端検出からの各色の書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正することができる。
【００１０】
そして、従来、これら色ずれを修正する為に、搬送ベルト上に、各色毎に位置ずれ検出用のパターンを形成し、搬送ベルト下流部の両サイドに設けられた１対の光センサで検出し、検出したずれ量に応じて、前記の様な各種調整を実施している。
【００１１】
図３にこのような位置ずれ検出用パターン例を示す。９と１０は副走査方向の位置ずれ量を検出する為のパターンである。また、１１と１２は走査方向の位置ずれ量を検出する為のパターンで、図３では、ベルト３の搬送方向に対して４５度の傾きを持つ。パターン９〜１１は搬送ベルト上に転写されている。
【００１２】
９ａ，１０ａ，１１ａ，１２ａはブラック（以下Ｂｋ）、９ｂ，１０ｂ，１１ｂ，１２ｂはイエロー（以下Ｙ）、９ｃ，１０ｃ，１１ｃ，１２ｃはマゼンタ（以下Ｍ）、９ｄ，１０ｄ，１１ｄ，１２ｄはシアン（以下Ｃ）のパターンである。
【００１３】
ｔｓｆ１〜４、ｔｍｆ１〜４、ｔｓｒ１〜４、ｔｍｒ１〜４はセンサ６ａ，６ｂによる各パターンの検出タイミングを、矢印は搬送ベルト３の移動方向を示す。
【００１４】
ここで、搬送ベルト３の移動速度をｖｍｍ／ｓ、Ｂｋを基準色とし、用紙搬送方向用パターンの各色とＢｋパターン間の理論距離をｄｓＹｍｍ、ｄｓＭｍｍ、ｄｓＣｍｍ、各色の用紙搬送方向用パターンと走査方向用パタ―ン間の実測距離を、左右各々、ｄｍｆＢｋｍｍ、ｄｍｆＹｍｍ、ｄｍｆＭｍｍ、ｄｍｆＣｍｍ、ｄｍｒＢｋｍｍ、ｄｍｒＹｍｍ、ｄｍｒＭｍｍ、ｄｍｒＣｍｍとする。
【００１５】
ＢＫを基準色とし、副走査方向に関して、各色の位置ずれ量δｅｓは、
δesY＝v＊{(tsf2―tsf1)+(tsr2-tsr1)}／2―dsY  （１）
δesM＝v＊{(tsf3―tsf1)＋(tsr3―tsr1)}／2―dsM  （２）
δesC＝v＊{(tsf4―tsf1)＋(tsr4―tsr1)}／2―dsC  （３）
となる。
【００１６】
また、主走査方向に関して、左右各々の各色の位置ずれ量δｅｍｆ、δｅｍｒは、
ｄｍｆＢK＝ｖ＊（ｔｍｆ１−ｔｓｆ１）  （４）
ｄｍｆＹ＝ｖ＊（ｔｍｆ２−ｔｓｆ２）  （５）
ｄｍｆＭ＝ｖ＊（ｔｍｆ３−ｔｓｆ３）  （６）
ｄｍｆＣ＝ｖ＊（ｔｍｆ４−ｔｓｆ４）  （７）
と、
ｄｍｒＢK＝ｖ＊（ｔｍｒ１−ｔｓｒ１）  （８）
ｄｍｒＹ＝ｖ＊（ｔｍｒ２−ｔｓｒ２）  （９）
ｄｍｒＭ＝ｖ＊（ｔｍｒ３−ｔｓｒ３）  （１０）
ｄｍｒＣ＝ｖ＊（ｔｍｒ４−ｔｓｒ４）  （１１）
から、
δｅｍｆＹ＝ｄｍｆＹ−ｄｍｆＢK  （１２）
δｅｍｆＭ＝ｄｍｆＭ−ｄｍｆＢK  （１３）
δｅｍｆＣ＝ｄｍｆＣ−ｄｍｆＢK  （１４）
と
δｅｍｒＹ＝ｄｍｒＹ−ｄｍｒＢK  （１５）
δｅｍｒＭ＝ｄｍｒＭ−ｄｍｒＢK  （１６）
δｅｍｒＣ＝ｄｍｒＣ−ｄｍｒＢK  （１７）
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断出来、δｅｍｆから書出し位置を、δｅｍｒ−δｅｍｆから走査幅を補正する。
【００１７】
なお、走査幅に誤差がある場合は、書出し位置はδｅｍｆのみでなく、走査幅補正に伴い変化した画像周波数の変化量を加味して算出する。
【００１８】
以下、図３の色ずれ検出用パターンを取り扱う場合において、色ずれ検出用パターンの線幅を３５ドット、パターンの主走査方向の長さを１００ドット、パターン間の空白部分を５０ドットとする。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例では、以下のような欠点があった。
【００２０】
ベルト駆動ローラの偏心や、駆動部の回転むら等により、搬送ベルト３の移動速度をｖｍｍ／ｓは常に一定とは限らず、パターン間の時間差に比例した、検出誤差となる。
【００２１】
この検出誤差の中で、周期性のある駆動むらに起因する検出誤差であれば、複数セットの位置ずれ検出用パターンを適切な位置に配置し、複数セットの位置ずれ検出用パターンの位置ずれ量を算出し、平均化処理を行うことにより検出誤差を除去できる。しかし周期性のないむらにおいては、平均化処理を行うことにより検出誤差をなくすことはできない。
