(57)【要約】【課題】画像形成装置が画像形成実行中に画像形成条件のパラメータの補正を行う場合において、少ないページ数の画像形成を繰り返す場合でも、適切な補正を行えるようにする。【解決手段】画像形成装置１００に、テストパターン形成部４２と、像担持体上に形成されたテストパターンからずれ量を算出するずれ量算出部４４を設け、画像形成ジョブの実行中に、テストパターン形成部４２に、上記像担持体上の紙間に当たる位置へ、特定数のテストパターンを形成させる。また、画像形成装置１００にさらに、テストパターンの検出数が特定数である場合のずれ量のばらつきを取得し、ずれ量算出部４４が算出したずれ量が上記取得したばらつきよりも大きい場合に補正を行うことを決定する、補正実行可否判定部４６を設けた。【選択図】  図７
2016139061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像形成手段により像担持体上にテストパターンを形成するテストパターン形成手段と、
前記像担持体上に形成されたテストパターンを検出して、その検出結果に基づきテストパターンのずれ量を算出するずれ量算出手段と、
複数枚のシート材に画像を形成する画像形成ジョブの実行中に、前記テストパターン形成手段に、前記像担持体上の、該シート材の間隙に当たる位置へ、特定数のテストパターンを形成させるテストパターン形成制御手段と、
テストパターンの検出数が前記特定数である場合のずれ量のばらつきを取得する取得手段と、
前記ずれ量算出手段が、前記特定数のテストパターンの検出結果に基づき算出したずれ量が、前記取得手段が取得したばらつきよりも大きい場合に、前記ずれ量算出手段が算出したずれ量に基づく画像形成条件の補正を行うことを決定する決定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】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記ずれ量算出手段は、テストパターンの検出結果に基づき、画像形成条件の複数項目と対応するそれぞれのずれ量を算出する手段であり、
前記取得手段は、該項目毎に、検出数が前記特定数である場合のずれ量のばらつきを取得し、
前記決定手段は、該項目毎に、前記ずれ量算出手段が算出したずれ量と、前記取得手段が取得したばらつきとを比較し、該ずれ量の方が大きい場合に、該ずれ量に基づく画像形成条件の補正を行うことを決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
パターン形成制御手段は、前記テストパターン形成手段に、前記シート材の間隙のうち１箇所に当たる位置へのみテストパターンを形成させ、
前記特定数は固定値であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
前記取得手段が取得する、テストパターンの各検出数と対応するずれ量のばらつきに基づき、ずれ量のばらつきが所定の目標値よりも小さくなるような検出数を求め、該求めた検出数を、テストパターンの形成数として設定するパターン数設定手段を備え、
前記パターン形成制御手段は、前記テストパターン形成手段に、前記シート材の間隙のうち１箇所に当たる位置へ、前記パターン数設定手段が設定した形成数のテストパターンを形成させ、
さらに、画像形成ジョブの実行中におけるシート材の間隙を、前記形成数だけのテストパターンを形成できる幅に調整する調整手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
前記取得手段が取得する、テストパターンの各検出数と対応するずれ量のばらつきに基づき、ずれ量のばらつきが所定の目標値よりも小さくなるような検出数を求め、該求めた検出数を、テストパターンの形成数として設定するパターン数設定手段を備え、
前記パターン形成制御手段は、前記テストパターン形成手段に、前記シート材の各間隙に当たる位置に、該位置に形成可能な数ずつ、合計で前記パターン数設定手段が設定した形成数のテストパターンを形成させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記パターン形成制御手段が前記テストパターン形成手段に形成させるテストパターンの数を、テストパターンの形成に用いる画像形成手段毎に設定する手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置であって、
前記パターン形成制御手段が、前記テストパターン形成手段に、前記特定数のうち少なくとも一部の数のテストパターンを、前記複数の画像形成手段のうち特定の画像形成手段のみを用いて形成させる手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
当該画像形成装置の周囲の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記取得手段は、前記温度検出手段が検出している温度と対応する、前記検出数が前記特定数である場合のずれ量のばらつきを取得することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記画像形成ジョブの実行中以外の期間に、前記テストパターン形成手段に前記像担持体上に複数のテストパターンを形成させ、前記ずれ量算出手段がその各テストパターンの検出結果に基づき算出したずれ量に基づき、前記テストパターンの検出数と前記ずれ量のばらつきとの関係を生成して記憶手段に記憶させ、
前記取得手段は、前記記憶手段が記憶している検出数とずれ量のばらつきとの関係に基づき、前記テストパターンの検出数が前記特定数である場合のずれ量のばらつきを取得することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記ずれ量算出手段に、前記特定数のテストパターンの各々の検出結果に基づき画像形成条件のずれ量を算出させ、その算出した各ずれ量に基づき、前記取得手段が参照する前記テストパターンの検出数と前記ずれ量のばらつきとの関係を更新する手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成装置において、連続印刷中の先行ページの画像処理と後行ページの画像処理との間で、印刷位置のずれによって生ずる色ずれの補正を行うという技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、複数の位置ずれ誤差測定用パターンを描き、その値を平均化して、色ずれ補正を行う技術が開示されている。この技術では、複数の、先行ページの画像処理と後行ページの画像処理との間（各ページの潜像形成の間に相当する時間的、空間的な空き領域）に入るだけの複数の位置ずれ誤差測定用パターンを生成し、そこから得られた検出データを平均化したものを基に、補正を行う。
【０００４】
また、特許文献２では、画像濃度ムラ低減のために決定した画像形成条件を用いた画像形成制御を実施する際に、周期的な画像濃度ムラの情報を測定し、画像濃度ムラの情報のばらつきから、補正実行有無を判断し、補正の精度が低い場合は補正を行わないように制御する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された技術では、位置ずれ誤差測定用パターンは複数の空き領域に形成されるため、印刷ページ数が少ない場合は、補正に必要な数だけの誤差測定パターンを形成することができず、補正を実施することができない。或いは、補正を行っても精度が十分ではなく、かえって色ずれ量を悪化させてしまう場合がある。
【０００６】
また、特許文献２に開示された技術は、補正を行っても精度が十分ではなく、かえって画像濃度ムラが悪化してしまう場合には、補正を行わないように制御をすることが可能である。しかし、この制御は、補正画像形成装置に感光体を初めて装着したタイミング、或いは、既装着のものに変えて、新たに装着したタイミングで行われることを前提としており、少ないページ数の画像形成の実行中に、補正実行の有無を制御することはできない。
【０００７】
