JP2002023445A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 画像形成装置は、互いに異なる色の画像
を形成する複数の画像形成手段と、前記複数の画像形成
手段により形成された画像をそれぞれ転写位置にて転写
するよう移動する移動体と、所定の基準色の２つのパタ
ーン画像の間に１つの他の色のパターン画像が前記移動
体上に転写されるように、それぞれ前記移動体の移動方
向に対して交差する方向の複数のパターン画像を形成す
るべく前記複数の画像形成手段を制御するパターン形成
手段と、前記移動体上に転写された前記パターン画像を
検知するパターン検知手段と、前記検知手段の出力に基
づいて前記基準色の画像に対する他の色の画像の位置ず
れ量を検出し、検出された位置ずれ量に基づいて前記他
の色の画像の位置ずれを補正する補正手段とを備える。

Description

【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、ｄｓＭｍ
ｍ、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、ｄｍｆＢｋ
ｍｍ、ｄｍｆＹｍｍ、ｄｍｆＭｍｍ、ｄｍｆＣｍｍ、ｄ
ｍｒＢｋｍｍ、ｄｍｒＹｍｍ、ｄｍｒＭｍｍ、ｄｍｒＣ
ｍｍ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、δｅ
ｍｆ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６００
ｄｐｉ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、本発明の画像形成装置は、それぞれ画像担持体と前
記画像担持体上に互いに異なる色の画像を形成する書き
込み手段とを有する複数の画像形成手段と、前記複数の
画像形成手段により各画像担持体上に形成された画像を
それぞれ転写位置にて転写するよう移動する移動体と、
所定の基準色の２つのパターン画像の間に１つの他の色
のパターン画像が前記移動体上に転写されるように、そ
れぞれ前記移動体の移動方向に対して交差する方向の複
数のパターン画像を形成するべく前記複数の画像形成手
段を制御するパターン形成手段と、前記移動体上に転写
された前記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の出力に基づいて前記基準色
の画像に対する他の色の画像の位置ずれ量を検出する位
置ずれ検出手段と、前記位置ずれ検出手段により検出さ
れた位置ずれ量に基づいて前記他の色の画像の位置ずれ
を補正する補正手段とを備える構成とした。

【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，１０１
Ｃ，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，１０
２Ｍ，１０２Ｃ，１０２ＢＫはそれぞれ、画像処理部１
０８からの画像信号に応じて感光ドラム１０１Ｙ，１０
１Ｍ，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、１
０５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，１
０６ｂ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、１０
８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４
５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Ｂ
Ｋ）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、ｔｂ
ｆ１〜３、ｔｂｒ１〜３、ｔｃｆ１〜３、ｔｃｒ１〜
３、ｔｄｆ１〜３、ｔｄｒ１〜３、ｔｅｆ１〜３、ｔｅ
ｒ１〜３、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４０
１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４
０５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１０
２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、δｅ
ｍ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ds
Ｍ、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、δａｅｓ
Ｍ、δａｅｓＣを以下の式により求める。

【００５８】

【外１】

【００５９】また、主走査方向に関して、搬送ベルト１
０３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、δｅ
ｍ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、δａ
ｅｍＭ、δａｅｍＣを以下の式により求める。