【００２２】
例えば、１ドットが４２．３μｍの６００ｄｐｉの画像形成装置においては、１／４〜１／８ドット精度で、位置ずれ量を検出する場合では、周期性のないむらに起因する検出誤差は無視できないレベルとなる。そのため周期性のないむらにおいてはむらの影響を受けにくくする処置を施す必要がある。
【００２３】
具体的には周期性のないむらの影響を受けにくくするために、基準色と検出色の位置ずれ検出用パターンの間隔を短くし、且つ位置ずれ検出用パターンを密に搬送ベルト上に転写する必要がある。
【００２４】
本発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、周期性のないむらの影響による位置ずれの検出誤差を低減させ、高精度な位置ずれ補正を可能とすることを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本願発明の画像形成装置は、像を担持可能なベルトと、前記ベルトの移動方向に対して所定の斜めの角度を持ち且つ基準色の２つのパターン画像及び前記基準色の２つのパターン画像の間に位置する１つの他の色のパターン画像を含んだ第１のパターン画像と、前記第１のパターン画像と前記ベルトの移動方向と垂直な方向を軸に線対称で且つ前記垂直な方向において同位置である第２のパターン画像と、を前記ベルト上に形成するパターン形成手段と、前記ベルト上に形成された前記第１及び第２のパターン画像を検知するパターン検知手段と、前記パターン検知手段による前記第１のパターン画像の検知結果と第２の画像パターンの検知結果との差分に基づいて前記基準色のパターン画像位置に対する他の色のパターン画像位置の主走査方向のずれの情報を求め、前記第１のパターン画像の検知結果と第２の画像パターンの検知結果との和に基づき前記基準色のパターン画像位置に対する他の色のパターン画像位置の副走査方向のずれの情報を求める手段と、前記求められた前記主走査方向及び副走査方向のずれの情報に基づいて前記基準色の画像位置に対する前記他の色の画像位置のずれを補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２７】
図１は本発明が適用される画像形成装置の構成を示す図である。
【００２８】
図１の装置は、４色、即ち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する画像形成部を備えている。
【００２９】
図において、１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１ＢＫはそれぞれ、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの静電潜像を形成するための感光ドラムである。１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２ＢＫはそれぞれ、画像処理部１０８からの画像信号に応じて感光ドラム１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１ＢＫ上にレーザビームを照射して静電潜像を形成する光学部であり、レーザビームの光源、反射ミラー等を有する。なお、周知の如く、各感光ドラムの周囲には、帯電器、現像器等が設けられている。
【００３０】
また、１０３は図中矢印Ａ方向に移動し、記録紙１１０を各画像形成部に順次搬送する搬送ベルト、１０４はモータ、ギア等からなる不図示の駆動部と接続され、搬送ベルト１０３を駆動する駆動ローラ、１０５は搬送ベルト１０３の移動に従って回転し、且つ、搬送ベルト１０３に一定の張力を付与する従動ローラ、１０６ａ，１０６ｂはそれぞれベルト端部に対応して設けられ、後述の如くベルト１０３上に形成されるパターン画像を読み取るセンサ、１０７はセンサ１０６ａ，１０６ｂの出力に基づいて色ずれを補正すると共に光学部１０２に対してパターン画像を形成させる制御部、１０８は外部より入力された画像信号を処理し、各色の画像信号を各光学部に出力する画像処理部である。
【００３１】
次に、図１の装置における通常の画像形成動作について説明する。
【００３２】