この発明は、画像形成装置が画像形成実行中に画像形成条件のパラメータの補正を行う場合において、少ないページ数の画像形成を繰り返す場合でも、適切な補正を行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の目的を達成するため、この発明による画像形成装置は、複数の画像形成手段により像担持体上にテストパターンを形成するテストパターン形成手段と、上記像担持体上に形成されたテストパターンを検出して、その検出結果に基づきテストパターンのずれ量を算出するずれ量算出手段と、複数枚のシート材に画像を形成する画像形成ジョブの実行中に、上記テストパターン形成手段に、上記像担持体上の、該シート材の間隙に当たる位置へ、特定数のテストパターンを形成させるテストパターン形成制御手段と、テストパターンの検出数が上記特定数である場合のずれ量のばらつきを取得する取得手段と、上記ずれ量算出手段が、上記特定数のテストパターンの検出結果に基づき算出したずれ量が、上記取得手段が取得したばらつきよりも大きい場合に、上記ずれ量算出手段が算出したずれ量に基づく画像形成条件の補正を行うことを決定する決定手段とを設けたものである。
【発明の効果】
【０００９】
上記の構成によれば、画像形成装置が画像形成実行中に画像形成条件のパラメータの補正を行う場合において、少ないページ数の画像形成を繰り返す場合でも、適切な補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の検出センサの概略構成とその機能を示す断面図である。
【図３】図２に示した検出センサが検出したデータの処理を行う構成を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態の一つである画像形成装置において使用するテストパターンの一例と、その検出結果の波形例を示す図である。
【図５】図４に示したテストパターンからずれ量を算出する方法を説明するための図である。
【図６】印刷ジョブ実行中の中間転写ベルト上の、紙間に当たる位置へ図４に示したテストパターンを形成する例を示した図である。
【図７】図１に示した画像形成装置のＣＰＵが補正処理を行う場合に用いる機能を示す機能ブロック図である。
【図８】補正実行可否判断の一例を示す図である。
【図９】補正実行可否判断の別の例を示す図である。
【図１０】補正実行可否判断のさらに別の例を示す図である。
【図１１】２つの補正量算出方法について説明するための図である。
【図１２】走査線の位置変動の例を示す図である。
【図１３】図１２の位置変動が起こる場合の、副走査方向の位置ずれ（レジストずれ）の経時変化の例を示す図である。
【図１４】図１２の位置変動が起こる場合の、スキューずれの経時変化の例を示す図である。
【図１５】スキュー補正に特化したテストパターンの一例を示す図である。
【図１６】印刷ジョブ実行中の中間転写ベルト上に、補正用のテストパターンを形成する一例を示す図である。
【図１７】その別の例を示す図である。
【図１８】図１に示した画像形成装置が実行する補正処理を示すフローチャートである。
【図１９】テストパターンのパターン数と、検出されるずれ量のばらつきとの関係の一例を示す図である。
【図２０】この発明の別の実施形態の画像形成装置が実行する補正処理を示すフローチャートである。
【図２１】その別の例を示すフローチャートである。
【図２２】テストパターンのパターン数と、検出される色毎のずれ量のばらつきとの関係の一例を示す図である。
【図２３】図１５に示したテストパターンを、パターンを構成する色毎にその数を変化させてパターンを形成した状態の一例を示す図である。
【図２４】図１５に示したテストパターンを４回繰り返して形成した状態の一例を示す図である。
【図２５】環境温度毎の、テストパターンのパターン数と検出されるずれ量のばらつきとの関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置１００の概略構成を示す断面図である。
ここで、画像形成装置１００は、例えば、ファクシミリ装置，印刷装置（プリンタ），複写機，あるいはデジタル複合機（ＭＦＰ）として構成することができる。
【００１２】
図１に示す画像形成装置１００は、半導体レーザ光源、ポリゴンミラー等の光学要素を含む光学装置１０１と、感光体（例えば、ドラム状の感光体。）、帯電装置、現像装置等を含む像形成部１０２と、中間転写ベルト等を含む転写部１０３とを備える。
なお、画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の画像を紙等のシート材上に形成する装置であり、これらの各色に対応する画像形成手段を備えている。そして、色毎に設ける構成については、符号の末尾にｙ，ｍ，ｃ，ｋを付して示しているが、特に個体を区別する必要がない場合には、末尾のアルファベットを除いた符号を用いて説明することにする。
【００１３】
まず、光学装置１０１は、ポリゴンミラー１１０、走査レンズ１１１ａ，１１１ｂ、反射ミラー１１２、ＷＴＬレンズ（long  troidal  lens）１１３、反射ミラー１１４、反射ミラー１１５を備える。
像形成部１０２は、感光体ドラム１２０、現像スリーブ，現像剤供給ローラ，規制ブレードなどを含む現像器１２１、ココトロン，スコロトロン又は帯電ローラ等を含む帯電器１２２を備える。
【００１４】
転写部１０３は、像担持体である中間転写ベルト１３０、搬送ローラ１３１ａ〜１３１ｃ、一次転写ローラ１３２、２次転写ベルト１３３、搬送ローラ１３４ａ，１３４ｂ、搬送ローラ１３５、定着装置１３７、排紙ローラ１３８、クリーニングブレードを含むクリーニング部１３９、検出センサ８ａ，８ｂ，８ｃを備える。定着装置１３７は、シリコーンゴム，フッ素ゴム等を含む定着ローラ等の定着部材１３６を備える。
【００１５】
次に、光学装置１０１、像形成部１０２、転写部１０３が画像形成の実行に際してどのような動きをするか、簡単に説明する。
まず、光学装置１０１は、レーザダイオード（ＬＤ）を含む半導体レーザ光源である複数の光源（図示省略）から放出された光ビームＢＭを、ポリゴンミラー１１０により偏向させ、ｆθレンズを含む走査レンズ１１１ａ，１１１ｂに入射させる。
【００１６】
上記光ビームＢＭは、イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の各色の画像に対応した数だけ生成し、それぞれ走査レンズ１１１ａ，１１１ｂを通過した後、反射ミラー１１２で反射される。
【００１７】
例えば、イエローの光ビームＹは走査レンズ１１１ａを透過して反射ミラー１１２ｙで反射されてＷＴＬレンズ１１３ｙへ入射する。ブラック，マゼンタ，シアンの各色の光ビームＫ，Ｍ，Ｃについても同様なので説明を省略する。
【００１８】
次に、ＷＴＬレンズ１１３は、それぞれ入射された各光ビームを成形した後、反射ミラー１１４へと各光ビームを偏向させる。各光ビームはさらに反射ミラー１１５で反射され、それぞれ露光のために使用される光ビームとして、像形成部１０２の感光体ドラム１２０へと照射される。
【００１９】
感光体ドラム１２０への光ビームの照射は、上述したように複数の光学要素を使用して行われるため、感光体ドラム１２０に対する主走査方向および副走査方向に関して、タイミング同期が行われている。
以下、感光体ドラム１２０に対する主走査方向を、光ビームの走査方向として定義し、副走査方向を、主走査方向に対して直交する方向、すなわち、感光体ドラム１２０の回転する方向として定義する。
【００２０】
感光体ドラム１２０は、アルミニウムなどの導電性ドラム上に、少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とを含む光導電層を備えている。
上記光導電層は、それぞれ感光体ドラム１２０に対応して配設され、帯電器１２２により表面電荷が付与される。
【００２１】
各帯電器１２２によって感光体ドラム１２０上にそれぞれ付与された静電荷は、形成すべき画像を示す画像データに基づき点灯制御された光ビームによりそれぞれ露光され、各帯電器１２２の被走査面上に静電潜像が形成される。
感光体ドラム１２０の被走査面上にそれぞれ形成された静電潜像は、現像器１２１によりそれぞれ現像され、感光体ドラム１２０の被走査面上に現像剤像が形成される。
【００２２】
感光体ドラム１２０の被走査面上に担持された各現像剤は、搬送ローラ１３１により矢示Ｄの方向に移動する中間転写ベルト１３０上に転写される。一次転写ローラ１３２は、それぞれ感光体ドラム１２０に対応して設けられている。
【００２３】
中間転写体である中間転写ベルト１３０は、感光体ドラム１２０の被走査面上からそれぞれ転写されたＹ，Ｋ，Ｍ，Ｃの現像剤を担持した状態で２次転写ベルト１３３へと搬送される。
【００２４】