【００６１】

【外２】

【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３５×１
４＋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１０
３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＝３５
５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、７
０９〜７１２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、ｔｊ
ｆ１〜７、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、Ｂ
Ｋ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-ti f5)-(tif7-tif6)}/6+{(tjf2-tjf1)-(tjf3-tjf2)+(tjf4-tjf3)-(tjf5-tjf4)+(tjf 6-tjf5)-(tjf7-tjf6)}/6]/2 （６０） δesrY1=v＊[{(tir2-tir1)-(tir3-tir2)+(tir4−tir3)-(tir5-tir4)+(tir6-ti r5)-(tir7-tir6)}/6+{(tjr2-tjr1)-(tjr3-tjr2)+(tjr4-tjr3)-(tjr5-tjr4)+(tjr 6-tjr5)-(tjr7-tjr6)}/6]/2 （６１） δesfM1=v＊[{(tkf2-tkf1)-(tkf3-tkf2)+(tkf4-tkf3)-(tkf5-tkf4)+(tkf6-tkf 5)-(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-tkr 5)-(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-tmf 5)-(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-tmr 5)-(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１
０３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-tif 5)-(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-tir 5)-(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-tkf 5)-(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-tkr 5)-(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-tmf 5)-(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-tmr 5)-(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１０
３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＝３５
５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。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ画像担持体と前記画像担持体上
   に互いに異なる色の画像を形成する書き込み手段とを有
   する複数の画像形成手段と、 前記複数の画像形成手段により各画像担持体上に形成さ
   れた画像をそれぞれ転写位置にて転写するよう移動する
   移動体と、 所定の基準色の２つのパターン画像の間に１つの他の色
   のパターン画像が前記移動体上に転写されるように、そ
   れぞれ前記移動体の移動方向に対して交差する方向の複
   数のパターン画像を形成するべく前記複数の画像形成手
   段を制御するパターン形成手段と、 前記移動体上に転写された前記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の出力に基づいて前記基準色の画
   像に対する他の色の画像の位置ずれ量を検出する位置ず
   れ検出手段と、 前記位置ずれ検出手段により検出された位置ずれ量に基
   づいて前記他の色の画像の位置ずれを補正する補正手段
   とを備える画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記パターン形成手段は１つの前記他の
   色について複数セットの前記パターン画像を形成するよ
   う前記複数の画像形成手段を制御することを特徴とする
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記位置ずれ検出手段は、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
   位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項１記載の
   画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記補正手段は主走査方向ずれ、副走査
   方向ずれ、倍率ずれ及び傾きずれのうちの少なくとも１
   つのずれを補正することを特徴とする請求項１記載の画
   像形成装置。
5. 【請求項５】 前記パターン形成手段は、前記位置ずれ
   検出用のパターン画像として、前記移動体の移動方向に
   対して交差する方向のパターン画像のみを形成すること
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記複数のパターン画像は、前記移動体
   の移動方向に対して所定の角度を持つ第１のパターン画
   像と、前記移動体の移動方向に対して前記第１のパター
   ン画像と対称な第２のパターン画像とを含むことを特徴
   とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記複数のパターン画像は、前記移動体
   の移動方向に対して第１の角度を持つ第１のパターン画
   像と、前記移動体の移動方向に対して第２の角度を持つ
   第２のパターン画像とを含むことを特徴とする請求項１
   記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 それぞれ画像担持体と前記画像担持体上
   に互いに異なる色の画像を形成する書き込み手段とを有
   する複数の画像形成手段と、 前記複数の画像形成手段により各画像担持体上に形成さ
   れた画像をそれぞれ転写位置にて転写するよう移動する
   移動体と、 所定の基準色のパターン画像と他の色のパターン画像と
   が所定回数前記移動体上に交互に転写されるように、そ
   れぞれ前記移動体の移動方向に対して交差する方向の複
   数のパターン画像を形成するべく前記複数の画像形成手
   段を制御するパターン形成手段と、 前記移動体上に転写された前記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の出力に基づいて前記基準色の画
   像に対する他の色の画像の位置ずれ量を検出する位置ず
   れ検出手段と、 前記位置ずれ検出手段により検出された位置ずれ量に基
   づいて前記他の色の画像の位置ずれを補正する補正手段
   とを備える画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記パターン形成手段は、１つおきに順
   次前記他の色を変更して前記パターン画像を形成するよ
   う前記複数の画像形成手段を制御することを特徴とする
   請求項８記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記パターン形成手段は１つの前記他
    の色について複数セットの前記パターン画像を形成する
    よう前記複数の画像形成手段を制御することを特徴とす
    る請求項８記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記位置ずれ検出手段は、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
    記位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項８記載
    の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 前記補正手段は主走査方向ずれ、副走
    査方向ずれ、倍率ずれ及び傾きずれのうちの少なくとも
    １つのずれを補正することを特徴とする請求項８記載の
    画像形成装置。
13. 【請求項１３】 前記パターン形成手段は、前記位置ず
    れ検出用のパターン画像として、前記移動体の移動方向
    に対して交差する方向のパターン画像のみを形成するこ
    とを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
14. 【請求項１４】 前記複数のパターン画像は、前記移動
    体の移動方向に対して所定の角度を持つ第１のパターン
    画像と、前記移動体の移動方向に対して前記第１のパタ
    ーン画像と対称な第２のパターン画像とを含むことを特
    徴とする請求項８記載の画像形成装置。
15. 【請求項１５】 前記複数のパターン画像は、前記移動
    体の移動方向に対して第１の角度を持つ第１のパターン
    画像と、前記移動体の移動方向に対して第２の角度を持
    つ第２のパターン画像とを含むことを特徴とする請求項
    ８記載の画像形成装置。