まず、各光学部１０２においてプリント開始の準備が整ったところで、不図示の制御部によりレジストローラを駆動して記録紙１１０を搬送ベルト１０３上に送ると共に、この搬送開始タイミングに基づいて各光学部１０２に対して画像処理部１０６より画像信号が出力される。
【００３３】
そして、各光学部１０２により、感光ドラム１１０上に静電潜像が形成され、不図示の現像器により各色のトナーが現像され、それぞれの転写位置にて不図示の転写部により記録紙１１０上に転写される。図１の装置では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの順に転写される。その後、記録紙１１０は搬送ベルト１０３から分離され、不図示の定着器によりトナー像が記録紙上に定着され、装置外部へ排出される。
【００３４】
次に、本形態における色ずれ補正処理について説明する。
【００３５】
なお、この色ずれ補正処理は通常の画像形成処理とは独立したタイミングで行われ、例えば、電源投入時に行われるものである。
【００３６】
本形態では、色ずれ補正処理においては、制御部１０７により画像形成部１０８を制御して、画像処理部１０８内のメモリに記憶されているパターン画像データを各光学部１０２に出力することにより、図５に示すようなパターン画像を搬送ベルト１０３上に形成する。
【００３７】
図５は本形態においてベルト１０３上に形成される位置ずれ検出用のパターン画像の様子を示す図である。本形態では、位置ずれ検出用のパターン画像を各色毎にベルト１０３の両端部に形成する。
【００３８】
図５において、５０１〜５１２はそれぞれ副走査方向及び走査方向の位置ずれ量を検出する為のパターン画像で、本形態では、ベルト移動方向に対して４５度の傾きを持つパターン画像としている。なお、この角度は特に４５度に限ることはなく、他の角度でもよい。
【００３９】
また、各パターン画像において、添え字ａ、ｃで示したパターン画像は基準色（本形態ではＢＫ）のパターン画像であり、添え字ｂは検出色Ｙのパターン画像、添え字ｄは検出色Ｍのパターン画像、添え字ｆは検出色Ｃのパターン画像である。
【００４０】
また、ｔａｆ１〜３、ｔａｒ１〜３、ｔｂｆ１〜３、ｔｂｒ１〜３、ｔｃｆ１〜３、ｔｃｒ１〜３、ｔｄｆ１〜３、ｔｄｒ１〜３、ｔｅｆ１〜３、ｔｅｒ１〜３、ｔｆｆ１〜３、ｔｆｒ１〜３は各パターンの検出タイミングを、矢印Ａは搬送ベルト１０３の移動方向を示している。
【００４１】
次に具体的な位置ずれ検出動作について説明する。図４は図１の制御部１０７の要部の構成を示す図である。
【００４２】
図４において、ＣＰＵ４１１はまず、色ずれ補正処理が開始されるとタイマ４０９をリセットすると共に、図１に示したセンサ１０６ａ，１０６ｂ及びパターン画像を照射するためのライトを含むパターン検出部４０１、Ａ／Ｄ変換部４０３、演算部４０５及び出力部４０７に対してそれぞれ動作を開始する旨の信号を出力する。
【００４３】
パターン検出部４０１はタイマ４０９の出力に基づいて動作し、所定のタイミングで図５に示した各パターン画像の読み取りを行う。パターン検出部４０１から出力された各パターンの読み取り出力は、Ａ／Ｄ変換部４０３によりデジタル信号に変換され、演算部４０５に出力される。演算部４０５はＡ／Ｄ変換部４０３の出力とタイマ４０９の出力とに基づき、各パターン画像の検出タイミングを検出し、各パターン画像の検出タイミングに基づいて位置ずれ量を求め、出力部４０７に出力する。出力部４０７は演算部４０５からの位置ずれ情報に基づき、画像処理部１０８に対して各光学部１０２に対する画像信号の出力タイミングを制御するための制御信号を生成して出力する。
【００４４】
次に、演算部４０５における位置ずれ量の演算処理について説明する。
【００４５】
演算部４０５は基準色のパターン画像の検出タイミングと検出色のパターン画像の検出タイミングとに基づいて、副走査方向、主走査方向の位置ずれ量を求める。
【００４６】
搬送ベルト１０３の移動速度をｖｍｍ／ｓとすると、副走査方向に関して、搬送ベルト１０３の両サイドの各色の位置ずれ量δｅｓｆ、δｅｓｒは、
δesfY1＝v＊[{(taf2―taf1)―(taf3―taf2)}／2＋{(tbf2―tbf1)―(tbf3―tbf2)}／2]／2  （１８）