２次転写ベルト１３３上には、給紙カセットなどの用紙収容部Ｔから上質紙，プラスチックシートなどのシート材（受像材）である用紙Ｐが搬送ローラ１３５により供給され、搬送ローラ１３４ａ，１３４ｂにより２次転写ベルト１３３と共に矢示Ｅの方向に搬送される。
【００２５】
２次転写ベルト１３３上に吸着保持された用紙Ｐには２次転写バイアスが印加され、中間転写ベルト１３０上に担持された多色現像剤像が用紙Ｐに転写される。
上記用紙Ｐは、２次転写ベルト１３３の搬送と共に定着装置１３７へと供給される。
【００２６】
上記定着装置１３７は、用紙Ｐと多色現像剤像とを加圧加熱し、排紙ローラ１３８によって用紙Ｐを印刷物Ｐ′として画像形成装置１００の外部へと排出する。
上記多色現像剤像を転写した後の中間転写ベルト１３０はクリーニング部１３９によって転写残現像剤が除去された後、次の像形成プロセスへと供給されている。
【００２７】
なお、クリーニング部１３９は、中間転写ベルト１３０上に形成されるテストパターン画像（「位置ずれパターン画像」「濃度調整用テストパターン画像」等）について使用される多色現像剤についても、後述するずれ量算出後に除去を行う。
【００２８】
また、搬送ローラ１３１ａの近傍には、３個の検出センサ８ａ〜８ｃが設けられている。検出センサ８ａ〜８ｃは、中間転写ベルト１３０上に形成されたテストパターン画像を検出する機能を有する。
検出センサ８ａ〜８ｃは、それぞれ公知の反射型フォトセンサを含む反射型検出センサを用いれば良い。
【００２９】
図２は、図１に示した画像形成装置１００の検出センサ８ａの概略構成とその機能を示す断面図である。
なお、各検出センサ８ａ〜８ｃの構成及びその機能は同じなので、検出センサ８ａについてのみ説明する。
【００３０】
検出センサ８ａは、１つの発光部１０ａと、２つの受光部１１ａ，１２ａと、集光レンズ１３ａを含んで構成される。
発光部１０ａは、光を発光する発光素子であり、例えば、赤外光を発生する赤外光ＬＥＤである。
受光部１１ａは、正反射型受光素子であり、受光部１２ａは、拡散反射型受光素子である。
【００３１】
この検出センサ８ａは、発光部１０ａから発せられた光Ｌ１が、集光レンズ１３ａを透過した後、中間転写ベルト１３０上に形成されるテストパターン画像（図示省略）に到達する。
そして、その光の一部は、中間転写ベルト１３０上のテストパターン画像が形成される領域やその領域のトナー層で正反射して正反射光Ｌ２になった後、集光レンズ１３ａを再透過して受光部１１ａに受光される。
【００３２】
また、光の他の一部は、テストパターン画像が形成される領域やその領域のトナー層で拡散反射して拡散反射光Ｌ３となった後、集光レンズ１３ａを再透過して受光部１２ａに受光される。
なお、発光素子として、赤外光ＬＥＤに代えてレーザ発光素子等を用いてもよい。
また、上記受光部１１ａ，１２ａとしては、フォトトランジスタ、フォトダイオードや増幅回路等からなるものを用いてもよい。
【００３３】
次に、図３も参照しながら、検出センサ８ａ〜８ｃで検出されたデータの処理について説明する。図３は、図２に示した検出センサが検出したデータの処理を行う構成を示す機能ブロック図である。
【００３４】
画像形成装置１００は、図３に示すように、ＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、インプット・アウトプット（Ｉ／Ｏ）ポート４、書込制御部５と、発光量制御部１４ａ〜１４ｃ、増幅部１５ａ〜１５ｃ、フィルタ部１６ａ〜１６ｃ、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換部１７ａ〜１７ｃ、ファーストイン・ファーストアウト（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ：ＦＩＦＯ）メモリ部１８ａ〜１８ｃ、及びサンプリング制御部１９ａ〜１９ｃを備えている。
【００３５】
このうちＣＰＵ１は、ＲＡＭ３を作業領域としてＲＯＭ２に記憶されているプログラムを実行することにより、画像形成装置１００における種々の動作を制御する機能を実現する。
例えば、ＣＰＵ１は、後に詳述するテストパターン画像の検出時、Ｉ／Ｏポート４を介して発光量制御部１４ａ〜１４ｃを制御し、検出センサ８ａ〜８ｃのそれぞれの発光部１０ａ〜１０ｃから所定の光量の光ビームをそれぞれ照射することができる。
【００３６】
検出センサ８ａの発光部１０ａから発せられた光ビームはテストパターン画像に照射され、その反射光を検出センサ８ａの受光部１１ａ，１２ａがそれぞれ受光する。
受光部１１ａ，１２ａは、それぞれ受光した光ビームの光量に応じたデータの信号を増幅部１５ａへ送る。そのデータの信号について、増幅部１５ａによって増幅してフィルタ部１６ａへ送り、フィルタ部１６ａによってライン検知の信号成分のみを通過させてＡ／Ｄ変換部１７ａへ送り、Ａ／Ｄ変換部１７ａによってアナログデータからデジタルデータに変換する。
【００３７】
そして、サンプリング制御部１９ａによってＡ／Ｄ変換部１７ａで変換されたデジタルデータをサンプリングしてＦＩＦＯメモリ部１８ａに記憶する。
上述と同様にして、ＣＰＵ１は、検出センサ８ｂの受光部１１ｂ，１２ｂから得られたデータの信号について、サンプリングされたデジタルデータをＦＩＦＯメモリ部１８ｂに記憶し、検出センサ８ｃの受光部１１ｃ，１２ｃから得られたデータの信号について、サンプリングされたデジタルデータをＦＩＦＯメモリ部１８ｃに記憶する。
【００３８】
こうして、テストパターンの検出が終了した後、記憶されていたデータは、Ｉ／Ｏポート４を介して、データバスによりＣＰＵ１及びＲＡＭ３に呼び出される。ＣＰＵ１は、このデータを基に、所定の演算処理を行い、テストパターン画像から算出されるずれ量を求める。
ＲＯＭ２には、ずれ量、補正量を演算するためのプログラムをはじめとして、補正を制御するためのプログラム等が記憶されている。
【００３９】
また、ＣＰＵ１は、受光部１１ａ〜１１ｃ、１２ａ〜１２ｃからの検知信号を適当なタイミングでモニタしている。更に、ＣＰＵ１は、中間転写ベルト１３０、２次転写ベルト１３３及び発光部１０ａ〜１０ｃの劣化等が起こっても確実に検出できるように、発光量制御部１４ａ〜１４ｃによって発光量を制御し、受光部１１ａ〜１１ｃ、１２ａ〜１２ｃからの受光信号のレベルが常に一定になるようにしている。
【００４０】
ＣＰＵ１は、テストパターンの検出結果から求めたずれ量及び補正量に基づき、書き込み開始タイミングの設定や画素クロック周波数の変更等の画像形成条件の複数項目のパラメータの設定を、書込制御部５に対して行う。
書込制御部５は、出力周波数を非常に細かく設定できるデバイス、たとえばＶＣＯ（Voltage  Controlled  Oscillator）を利用したクロックジェネレータなどを備えており、その出力を画素クロックとして用いている。書込制御部５は、この画素クロックを基準に、コントローラ７から送られてくる画像データに応じてＬＤ点灯制御部６を制御し、画像を書き込む。
【００４１】
以上が、本発明の一実施形態である画像形成装置１００の基本的な構成と画像形成に関する基本的な動きについての説明である。
次に、図４〜図６を用いて、本発明の実施形態の一つである画像形成装置１００が画像形成時に生じる画像形成条件のパラメータを補正する場合について説明する。
【００４２】
図４は、画像形成時に生じるずれを補正するためのずれ量を算出する際に、本発明の一実施形態において使用するテストパターンの一例と、その検出結果の波形例を示す図である。
（ａ）に示したテストパターンは、正反射光用の位置合わせのためのテストパターンである。それぞれＹ，Ｋ，Ｍ，Ｃの各色の順に形成された横線マーク部３０ｐと斜め線マーク３０部ｑを１組のマーク３０とする。マークの色は、画像形成装置１００が備える各画像形成手段が形成する画像の色と対応している。また、並び順は、必ずしも画像形成手段の配置順と同じでなくてもよい。
【００４３】
この１組のマーク３０を副走査方向に８組並べたものを１列とし、各検出センサ８ａ〜８ｃに対応させて、３列形成したものを、通常の位置あわせ補正に使用する。なお、図４では、１列につき２組のマーク部３０，３０のみを記載している。
【００４４】
次に、横線マーク部３０ｐは、長辺が主走査方向と平行な（副走査方向から見て横長の）長方形状である４本の横向きマーク片３０ｐｙ，３０ｐｋ，３０ｐｍ，３０ｐｃで構成されている。斜め線マーク部３０ｑは長辺が主走査方向に対して所定の傾斜角を持った平行四辺形状の４本の斜め向きマーク片３０ｑｙ，３０ｑｋ，３０ｑｍ，３０ｑｃで構成されている。なお、所定の傾斜角とは、例えば４５°である。