δesrY1＝v＊[{(tar2―tar1)―(tar3―tar2)}／2＋{(tbr2―tbr1)―(tbr3―tbr2)}／2]／2  （１９）
δesfM1＝v＊[{(tcf2―tcf1)―(tcf3―tcf2)}／2＋{(tdf2―tdf1)―(tdf3―tdf2)}／2]／2  （２０）
δesrM1＝v＊[{(tcr2―tcr1)―(tcr3―tcr2)}／2＋{(tdr2―tdr1)―(tdr3―tdr2)}／2]／2  （２１）
δesfC1＝v＊[{(tef2―tef1)―(tef3―tef2)}／2＋{(tff2−tff1)−(tff3−tff2)}／2]／2  （２２）
δesrC1＝v＊[{(ter2−ter1)―(ter3―ter2)}／2＋{(tfr2―tfr1)―(tfr3―tfr2)}／2]／2  （２３）
となり、各色の位置ずれ量δｅｓは、
δｅｓＹ１＝（δｅｓｆＹ１＋δｅｓｒＹ１）／２  （２４）
δｅｓＭ１＝（δｅｓｆＭ１＋δｅｓｒＭ１）／２  （２５）
δｅｓＣ１＝（δｅｓｆＣ１＋δｅｓｒＣ１）／２  （２６）
となる。
【００４７】
また、主走査方向に関して、搬送ベルト両サイドの各色の位置ずれ量δｅｍｆ、δｅｍｒは、
δemfY1＝v＊[{(taf2―taf1)―(taf3―taf2)}／2―{(tbf2―tbf1)―(tbf3―tbf2)}／2]／2  （２７）
δemrY1＝v＊[{(tar2―tar1)―(tar3―tar2)}／2―{(tbr2―tbr1)―(tbr3―tbr2)}／2]／2  （２８）
δemfM1＝v＊[{(tcf2―tcf1)―(tcf3―tcf2)}／2―{(tdf2―tdf1)―(tdf3―tdf2)}／2]／2  （２９）
δemrM1＝v＊[{(tcr2―tcr1)―(tcr3―tcr2)}／2―{(tdr2―tdr1)―(tdr3―tdr2)}／2]／2  （３０）
δemfC1＝v＊[{(tef2―tef1)―(tef3―tef2)}／2−{(tff2―tff1)―(tff3―tff2)}／2]／2  （３１）
δemrC1＝v＊[{(ter2―ter1)―(ter3―ter2)}／2−{(tfr2―tfr1)―(tfr3―tfr2)}／2]／2  （３２）
となり、各色の位置ずれ量δｅｍは、
δｅｍＹ１＝（δｅｍｆＹ１＋δｅｍｒＹ１）／２  （３３）
δｅｍＭ１＝（δｅｍｆＭ１＋δｅｍｒＭ１）／２  （３４）
δｅｍＣ１＝（δｅｍｆＣ１＋δｅｍｒＣ１）／２  （３５）
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断出来、δｅｍから書出し位置を、δｅｍｒ−δｅｍｆから走査方向全体倍率を補正する。
【００４８】
なお、走査方向全体倍率に誤差がある場合は、書出し位置はδｅｍのみでなく、走査方向全体倍率補正に伴い変化した画像周波数の変化量を加味して算出する。
【００４９】
図５に示す色ずれ検出用パターンは走査方向用及び副走査方向用のパターンの区別がなく、検出色のパターンを基準色のパターンで挟みこんでいる。そのため、色ずれ検出パターンを密に搬送ベルト３上に転写することができる。また図５に示す色ずれ検出用パターンは図３に示す色ずれ検出用パターンと異なり、基準色と検出色のパターンの理論値（式１のdsY、式２のdsＭ、式３のdsＣ）を保持する必要がない。そのため、搬送ベルト１０３の速度変化などによるセンサ１０６でのパターン画像の検出誤差を低減することができる。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００５１】
図６は本実施形態においてベルト１０３上に形成するパターン画像の様子を示す図である。
【００５２】
図６において、６０１〜６０４はそれぞれ、副走査方向及び主走査方向の位置ずれ量を検出する為のパターン画像であり、本形態に於いてもベルト搬送方向に対して４５度の傾きを持つ。
【００５３】
また、各パターン画像において、添え字ａ、ｃ、ｅ、ｇで示したパターン画像は基準色ＢＫのパターン、添え字ｂ、ｄ、ｆはそれぞれ、図５と同様、検出色Ｙ，Ｍ，Ｃのパターンを示す。また、ｔｇｆ１〜７、ｔｈｆ１〜7、ｔｇｒ１〜7、ｔｈｒ１〜7は各パターンの検出タイミングを、矢印Ａは搬送ベルト１０３の移動方向を示す。