図４の（ａ）に示す一点鎖線３１ａ〜３１ｃは、それぞれ各検出センサ８ａ〜８ｃの検出位置の中心部が中間転写ベルト１３０上の副走査方向を移動する本来あるべき軌跡を示している。
【００４５】
図４の（ｂ）に示す波形は、検出センサ８ａが、テストパターン画像のうち、検出センサ８ａに対応する２組のマーク３０を検出したときの検出レベルの変化の一例を示している。なお、図示していないが、他の検出センサ８ｂ，８ｃについても同様の波形が得られる。
【００４６】
検出センサ８ａが検出するレベルは、例えば中間転写ベルト１３０を白色とし、その検出レベルを基準レベルとすると、色付きの各マーク片３０ｐｙ〜３０ｐｃ，３０ｑｙ〜３０ｑｃの箇所では低下する。これらの低下した箇所が、各マーク片３０ｐｙ〜ｐｃ，３０ｑｙ〜３０ｑｃの位置である。
【００４７】
なお、中間転写ベルト１３０は汚れ等でも検出レベルが低下する。そこで、スレッシュホールド電圧レベル（電圧値）を閾値として設定し（図４（ｂ）の点線参照）、これよりも検出レベルが低下している箇所を、画像を検出した位置としている。
【００４８】
次に、図５を用いて、検出センサ８ａ〜８ｃが検出したテストパターン画像のデータから画像形成位置のずれ量を算出する方法について説明する。
ここで画像形成位置のずれ量とは、中間転写ベルト１３０上に形成される画像が本来あるべき位置からどの程度ずれているかを示したものである。
【００４９】
具体的には、基準色を設定し、その基準色に対する各色のスキュー（傾き），主走査方向の位置，副走査方向の位置，主走査倍率及び曲がり（走査線ラインの曲がり）等がどれくらいずれているかを意味する。なお、ここに例示したように、「ずれ量」には、平行移動や回転によるずれだけでなく、拡大縮小や変形によるずれを示す値も含む。画像形成装置１００のＣＰＵ１は、基準色に対する各色の理想の数値を予めデータとしてＲＯＭ等に記憶しておき、そこからのずれ量等をテストパターン画像の検出データから算出する。
【００５０】
以下、ＣＰＵ１が検出センサ８ａからテストパターン画像のマーク列を検出した場合について説明するが、他の検出センサ８ｂ，８ｃも同様の処理を行う。
なお、以降の説明においては、基準色をブラック：Ｋとする。
【００５１】
検出センサ８ａは、予め決められた一定のサンプリング時間間隔で、テストパターン画像のマーク列を検出し、ＣＰＵ１へ通知する。
ＣＰＵ１は、検出センサ８ａから各マーク検出の通知を受け取ると、それらの通知の間隔と上記サンプリング時間間隔とに基づいて、横線マーク部３０ｐについて、基準色Ｋのマーク片３０ｐｋから各色のマーク片３０ｐｙ，３０ｐｍ，３０ｐｃまでのそれぞれの距離を算出する。
【００５２】
また、横線マーク部３０ｐの各マーク片３０ｐｙ，３０ｐｋ，３０ｐｍ，３０ｐｃから、斜め線マーク部３０ｑの同じ色の各マーク片３０ｑｙ，３０ｑｋ，３０ｑｍ，３０ｑｃまでのそれぞれの距離も算出する。
このようにして算出した各々の長さを用いて下記の算出方法に基づき、副走査位置ずれ量、主走査方向位置ずれ量、スキュー（傾き）、主走査方向倍率誤差偏差等、各種のずれ量を算出することができる。
【００５３】
副走査位置ずれ量の算出では、横線マーク部３０ｐを使用し、基準色（Ｋ）のマーク片３０ｐｋと各色Ｙ，Ｍ，Ｃの各マーク片３０ｐｙ，３０ｐｍ，３０ｐｃとの間隔値（ｙ１，ｍ１，ｃ１）を算出する。これらの間隔値から予め記憶させておいた本来あるべき間隔値（ｙ０，ｍ０，ｃ０）を引いた、「ｙ１−ｙ０」，「ｍ１−ｍ０」，「ｃ１−ｃ０」が、副走査位置ずれ量に相当する。
【００５４】
主走査位置ずれ量の算出では、まず、各色Ｙ〜Ｃの横線マーク片３０ｐｙ，３０ｐｋ，３０ｐｍ，３０ｐｃと斜め線マーク片３０ｑｙ，３０ｑｋ，３０ｑｍ，３０ｑｃとの間隔値（ｙ２，ｋ２，ｍ２，ｃ２）を算出する。
その算出した間隔値（ｙ２，ｋ２，ｍ２，ｃ２）を用いて、基準色（Ｋ）の間隔値と非基準色の間隔値との差分値「ｋ２−ｙ２」，「ｋ２−ｍ２」，「ｋ２−ｃ２」を算出する。
これらの差分値が主走査方向位置ずれ量に相当する。
【００５５】
スキューは、検出センサ８ａと８ｃでそれぞれ検出される副走査位置ずれ量の差分を算出することで取得することができる。
また、主走査方向倍率誤差偏差は、検出センサ８ａと８ｂ，検出センサ８ｂと８ｃのそれぞれの主走査位置ずれ量の差分を算出することで取得することができる。
【００５６】
図４の場合、上述した方法でマーク部３０について１組ごとにずれ量を算出すると、８個のずれ量のデータが取得できる。これらのデータを平均したものをずれ量とする。
また、このマーク部３０を１テストパターンと考えると、組数を増やせば検出するパターン数が増えるので、算出されるずれ量の精度は向上する。
【００５７】
補正の方法としては、例えば、ずれ量がほぼ一致するように感光体ドラム１２０ｙ〜１２０ｃに対する各色に対応した光ビームＹ〜Ｃの発光タイミングを調整する方法がある。
【００５８】
また、光ビームを反射する反射ミラーの傾きを調整することにより行う方法もある。その傾きの調整には、図示を省略したステッピングモータを駆動させて行う。
更に、画像データを変更することによってずれ量を補正することもできる。
【００５９】
こうした補正には一定の時間がかかるため、画像形成ジョブ実行前に行うとすると補正に時間が取られ、その分、単位稼働時間当たりの画像形成にかけられる時間が減り、生産性が落ちてしまう。
そこで、生産性の低下を発生させずに補正を行うため、複数枚のシート材（ここでは用紙とするが、材質は紙に限られない）に画像を形成する画像形成ジョブ（以下単に「ジョブ」と言った場合にはこの画像形成ジョブを指すものとする）の実行中に補正を行うことが考えられる。例えば、中間転写ベルト１３０上の、ジョブ実行中の用紙と用紙との間隙（以下、「紙間」という）にあたる位置に対応する位置にテストパターン画像を形成し、そこから上述したテストパターンのずれ量を算出して、画像形成条件のパラメータを補正する等である。図６はこれを図示したものの一例である。
図６では、テストパターンの一例として図４に示したものを使用し、１紙間に、検出センサ８ａ〜８ｃとそれぞれ対応する、副走査方向に１組ずつのテストパターンを形成している。
【００６０】
ここで、ずれ量を算出するためには、ある程度の数のテストパターン画像を形成する必要がある。そのため、１紙間に１組では、画像形成する用紙の枚数が少ない場合、紙間の数も少なくなるため、ずれ量算出に必要な数のテストパターン画像を形成することができず、最終的に補正を実行できない場合がある。
【００６１】
更には、画像形成装置１００を使用するユーザが、枚数の少ないジョブばかり行なう場合は、何度ジョブを実行しても、紙間での補正が一回も行われないこともある。このような場合、紙間で補正を行う機能を備えた機械であっても、上述したように、画像形成の実行前に時間を取って補正をしなくてはならない。
【００６２】
そこで、本発明の一実施形態である画像形成装置１００では、中間転写ベルト１３０上の、紙間に対応する位置にテストパターン画像を形成して補正を行う際に、ジョブ実行中に算出するずれ量と予め算出しておいた任意のテストパターン数Ｎについてのずれ量のばらつきとを用いて、補正実行の可否を決定し、必要に応じて画像形成条件のパラメータの補正を行う機能を備えることとした。
【００６３】
ここで、ずれ量のばらつきについて説明する。
例えば、図４及び図５におけるテストパターンを検出し、各組のテストパターンから画像形成位置のずれ量（ずれを補正するための補正値でもよい）を求めることができる。ただし、種々の制御不能な誤差のため、各組について求められるずれ量には誤差が生じ得る。しかし、十分な数のテストパターンからそれぞれ求めたずれ量の値を用いてその不偏分散を求めると、ずれ量の母分散の推定値が得られる。
【００６４】
この母分散をσ２とすると、Ｎ組のテストパターンの検出結果から求まるずれ量を平均して求めるずれ量の最終的な検出結果は、分散がσ２／N、標準偏差はσ／√Nとなる。この分散あるいは標準偏差を用いて、Ｎ組のテストパターンを用いたずれ量の検出結果のばらつき、すなわちその検出結果が含み得る誤差を求めることができる。例えば、σ／√N＝１０μｍの場合、真のずれ量は、検出結果から、１０μｍの２．９７倍の±２９．７μｍの範囲に９９．７％の確率（信頼度）で収まると推定できる。この２９．７μｍを、ずれ量の検出結果に生じ得るばらつきと考えることができ、「パターン数Ｎの場合のずれ量のばらつき」と呼ぶ。なお、信頼度は任意に定めればよい。また、ばらつきは、Ｎが大きくなるほど小さな値となる。
【００６５】
なお、母分散の推定値は、多数のサンプルを用いるほど信頼性の高い値が得られる。従って、例えば、系統誤差の発生が無視できると考えられる程度の期間に亘って、それぞれ１組のテストパターンから求められた多数回分のずれ量の算出結果を蓄積しておき、そのデータを用いて母分散を推定するようにしてもよい。この蓄積は、複数のジョブの実行期間に亘ってもよい。このようにすると、上記のように求めるずれ量のばらつきについても、信頼性の高い値が得られる。
この実施形態において特徴的な点の一つは、画像形成装置１００が、上述の、ずれ量の検出に用いるテストパターンの数に応じたずれ量のばらつきを考慮して、実際に検出されたずれ量に従った画像形成条件の補正を行うか否かを決定するようにした点である。以下、この点について説明する。
【００６６】
まず図７に、テストパターンを用いた画像形成条件の補正に関連する画像形成装置１００の機能の構成を示す。
図７において、紙間調整部４０は、中間転写ベルト１３０上の紙間に対応する位置に形成するテストパターン画像の数に応じて、テストパターン画像を形成するのに必要な紙間の長さを算出し、調整する機能を有する。
テストパターン画像は、１紙間に対応する位置に形成する場合もあれば、複数紙間に対応する位置に形成する場合もある。
【００６７】
テストパターン数決定部４１は、後述の補正誤差記憶部４５に記憶してある、テストパターンの各検出数と対応するずれ量のばらつきの値に基づき、ずれ量のばらつきが所定の目標値よりも小さくなるような検出数を求め、その検出数をテストパターンの形成数として設定するパターン数設定手段の機能を有する。
なお、これらの紙間調整部４０及びテストパターン数決定部４１は、必須ではない。
【００６８】
テストパターン形成部４２は、複数の画像形成手段により像担持体である中間転写ベルト１３０上にテストパターンの画像を形成するテストパターン形成手段の機能を備える。なお、形成するテストパターンは、図４を用いて説明したものには限られず、別の例について後述する。
【００６９】
また、テストパターン形成部４２は、ジョブ実行中に、中間転写ベルト１３０上の紙間のうち１箇所にあたる位置に対応する位置へ、特定数のテストパターンを形成する機能、形成するテストパターンを構成するマーク片を各色毎（すなわち、画像形成手段毎）に設定する機能も備える。これらの機能はテストパターン形成制御手段の機能である。
【００７０】
テストパターン読取部４３は、検出センサ８ａ〜８ｃを用いて中間転写ベルト１３０上に形成されたテストパターン画像を検出し、その画像データを読み取る機能を備える。なお、テストパターン画像のデータはずれ量を算出するために用いるデータであり、データは各色毎に読み取ってもよいし、副走査位置ずれ、主走査位置ずれ、スキュー、主走査方向倍率誤差偏差、曲がり等の項目毎に、ずれ量の算出に必要なデータを読み取ってもよい。
【００７１】
ずれ量算出部４４は、テストパターン読取部４３で読み取ったデータに基づき、画像形成位置が本来あるべき位置からどのくらいずれているかを示すずれ量をジョブ実行中に算出するずれ量算出手段の機能を備える。なお、ずれ量は、各色に分けて算出してもよいし、副走査位置ずれ、主走査位置ずれ、スキュー、主走査方向倍率誤差、曲がり等の項目毎に算出してもよい。
【００７２】
補正誤差記憶部４５は、予め算出した、パターン数Ｎの場合のずれ量のばらつきのデータをパターン数Ｎと関連付けて記憶しておく機能を備える、記憶手段である。なお、補正誤差記憶部４５には、補正実行可否判定部４６における判定に必要な範囲のＮについてこのデータを記憶させておけばよい。
【００７３】
なお、ずれ量のばらつきは、各色に分けて記憶してもよいし、副走査位置ずれ、主走査位置ずれ、スキュー、主走査方向倍率誤差偏差、曲がり等の項目毎に記憶してもよい。また、画像形成装置１００の周囲の温度である環境温度毎に記憶してもよい。
また、上述した母分散σ２のように、ずれ量のばらつきの算出に用いる基準値を記憶しておき、その基準値とパターン数Ｎとに基づき、必要に応じてばらつきを算出するようにしてもよい。
【００７４】
補正実行可否判定部４６は、補正誤差記憶部４５に記憶されているデータの中から、ずれ量算出部４４でのずれ量の算出に用いたテストパターンの数と対応するずれ量のばらつきを取得する取得手段の機能を備える。また、その取得したばらつきと、ずれ量算出部４４が算出したずれ量と比較をして、補正実行の可否を決定する決定手段の機能も備える。
なお、この比較は、各色毎に行うこともできるし、副走査位置ずれ、主走査位置ずれ、スキュー、主走査方向倍率誤差偏差、曲がり等の項目毎でもよい。また、補正実行の可否の決定についても、各色毎や各項目毎に行うことができる。
【００７５】
補正実行部４７は、補正実行可否判定部４６で補正を実行すると判定された場合に、ずれ量算出部４４が算出したずれ量に基づき、そのずれを解消するための画像形成条件の補正を実行する機能を備える。たとえば、検出されたずれと逆向きに画像形成位置を移動させるべく、画像の書き出しタイミングの設定を変更する等である。この補正については、ずれの種類に応じて適宜公知の方法を採用すればよい。
これらの各部の機能は、画像形成装置１００のＣＰＵ１が所要のプログラムを実行して所要のハードウェアを制御することにより実現される。
【００７６】
次に、画像形成装置１００が行う補正実行可否判断の例について、図８及び図９を用いて説明する。
図８は、図７に示した各部が中間転写ベルト１３０上に形成されたＮ組のテストパターンを検出し、その検出結果に基づき画像形成位置のずれ量を算出する場合の、補正実行可否の決定の例を示す図である。
図８の例では、補正誤差記憶部４５から読み出されるパターン数Ｎの場合のずれ量のばらつきが２０μｍであるとし、この値を１行目に示している。一方、ずれ量算出部４４がＮ組のテストパターンの検出結果から求めるずれ量を、２行目に示している。
【００７７】
そして、補正実行可否判定部４６は、これらの値を比較し、左側の列の例のように、ずれ量のばらつきの方が実際に算出したずれ量より（絶対値で比較して）大きければ、補正は行わないことを決定する。逆に、右側の列の例のように、実際に算出したずれ量の方が大きければ、補正を行うことを検定する。
【００７８】
これは、算出したずれ量がずれ量のばらつきよりも小さいのに補正を実行しても、ずれ量の低減が期待できないためである。すなわち、算出されるずれ量のばらつきが２０μｍであるとすると、今回算出したずれ量に基づきずれを無くすような補正を行ったとしても、ずれ量自体の誤差に起因して、±２０μｍのずれは残ってしまう可能性がある。従って、もともとの算出結果がこのずれより小さい場合に補正を行っても、ずれ量の低減は期待できないと言える。
一方、算出したずれ量の方が大きければ、補正後にばらつき分のずれが残ったとしても、補正前よりはずれ量を低減できると期待できる。
【００７９】
このような判断結果に基づき補正を行うことにより、紙間に形成できるパターン数が少ない（Ｎが小さい）ため、十分な精度の補正ができないと考えられる場合でも、検出されるずれ量が大きく、精度が低くても効果が期待できる状況を適切に判定し、補正を実行することができる。
従って、紙間が狭かったり画像形成枚数が少なかったりする場合であっても、紙間に形成したテストパターンによる補正が全くできないということは防止できる。
【００８０】
次に、図９に、ずれ量の項目毎に補正実行可否を決定する場合の補正実行可否の決定の例を示す。より具体的には、規準色をブラック（Ｋ）として、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各色毎に、副走査方向の位置ずれ量、主走査方向の位置ずれ量、スキューずれ量、主走査倍率誤差、曲がりの各項目について補正の可否を決定する例である。
【００８１】
この例では、ずれ量算出部４４は、中間転写ベルト１３０上に形成されたＮ組のテストパターンを検出し、その検出結果に基づき画像形成位置のずれ量を図９に示す各色毎且つ各項目毎に算出する。そして、補正誤差記憶部４５は、各色毎且つ各項目毎にずれ量のばらつきを記憶している。補正実行可否判定部４６は、補正誤差記憶部４５が記憶しているパターン数Ｎの場合の各色毎且つ各項目毎のずれ量のばらつきと、ずれ量算出部４４が算出した対応するずれ量とを比較して、補正実行の可否を決定する。
【００８２】