【００５４】
本形態においても、画像形成装置の構成は前述の実施形態と同様である。
【００５５】
次に、演算部４０５における位置ずれ量の演算処理について説明する。
【００５６】
演算部４０５は基準色のパターン画像の検出タイミングと検出色のパターン画像の検出タイミングとに基づいて、副走査方向、主走査方向の位置ずれ量を求める。
【００５７】
搬送ベルト１０３の移動速度をｖｍｍ／ｓとすると、副走査方向に関して、搬送ベルト１０３の両サイドの各色の位置ずれ量δｅｓｆ、δｅｓｒは、
δesfY1＝v＊[{(tgf2―tgf1)―(tgf3―tgf2)}／2＋{(thf2―thf1)―(thf3―thf2)}／2]／2  （３６）
δesrY1＝v＊[{(tgr2―tgr1)―(tgr3―tgr2)}／2＋{(thr2―thr1)―(thr3―thr2)}／2]／2  （３７）
δesfM1＝v＊[{(tgf4―tgf3)―(tgf5―tgf4)}／2＋{(thf4―thf3)―(thf5―thf4)}／2]／2  （３８）
δesrM1＝v＊[{(tgr4―tgr3)―(tgr5―tgr4)}／2＋{(thr4―thr3)―(thr5―thr4)}／2]／2  （３９）
δesfC1＝v＊[{(tgf6―tgf5)―(tgf7―tgf6)}／2＋{(thf6―thf5)―(thf7―thf6)}／2]／2  （４０）
δesrC1＝v＊[{(tgr6―tgr5)―(tgr7―tgr6)}／２＋{(thr6―thr5)―(thr7―thr6)}／2]／2  （４１）
となり、各色の位置ずれ量δｅｓは、
δｅｓＹ１＝（δｅｓｆＹ１＋δｅｓｒＹ１）／２  （４２）
δｅｓＭ１＝（δｅｓｆＭ１＋δｅｓｒＭ１）／２  （４３）
δｅｓＣ１＝（δｅｓｆＣ１＋δｅｓｒＣ１）／２  （４４）
となる。前記の方法を用いて、１セットの位置ずれ検出用パターンの位置ずれ量を算出し、複数セットｎの位置ずれ検出用パターンの位置ずれ量δａｅｓＹ、δａｅｓＭ、δａｅｓＣを以下の式により求める。
【００５８】
【外１】
0004659182.tif 000002
【００５９】
また、主走査方向に関して、搬送ベルト１０３の両サイドの各色の位置ずれ量δｅｍｆ、δｅｍｒは、
δemfY1＝v＊[{(tgf2―tgf1)―(tgf3―tgf2)}／2−{(thf2―thf1)―(thf3―thf2)}／2]／2  （４８）
δemrY1＝v＊[{(tgr2―tgr1)―(tgr3―tgr2)}／2−{(thr2―thr1)―(thr3―thr2)}／2]／2  （４９）
δemfM1＝v＊[{(tgf4―tgf3)―(tgf5―tgf4)}／2−{(thf4―thf3)―(thf5―thf4)}／2]／2  （５０）
δemrM1＝v＊[{(tgr4―tgr3)―(tgr5―tgr4)}／2−{(thr4―thr3)―(thr5―thr4)}／2]／2  （５１）
δemfC1＝v＊[{(tgf6―tgf5)―(tgf7―tgf6)}／2−{(thf6―thf5)―(thf7―thf6)}／2]／2  （５２）
δemrC1＝v＊[{(tgr6―tgr5)―(tgr7―tgr6)}／2−{(thr6―thr5)―(thr7―thr6)}／2]／2  （５３）
となり、各色の位置ずれ量δｅｍは、
δｅｍＹ１＝（δｅｍｆＹ１＋δｅｍｒＹ１）／２  （５４）
δｅｍＭ１＝（δｅｍｆＭ１＋δｅｍｒＭ１）／２  （５５）
δｅｍＣ１＝（δｅｍｆＣ１＋δｅｍｒＣ１）／２  （５６）
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断出来、δｅｍから書出し位置を、δｅｍｒ−δｅｍｆから走査方向全体倍率を補正する。なお、走査方向全体倍率に誤差がある場合は、書出し位置はδｅｍのみでなく、走査方向全体倍率補正に伴い変化した画像周波数の変化量を加味して算出する。
【００６０】
前記の方法を用いて、１セットの位置ずれ検出用パターンの位置ずれ量を算出し、複数セットｎの位置ずれ検出用パターンの位置ずれ量δａｅｍＹ、δａｅｍＭ、δａｅｍＣを以下の式により求める。
【００６１】
【外２】
0004659182.tif 000003
【００６２】
図６に示す色ずれ検出用パターンは検出色のパターンを基準色のパターンで挟み込んでいる。このように検出色のパターンを基準色のパターンで挟み込むことにより、２倍の精度を得ることができる。以下に図３の色ずれ検出用パターンに対する、図６に示す色ずれ検出用パターンの有用性を説明する。
【００６３】
色ずれ検出用パターンの線幅を３５ドット、パターンの主走査方向の長さを１００ドット、パターン間の空白部分を５０ドットとする。そのとき、図６に示す色ずれ検出用パターン１セットの長さは３５×１４＋５０×１５＋１００＝１３４０ドットである。
【００６４】
一方、図３に示す色ずれ検出用パターン１セットの長さは３５×８＋５０×７+１００＝７３０ドットである。先にも述べたように、図３に示す色ずれ検出用パターン２セットで図６に示す色ずれ検出パターン１セットに相当するため、７３０×２＝１４６０ドット必要である。
【００６５】
この結果より、図６に示す色ずれ検出パターンの方が密に配置できることが分かる。そのため、周期性のない駆動むらの影響を受けにくい。よって、図６に示す色ずれ検出用パターンの有用性を確認できる。
【００６６】
また感光ドラム１０１及び搬送ベルト１０３にはそれぞれ駆動むら及び搬送むらが存在するので、このむらの影響をなるべく受けないようにするためには基準色と検出色のパターンの間隔を短くする必要がある。
【００６７】
図６に示す色ずれ検出用パターンでは基準色と検出色のパターンの間隔は必ず５０ドットである。一方、図３に示す色ずれ検出用パターンはＹ−ＢK間の間隔は５０×３＋３５×２＝２２０ドットである。この結果より図６に示す色ずれ検出パターンの方が駆動むらの影響を受けにくいといえる。
【００６８】
図３に示す横線と斜線の組み合わせのパターンでは走査方向の色ずれを算出する場合には同一色の斜線と横線のパターンの間隔を検出する必要がある。図３に示す色ずれ検出用パターンでは同一色の斜線と横線のパターンの間隔は５０×３＋３５×３＋１００＝３５５ドットである。
【００６９】
一方、図６に示す色ずれ検出用パターンでは走査方向の色ずれを算出する場合には同一形状の基準色と検出色のパターンの間隔を検出すれば良い。図５に示す色ずれ検出用パターンでは同一形状の基準色と検出色のパターンの間隔は必ず５０ドットである。よって走査方向の色ずれを検出する場合においても図６に示す色ずれ検出パターンの方が駆動むらの影響を受けにくいため、周期性のないむらの影響によるセンサ１０６での検出誤差を低減させることができる。
【００７０】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００７１】
図７は本実施形態においてベルト１０３上に形成するパターン画像の様子を示す図である。
【００７２】
図７において、７０１〜７１２はそれぞれ、副走査方向及び主走査方向の位置ずれ量を検出する為のパターン画像であり、本形態に於いてもベルト搬送方向に対して４５度の傾きを持つ。
【００７３】
また、各パターン画像において、添え字ａ、ｃ、ｅ、ｇで示したパターンは検出色のパターンであり、７０１〜７０４がＹ、７０５から７０８がＭ、７０９〜７１２がＣのパターンである。また、添え字ｂ、ｄ、ｆで示したパターンは基準色ＢＫのパターンである。
【００７４】
また、ｔｉｆ１〜７、ｔｉｒ１〜７、ｔｊｆ１〜７、ｔｊｒ１〜７、ｔｋｆ１〜７、ｔｋｒ１〜７、ｔｌｆ１〜７、ｔｌｒ１〜７は各パターンの検出タイミングを、矢印Ａは搬送ベルト１０３の移動方向を示す。
【００７５】
本形態においても、画像形成装置の構成は前述の実施形態と同様である。
【００７６】
次に、本形態における演算部４０５による位置ずれ量の演算処理について説明する。
【００７７】
演算部４０５は基準色のパターン画像の検出タイミングと検出色のパターン画像の検出タイミングとに基づいて、副走査方向、主走査方向の位置ずれ量を求める。
【００７８】
搬送ベルト３の移動速度をｖｍｍ／ｓ、ＢＫを基準色とすると、副走査方向に関して、搬送ベルト１０３左端サイドの各色の位置ずれ量δｅｓｆは、
δesfY1＝v＊[{(tif2-tif1)-(tif3-tif2)+(tif4-tif3)-(tif5-tif4)+(tif6-tif5)-(tif7-tif6)}/6+{(tjf2-tjf1)-(tjf3-tjf2)+(tjf4-tjf3)-(tjf5-tjf4)+(tjf6-tjf5)-(tjf7-tjf6)}/6]/2  （６０）