図９には、各色及び各項目について、パターン数Ｎの場合のずれ量のばらつきと、実際にずれ量算出部４４が算出したずれ量とを示している。そして、ずれ量のばらつきの方が実際に算出したずれ量より（絶対値で比較して）大きければ補正は行わなず、ずれ量以下なら補正を行う点は、図８の場合と同じであり、その判断結果を「補正実行」の列に示している。
【００８３】
このように、補正実行可否を、算出されるずれ量の各色及び各項目毎に判定するようにすれば、全体的にずれ量のばらつきが大きい場合でも、補正して意味のある項目を適切に抽出して補正を行うことができる。従って、ジョブ実行中に形成できるテストパターンの数が限られる場合でも、効果的な補正を行うことができる。
【００８４】
次に、検出したずれ量に基づき補正量をどのようにして算出するかについて説明する。
まず、Ｎ組のテストパターンから算出したずれ量のばらつきをＤとし、実際に算出したずれ量をｄとする。補正は、Ｄ＜｜ｄ｜の場合に、行われる。このとき、補正量は、以下の２つの方式のいずれかを用いて算出する。
方式（１）：補正量＝−ｄ
方式（２）：補正量＝−ｄ＋Ｄ×（ｄ／｜ｄ｜）
【００８５】
図９の表に、方式（１）（２）で算出した補正量を付加した表が図１０に示した表である。
図１１に、この方式（１）及び（２）で算出した補正量を用いて補正を行う例を示した。
【００８６】
（Ａ）は、規準色であるＫ色に対するＣ色の補正前の状態を示している。この例では、Ｃ色についてＮ組のテストパターン画像の検出結果から算出したずれ量が＋１００μｍである。また、補正誤差記憶部４５が記憶している、これと対応するパターン数Ｎの場合のずれ量のばらつきが２０μｍである。この場合、実際のＣ色の位置は図中の斜線部分のどこかと推定できる。すなわち、ずれ量の測定誤差が±２０μｍあると考えられるから、Ｃ色は、Ｋ色から８０〜１２０μｍ離れた位置に画像形成されていると推定できる。
【００８７】
（Ａ）の状態から、方式（１）で算出した補正量分の補正をした状態を示したのが（Ｂ）である。
方式（１）による補正量は−１００μｍとなるから、補正後のＣ色の位置（点線部分）は、Ｋ色に対して±２０μｍの範囲内（斜線部分）の位置になる。
【００８８】
一方、方式（２）で算出した補正量分の補正をした状態を示したのが（Ｃ）である。
方式（２）による補正量は−８０μｍであるから、補正後のＣ色の位置（点線部分）は、Ｋ色に対して０〜＋４０μｍの範囲内（斜線部分）の位置になる。
【００８９】
方式（２）では、規準色Ｋに対する位置関係（Ｋ色に対してＣ色がどちら側にあるか）が、補正前後で変わらないので、ジョブの実行中に補正を実行しても、画像上の変化は小さい。
補正量の算出方法は、方式（１）或いは（２）のいずれに固定でもよいし、ユーザが適宜選択できるようにしてもよい。色毎や項目毎に異なっていてもよい。
【００９０】
次に、テストパターンの別の例について説明する。
一般に、レーザビームプリンタ，デジタル複写機，レーザファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置では、光源からの光ビームを偏向するポリゴンミラーと、偏向された光ビームを感光体面上に結像して走査するための走査レンズ等の光学素子とを備え、書込開始位置を決定するために、光検知器が設けられている。
【００９１】
このような画像形成装置では、光学素子の像面湾曲特性、光学ハウジングのねじれ、ポリゴンモータの発熱による熱変形、装置本体内での他の部材を熱源とする熱変形、感光体の取り付け時のねじれ等により、レーザ走査線に曲りや傾きが発生するという問題がある。
【００９２】
特に、対向走査型光走査装置では、走査光学装置内の発熱源による光源保持部材の熱変形やハウジングの熱変形に起因する各光学素子の取り付け位置の変動による照射位置変動が発生した場合、回転偏向手段の左右で感光体上での各光束の照射位置の変動方向が反対方向となり、ずれが発生してしまうという問題がある。
【００９３】
図１２は、光源の光路変位による、走査線の位置変動の例を示す図である。破線が光路が変位する前の走査線の軌跡であり、実線が光路が変位した後の走査線の軌跡である。
（Ａ）と（Ｂ）は、それぞれ異なる位置の光源から出射され、装置の異なる側（例えば図１で右側の光路Ｒと左側の光路Ｌ）の光路を走査するビームの変位の様子を模式的に示す。これらの図からわかるように、光路がどちら側にあるかによって走査位置の変動方向が逆方向となっている。従って、右側の光路を用いる色と、左側の光路を用いる色との間で、画像形成位置のずれ量が大きくなる。このずれは、画像形成条件のうちのスキューに大きく影響する。
なお、ここでは対向走査型の光走査装置を例として説明したが、各光学素子の取り付け位置によって各光束の照射位置の変動方向が反対方向なるのは対向走査型の光走査装置に限らない。
【００９４】
図１３及び図１４は、このような場合の副走査方向の位置ずれ（レジストずれ）とスキューずれの経時変化の例をそれぞれ示したグラフである。
これらの図から、副走査方向の位置ずれについては、印刷枚数が増えても、あまりずれ量には変化が見られない（図１３参照）のに対し、スキューずれは、印刷枚数が増えていくに従って大きくなっている（図１４参照）ことがわかる。
【００９５】
これらのグラフは、図１２で光源の光路が変位したことによる影響はスキューに大きく現れると説明したことと一致する。このような場合には、スキュー成分のずれ量のみを補正することで、画像全体におけるずれが緩和される。そこで、例えば、スキュー成分のずれ量を補正することに特化したテストパターンを形成して、画像形成位置の補正を行うことが考えられる。
【００９６】
スキュー成分は、異なる主走査方向位置における副走方向の位置ずれ量の差分で算出されるから、スキュー成分の補正に特化したテストパターンには、副走査位置ずれ量を算出するのに必要な横線マーク３０ｐがあれば十分である（図４、５）。そこで、図１５に示した横線マーク３０ｐからなるパターン（実際には図４等の場合と同様にこれを主走査方向に複数配置したパターン）を画像形成装置１００が形成する１組のテストパターンとすることが考えられる。
これにより、図４及び５で示したテストパターンよりもテストパターンの１組当たりの全長が短くなるため、１紙間に多くのテストパターンを形成することが可能となる。
【００９７】
図１６に、図４及び図５に示したテストパターンを紙間に形成する場合の例を示す。図１６の例では、あるジョブの実行中において、紙間には、１組のテストパターンを形成するだけの長さしかない。従って、例えば４組のテストパターンを形成しようとすると、４つの紙間が必要となり、５枚以下のジョブの場合には、紙間に十分な数のテストパターンを形成することができない。
【００９８】
図１７は、図１５に示したテストパターンを紙間に形成する場合の例を示す。図１６との比較から明らかなように、１組のテストパターンを形成するために必要な副走査方向の長さが短いがめ、１紙間に４組のテストパターンを形成することができている。このため、枚数の少ないジョブを実行する場合でも、紙間に多数のテストパターンを形成し、精度の高い（検出されるずれ量のばらつきが小さい）補正を行うことが可能となる。
【００９９】
次に、図１８に示したフローチャートを用いて、以上説明してきた補正処理について説明する。
テストパターンは、図４に示したものを用いても、図１５に示したものを用いてもよい。どちらのテストパターンを用いるか、あるいはさらに他のテストパターンを用いるかは、装置の製造者あるいは運用者が適宜設定しておけばよいし、何らかの条件に従って自動的に切り替えることができるようにしてもよい。
【０１００】
また、図１８の処理は、中間転写ベルト１３０上の、１紙間に当たる位置へ、テストパターンを特定数（Ｎ）形成する場合についてのものである。パターン数Ｎは予め設定した固定値であり、画像形成装置１００において設定されている１紙間に形成可能な数である。
【０１０１】
画像形成装置１００のＣＰＵ１は、ジョブの実行指示を検出すると、図１８の処理を開始する。そして、指示に従ったジョブの実行を開始する（Ｓ２１）。また、光学装置１０１及び像形成部１０２を制御して、ジョブに係る画像形成の合間に、中間転写ベルト１３０上であって最初の１紙間に対応する位置に、予め設定したＮ組のテストパターン画像を形成する（Ｓ２２）。このステップＳ２２の処理が、テストパターン形成部４２の機能と対応する。
【０１０２】
次に、ＣＰＵ１は、検出センサ８ａ〜８ｃを制御してステップＳ２２で形成したＮ組のテストパターンの画像データを読み取り（Ｓ２３）、その読み取ったＮ組のテストパターンの画像データからずれ量を算出する（Ｓ２４）。これらのステップＳ２３及びＳ２４の処理は、それぞれテストパターン読取部４３及びずれ量算出部４４の機能と対応する。