δesrY1=v＊[{(tir2-tir1)-(tir3-tir2)+(tir4−tir3)-(tir5-tir4)+(tir6-tir5)-(tir7-tir6)}/6+{(tjr2-tjr1)-(tjr3-tjr2)+(tjr4-tjr3)-(tjr5-tjr4)+(tjr6-tjr5)-(tjr7-tjr6)}/6]/2  （６１）
δesfM1=v＊[{(tkf2-tkf1)-(tkf3-tkf2)+(tkf4-tkf3)-(tkf5-tkf4)+(tkf6-tkf5)-(tkf7-tkf6)}/6+{(tlf2-tlf1)-(tlf3-tlf2)+(tlf4-tlf3)-(tlf5-tlf4)+(tlf6-tlf5)-(tlf7-tlf6)}/6]/2  （６７）
δesrM1=v＊[{(tkr2-tkr1)-(tkr3-tkr2)+(tkr4-tkr3)-(tkr5-tkr4)+(tkr6-tkr5)-(tkr7-tkr6)}/6+{(tlr2-tlr1)-(tlr3-tlr2)+(tlr4-tlr3)-(tlr5-tlr4)+(tlr6-tlr5)-(tlr7-tlr6)}/6]/2  （６８）
δesfC1=v＊[{(tmf2-tmf1)-(tmf3-tmf2)+(tmf4-tmf3)-(tmf5-tmf4)+(tmf6-tmf5)-(tmf7-tmf6)}/6+{(tnf2-tnf1)-(tnf3-tnf2)+(tnf4-tnf3)-(tnf5-tnf4)+(tnf6-tnf5)-(tnf7-tnf6)}/6]/2  （６９）
δesrC1=v＊[{(tmr2-tmr1)-(tmr3-tmr2)+(tmr4-tmr3)-(tmr5-tmr4)+(tmr6-tmr5)-(tmr7-tmr6)}/6+{(tnr2-tnr1)-(tnr3-tnr2)+(tnr4-tnr3)-(tnr5-tnr4)+(tnr6-tnr5)-(tnr7-tnr6)}/6]/2  （７０）
となり、各色の位置ずれ量δｅｓは、前記式（４２）、（４３）、（４４）により得られる。
【００７９】
また、主走査方向に関して、搬送ベルト１０３の両サイドの各色の位置ずれ量δｅｍｆ、δｅｍｒは、
δemfY1=v＊[{(tif2-tif1)-(tif3-tif2)+(tif4-tif3)-(tif5-tif4)+(tif6-tif5)-(tif7-tif6)}/6-{(tjf2-tjf1)-(tjf3-tjf2)+(tjf4-tjf3)-(tjf5-tjf4)+(tjf6-tjf5)-(tjf7-tjf6)}/6]/2  （７４）
δemrY1=v＊[{(tir2-tir1)-(tir3-tir2)+(tir4-tir3)-(tir5-tir4)+(tir6-tir5)-(tir7-tir6)}/6-{(tjr2-tjr1)-(tjr3-tjr2)+(tjr4-tjr3)-(tjr5-tjr4)+(tjr6-tjr5)-(tjr7-tjr6)}/6]/2  （７５）
δemfM1=v＊[{(tkf2-tkf1)-(tkf3-tkf2)+(tkf4-tkf3)-(tkf5-tkf4)+(tkf6-tkf5)-(tkf7-tkf6)}/6-{(tlf2-tlf1)-(tlf3-tlf2)+(tlf4-tlf3)-(tlf5-tlf4)+(tlf6-tlf5)-(tlf7-tlf6)}/6]/2  （７６）
δemrM1=v＊[{(tkr2-tkr1)-(tkr3-tkr2)+(tkr4-tkr3)-(tkr5-tkr4)+(tkr6-tkr5)-(tkr7-tkr6)}/6-{(tlr2-tlr1)-(tlr3-tlr2)+(tlr4-tlr3)-(tlr5-tlr4)+(tlr6-tlr5)-(tlr7-tlr6)}/6]/2  （７７）
δemfC1=v＊[{(tmf2-tmf1)-(tmf3-tmf2)+(tmf4-tmf3)-(tmf5-tmf4)+(tmf6-tmf5)-(tmf7-tmf6)}/6-{(tnf2-tnf1)-(tnf3-tnf2)+(tnf4-tnf3)-(tnf5-tnf4)+(tnf6-tnf5)-(tnf7-tnf6)}/6]/2  （７８）
δemrC1=v＊[{(tmr2-tmr1)-(tmr3-tmr2)+(tmr4-tmr3)-(tmr5-tmr4)+(tmr6-tmr5)-(tmr7-tmr6)}/6-{(tnr2-tnr1)-(tnr3-tnr2)+(tnr4-tnr3)-(tnr5-tnr4)+(tnr6-tnr5)-(tnr7-tnr6)}/6]/2  （７９）
となり、各色の位置ずれ量δｅｍは、前記式（５４）、（５５）、（５６）により得られる。
【００８０】
これらの計算結果の正負からずれ方向が判断出来、δｅｍから書出し位置を、δｅｍｒ−δｅｍｆから走査方向全体倍率を補正する。なお、走査方向全体倍率に誤差がある場合は、書出し位置はδｅｍのみでなく、走査方向全体倍率補正に伴い変化した画像周波数の変化量を加味して算出する。
【００８１】
図７のパターン画像において、色ずれ検出用パターンの線幅を３５ドット、パターンの主走査方向の長さを１００ドット、パターン間の空白部分を５０ドットとする。そのとき、図7に示す色ずれ検出用パターンの長さは（３５×１４＋５０×１７）×３＋５０×２＝４１２０ドットである。
【００８２】
一方、図３に示す色ずれ検出用パターン１セットの長さは３５×８＋５０×７+１００＝７３０ドットである。
【００８３】
図３に示す色ずれ検出用パターン６セットで図７に示す色ずれ検出パターン１セットと同等の位置ずれ検出処理を行うことができるため、図３のパターンが6セット分で、７３０×6＋５０×５＝４６３０ドット必要である。
【００８４】
この結果より明らかなように、図7に示す色ずれ検出パターンの方が密に配置できるため、周期性のない駆動むらの影響を受けにくい。よって、図7に示す色ずれ検出用パターンの有用性を確認できる。
【００８５】
また感光ドラム１０１及び搬送ベルト１０３にはそれぞれ駆動むら及び搬送むらが存在するので、このむらの影響をなるべく受けないようにするためには基準色と検出色のパターンの間隔を短くする必要がある。
【００８６】
図7に示す色ずれ検出用パターンでは基準色と検出色のパターンの間隔は必ず５０ドットである。一方、図３に示す色ずれ検出用パターンはＹ−Ｂｋ間の間隔は５０×３＋３５×２＝２２０ドットである。この結果より図7に示す色ずれ検出パターンの方が駆動むらの影響を受けにくいといえる。
【００８７】
図３に示す横線と斜線の組み合わせのパターンでは走査方向の色ずれを算出する場合には同一色の斜線と横線のパターンの間隔を検出する必要がある。図３に示す色ずれ検出用パターンでは同一色の斜線と横線のパターンの間隔は５０×３＋３５×３＋１００＝３５５ドットである。
【００８８】
一方、図7に示す色ずれ検出用パターンでは走査方向の色ずれを算出する場合には同一形状の基準色と検出色のパターンの間隔を検出すれば良い。図7に示す色ずれ検出用パターンでは同一形状の基準色と検出色のパターンの間隔は必ず５０ドットである。よって走査方向の色ずれを検出する場合においても図７に示す色ずれ検出パターンの方が駆動むらの影響を受けにくいため、周期性のないむらの影響によるセンサ１０６での検出誤差を低減させることができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パターン画像の検知誤差を低減し、位置ずれ量を正確に検出することができる。そのため、画像間の位置ずれを正確に補正でき、高精細な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】画像の位置ずれの様子を示す図である。
【図３】従来の色ずれ検知パターンの様子を示す図である。
【図４】図１の制御部の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態によるパターン画像の様子を示す図である。
【図６】本発明の実施形態による他のパターン画像の様子を示す図である。
【図７】本発明の実施形態による他のパターン画像の様子を示す図である。
【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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