【０１０３】
次に、ＣＰＵ１は、補正誤差記憶部４５から、パターン数Ｎの場合のずれ量のばらつきを読み出し（Ｓ２５）、ステップＳ２４で算出したずれ量が、ステップＳ２５で読み出したずれ量のばらつきよりも大きいか判断する（Ｓ２６）。これらのステップＳ２５及びＳ２６の処理は、補正実行可否判定部４６の機能と対応する。
【０１０４】
そして、ステップＳ２４で算出されたずれ量のほうが大きい場合（Ｓ２６のＹｅｓ）、ＣＰＵ１は、ステップＳ２４で算出したずれ量に従って補正量を算出し、その補正量に基づいて画像形成条件のパラメータを補正し（Ｓ２７）、処理を終了する。そうでない場合（Ｓ２６のＮｏ）は、補正を行わずに処理を終了する。
【０１０５】
この処理を行うことで、１紙間に形成可能なテストパターンにより可能な範囲で、画像形成位置のずれを補正することができる。この補正は、２枚以上の画像形成に係るジョブにおいて実行可能であるため、ユーザが少ない枚数のジョブを繰り返し、紙間での補正が困難な場合でも、画像の位置ずれを極端に悪化させないような、適切な補正を行うことができる。
【０１０６】
これは、予め算出しておいたずれ量のばらつきと実際に算出したずれ量を比較することにより補正の可否を決定するので、使用できるテストパターンの数が少ない場合でも、その状態で補正を行って意味のあるケースを適切に判別できるためである。
なお、図１８の処理において、図９を用いて説明したように、各色毎、ずれ量の各項目毎に補正の可否を決定するようにしてもよい。
【０１０７】
次に、本発明の別の実施形態について説明する。
この実施形態は、目標とするずれ量の誤差を予め設定しておき、その誤差に従って、何組のテストパターンを用いてずれ量の検出を行うかを決定する点が、上述の実施形態と異なる。
ここで、図１９を用いて、誤差の目標値に基づくパターン数の決定方法について説明する。
ここでは、ずれ量の母集団の標準偏差σの推定値が１０μｍであり、ずれ量のばらつきを、信頼度９９．７％の区間で評価する場合について説明する。この場合、パターン数がＮの場合のずれ量のばらつきは、１０×２．９７／√Ｎで求めることができる。図１９には、各Ｎと対応するずれ量のばらつきの値を示した。
【０１０８】
そして、例えば、補正後に残るずれ量の誤差を±１５μｍ以下にするためには、ばらつきが１５μｍよりも小さい条件で補正を行えばよいと考えることができる。従って、４組以上のテストパターンを用いてずれ量を検出すればよいことがわかる。
また、このように必要なテストパターンの数が決まれば、そのテストパターンを形成するために必要な紙間の長さあるいは紙間数も定まる。従って、必要に応じてこれらを制御して、必要な数のテストパターンを形成できるようにすれば、画像の位置ずれを、初めに定めた目標誤差の範囲内に収めるような補正を行うことができる。
【０１０９】
図２０及び図２１に、以上の考え方に基づく、図１８と対応する補正処理のフローチャートを示す。図２０に示すのは、必ず１紙間にテストパターンを形成する例、図２１に示すのは、必要に応じて複数の紙間に分散してテストパターンを形成する例である。なお、いずれの処理においても、ＣＰＵ１は、テストパターン数決定部４１により、予めずれ量の誤差の目標値から補正に必要なパターン数Ｎを求めておくものとする。ただし、図２０等の処理の中で求めることも妨げられない。誤差の目標値は、画像形成装置１００の運用者が適宜変更できるようにするとよい。
【０１１０】
まず図２０の処理について説明する。画像形成装置１００のＣＰＵ１は、ジョブの実行指示を検出すると、図２０の処理を開始する。そしてまず、Ｎ組のテストパターンを形成するために必要な紙間の長さを算出する（Ｓ３１）。そして、ジョブに係る画像形成の最初の紙間を、ステップＳ３１で算出した長さになるように設定する（Ｓ３２）。ステップＳ３２の処理は、紙間調整部４０の機能と対応する。
以降のステップＳ３３〜Ｓ３９の処理は、図１２のステップＳ２１〜Ｓ２７の処理と同じであるので、説明は省略する。なお、図２０の処理においても、実際に算出されたずれ量が、パターン数Ｎの場合のずれ量のばらつき以下の場合に補正を行わない点は、図１８の処理と同様である。
【０１１１】
以上の図２０の処理によれば、画像形成位置のずれ量を予め定めた誤差範囲に留めるための調整に必要な数のテストパターンを、１紙間に形成して、そのテストパターンを用いて画像形成位置のずれを補正することができる。この補正は、２枚以上の画像形成に係るジョブにおいて実行可能であるため、ユーザが少ない枚数のジョブを繰り返し、紙間での補正が困難な場合でも、適切な補正を行うことができる。
ただし、必要なテストパターンの数が多い場合、紙間を長くする必要があるため、単位時間当たりの画像形成枚数がその分低下してしまうという欠点はある。
【０１１２】
次に図２１の処理について説明する。図２１の処理も、ＣＰＵ１がジョブの実行指示を検出した場合に開始するものである。この処理において、ＣＰＵ１はまず、Ｎ組のテストパターンを形成するのに必要な紙間数を算出し（Ｓ５１）、ジョブの実行を開始する（Ｓ５２）。このときに用いる紙間は、画像形成装置１００に標準的に設定されている長さとする。ジョブの内容に応じて変動する場合もある。
【０１１３】
次に、ＣＰＵ１は、光学装置１０１及び像形成部１０２を制御して、ジョブに係る画像形成の合間に、最初の１紙間からステップＳ５１で算出した紙間数までの各紙間について、中間転写ベルト１３０上のその各紙間に対応する位置に、合計Ｎ組のテストパターンの画像を形成する（Ｓ５３）。
以降のステップＳ５４〜Ｓ５８の処理は、図１２のステップＳ２３〜Ｓ２７の処理と同じなので説明は省略する。
【０１１４】
以上の図２１の処理によれば、画像形成位置のずれ量を予め定めた誤差範囲に留めるための調整に必要な数のテストパターンを、複数の紙間に分散して形成して、そのテストパターンを用いて画像形成位置のずれを補正することができる。従って、紙間を広げて単位時間当たりの画像形成枚数を低下させることなく、望ましい補正を行うことができる。
【０１１５】
ただし、極端に少ない枚数のジョブが繰り返された場合、必要な数の紙間を確保できず、補正が行えない場合があるという欠点はある。
図２０と図２１の処理の欠点を補うためには、例えば、枚数の少ないジョブが繰り返された場合には図２０の処理を行い、枚数の多いジョブが実行された場合には図２１の処理を行う、といった対応を行うことも考えられる。このようにすれば、単位時間当たりの画像形成枚数に影響を与えずに、常に望ましい補正を行うことができる。
【０１１６】
なお、上述した図１８、図２０及び図２１の処理の説明において、テストパターン画像を形成する位置を最初の一紙間に対応する位置或いは最初の一紙間とそこから始まる複数紙間に対応する位置としているが、必ずしも「最初」である必要はない。「最初以外の」一紙間に対応する位置或いは「最初以外の一紙間」とそこから始まる複数紙間に対応する位置に形成することも考えられる。
【０１１７】
例えば、中間転写ベルト１３０上の紙間に対応する位置を用いて濃度補正を行う技術がある。そのような技術を用いた濃度補正と本発明による補正の両方を行う場合、ＣＰＵ１は、濃度補正の方が優先度が高いと判断すれば、濃度補正を先に実施し、その後テストパターン画像を形成する適当な位置を決定してもよい。
【０１１８】
また、それ以外にも、印刷ジョブ実行途中に画像形成位置のずれの補正を実行する必要があるとＣＰＵ１が判断した場合も、随時、中間転写ベルト１３０上の紙間に相当する位置にテストパターンを形成してもよい。
【０１１９】
次に、以上説明してきた実施形態のいくつかの変形例について説明する。
まず、テストパターンの必要数を色毎に定め、テストパターンの一部を、一部の色についてのみ形成する例について説明する。
ここで、テストパターンを用いて算出されるずれ量のばらつきは、各色で異なる。これは、感光体の回転軸や回転軸とともに回転する感光体ギヤの偏心が各色で異なることが影響しているためである。図１９で示したものと同様なパターン数Ｎの値毎のずれ量のばらつきを、各色毎に求めると、例えば図２２に示すようになる。
色毎にずれ量の母集団の標準偏差σを推定し、σ×２．９７／√Ｎにより、各Ｎと対応するずれ量のばらつきを求めることができる。
【０１２０】
この表から、例えば補正後に残るずれ量の誤差を±１５μｍ以下にするために必要なパターン数Ｎ（ずれ量のばらつきが１５μｍよりも小さくなるＮの値）は色ごとに異なることがわかる。Ｃ色では２組、Ｍ色では２組、Ｙ色では４組、という具合である。
そこで、この組数を満たすようなテストパターンを形成する場合、２組は全色を形成し、残り２組は、Ｙ色と、基準色であるＫ色のみで形成することが考えられる。
【０１２１】
例えば、図１５に示したようなＹＫＭＣの各色のラインからなる横線マーク部３０ｐを１組のテストパターンと考えた場合、図２３に示すように、４色の横線マーク部３０ｐを２組と、Ｋ色とＹ色の２本のみの横線マーク部３０ｐ′を形成するものである。
このようにすると、図２４に示すような、Ｎがもっとも大きいＹ色に合わせてテストパターン全体を４組形成する場合に比べて、短い長さで、必要な数のテストパターンを形成することができる。例えば、図２４の例では全長が３６．０ｍｍであるのに対し、図２３の例では２８．０ｍｍで済む等である。
【０１２２】
このように、テストパターンの必要数を色毎に定め、色毎に必要数のみ形成するようにすれば、より短い紙間に多数組のテストパターンを形成可能となり、位置ずれ補正の精度を向上させることができる。なお、色によって形成すべきパターンの数が異なる場合、テストパターンの一部を、一部の特定の色についてのみ形成することになる。
【０１２３】
また、ここでは「色」を基準に考えたが、Ｋ色を基準として行う他の色の画像形成位置の補正は、Ｋ色の画像形成手段による画像形成位置を基準とする他の色の画像形成手段による画像形成位置の補正である。従って、「色」と関係なく、テストパターンの必要数を画像形成手段毎に定め、テストパターンの一部を、一部の特定の画像形成手段のみを用いて形成する、と考えることもできる。
【０１２４】
次に、画像形成装置１００の環境温度と対応付けてずれ量のばらつきを記憶させておく変形例について説明する。
通常、画像形成装置１００は、その周囲の環境温度が変化することで、各部品が熱膨張をおこし、これにより画像形成位置のずれ量が変化する。環境温度も考慮して、パターン数Ｎの場合のずれ量のばらつきを求めることにより、より正確に補正の精度を見積もることができる。また、一定の精度を得るために必要なパターン数を求めることができる。
【０１２５】
図２５に、環境温度毎の、テストパターンのパターン数と検出されるずれ量のばらつきとの関係の一例を示す。図２２の色毎の場合と同様、環境温度毎にずれ量の母集団の標準偏差σを推定し、σ×２．９７／√Ｎにより、各Ｎと対応するずれ量のばらつきを求めることができる。
図２５から、例えば、補正後に残るずれ量の誤差を±１５μｍ以下とするために必要なパターン数Ｎは、環境温度が２５℃以下の場合はＮ=１、２５〜４０℃の場合はＮ=２、４０〜５５℃の場合はＮ=４、５５℃以上の場合はＮ=７であることがわかる。
【０１２６】
そして、画像形成装置１００に、周囲の温度を検出する温度センサ等の温度検出手段を設け、画像形成ジョブの実行時に、その温度検出手段によって検出した環境温度に基づき、その環境温度と対応するＮを求めることができる。
また、Ｎを固定とする場合には、図１８のステップＳ２５等で、環境温度に基づき、その環境温度とＮの値とに対応するずれ量のばらつきを図２５の表から取得し、ステップＳ２６等での比較に用いることができる。
いずれの場合も、必要に応じてずれ量のばらつきについて補間処理を行い、離散的な温度値と対応するばらつきの値から、任意の温度値と対応するばらつきの値を求め、これを用いるようにしてもよい。
【０１２７】
このように、環境温度も考慮して補正実行可否を決定するようにすれば、より正確な補正が可能となる。また、環境温度も考慮してテストパターンの形成数を決定するようにすれば、より正確に、最低限の紙間で所望の補正を行うことが可能となる。
【０１２８】
次に、上述した実施形態における、ずれ量のばらつきの算出に用いるデータの取得方法について説明する。
既に述べたように、ずれ量のばらつきは、ずれ量の母分散σ２及びその平方根である標準偏差の推定値に基づいて求める。そして、この母分散σ２は、なるべく多くのテストパターンを用いてずれ量を測定して得た各測定値に基づき推定することが望ましい。
【０１２９】
このような測定は、例えば出荷前の工程において、画像形成装置１００の固体ごとに行うとよい。この場合、中間転写ベルト１３０上の任意の長さに亘って、任意のテストパターンを形成してもよいし、中間転写ベルト１３０一周に亘ってパターンを複数組形成し、その各組のパターンの読取結果から算出したずれ量を用いて推定すればよい。
出荷前であれば、測定に時間がかかってもさほど問題はないし、このようにずれ量の測定専用のモードを用いれば、系統誤差が無視できるような短時間に多数のテストパターンを読み取って、ずれ量の母分散について信頼性の高い推定値を求めることができる。
【０１３０】
また、印刷ジョブ実行中以外の期間、例えば、印刷ジョブと印刷ジョブの間の任意の期間に、ずれ量のばらつきを同様な方法で新たに算出し直して補正誤差記憶部４５のデータを更新してもよい。このとき、各パターン数Ｎの場合のずれ量のばらつきも、合わせて更新してもするとよい
部品の交換、経時の部品磨耗やトナーの付着による各種ローラの径の変化などでばらつきは変わってくるが、このような処理を行うことにより、その変化に対応することができる
この場合、既に記憶されているずれ量のばらつきの結果と平均（加重平均でもよい）したり、フィードバック制御と考えて適当なフィードバック係数を設定したりしてもよい。
【０１３１】
以上で本発明の実施形態の説明を終了するが、この発明において、装置の具体的な構成、具体的な処理の手順等は、実施形態で説明したものに限るものではない。
また、テストパターンの形状や、算出及び補正するずれ量の種類は、上述した実施形態のものに限られない。また、この発明は、電子写真方式以外の方式で画像形成を行う装置に対しても、テストパターンの形成及び読取による画像形成位置ずれの補正が可能なものであれば、同様に適用可能である。
【０１３２】
また、上述した画像形成装置１００の機能、特に図７に示した機能は、その一部を画像形成装置１００の外部に設けた装置（例えばネットワークを介して通信可能なサーバ装置）に分散して設けることも考えられる。この場合、画像形成装置１００と、その分散先の装置とで、上述した画像形成装置１００と同様な補正が可能な画像形成システムを構成する。
【０１３３】
本発明における画像形成装置１００が行う補正処理に関するプログラムは、はじめからコンピュータに備えるＲＯＭ２や他の不揮発性記憶媒体（フラッシュメモリ，ＥＥＰＲＯＭ等）などに記憶しておいてもよい。しかし、メモリカード、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク等の任意の不揮発性記録媒体に記録して提供することもできる。それらの記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータにインストールして実行させることにより、上述した各手順を実行させることができる。
【０１３４】
さらに、ネットワークに接続され、プログラムを記録した記録媒体を備える外部装置あるいはプログラムを記憶手段に記憶した外部装置からダウンロードし、コンピュータにインストールして実行させることも可能である。
また、以上説明してきた実施形態及び変形例の構成は、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１３５】
１：ＣＰＵ、２：ＲＯＭ、３０：マーク、３０ｐ：横線マーク部、３０ｑ：斜め線マーク部、３０ｐｃ，３０ｐｋ，３０ｐｍ，３０ｐｙ：マーク片、３０ｑｃ，３０ｑｋ，３０ｑｍ，３０ｑｙ：マーク片、４０：紙間調整部，４１：テストパターン数決定部，４２：テストパターン形成部，４３：テストパターン読取部，４４：ずれ量算出部，４５：補正誤差記憶部，４６：補正実行可否判定部，４７：補正実行部，１００：画像形成装置、１３０：中間転写ベルト
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３６】
【特許文献１】特開２００５−２８９０３５号公報
【特許文献２】特開２０１４−１１９７１３号公報
【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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【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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