JP2010210800A - 画像形成装置、位置合わせ補正方法、及び位置合わせ補正制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】不必要なパターン作成によるトナー消費、及び不必要な位置合わせ動作を実行することなく、位置ずれのない高品質な画像を出力する。
【解決手段】位置ずれ検出手段によって検出された位置ずれ量に基づいて画像の位置ずれを補正する際、連続印刷中のページ間で主走査倍率補正及び副走査倍率補正を行い、主走査倍率補正による補正結果が予め設定された閾値を越え（ステップＳ１０４−Ｙｅｓ）、かつ、副走査倍率補正による補正結果が予め設定された閾値を越え（ステップＳ１０５−Ｙｅｓ）、連続印刷を中断して主走査倍率補正及び副走査倍率補正による位置合わせ補正を実行する（ステップＳ１０６）。その際、主走査倍率補正は第１及び第２の同期検知センサの検知結果に基づいて、副走査倍率補正は第１の同期検知センサ及び非平行ＰＤの検知結果に基づいてそれぞれ実行する。
【選択図】図７

Description

本発明は、複数色の画像を重畳して作成されるカラー画像の各色の画像の位置ずれを検出し、補正する機能を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を複合して有するデジタル複合機などの画像形成装置、この画像形成装置で実施される位置ずれ補正に伴って実施される位置合わせ補正方法、及びこの位置合わせ補正方法をコンピュータで実行するためのコンピュータプログラムに関する。

複数色の画像を形成するカラー画像形成装置においては、白黒画像とは異なり、各色の画像を重ね合せるため、各色の画像位置がずれると、線画、文字の色が変わり、あるいは色ずれや画像むら（色むら）が発生する。このようなずれやむらの発生は、画像品質の低下につながる。そのため各色の画像位置をできる限り合せる必要がある。このようなことから、複数の感光体を用いてカラー画像を形成する画像形成装置において、環境温度の変化、機内温度の変化等、様々な要因により発生する各色間の位置ずれを補正する技術が特許文献１ないし３に開示されている。

このうち特許文献１（特開２００４−２９５０８３号公報）には、画像データに応じて点灯制御されるＬＤユニットと、ＬＤユニットの点灯制御用クロック（以下画素クロック）の位相を可変制御する画素クロック生成部を有し、副走査方向に回転又は移動する像担持体上を、ＬＤユニットから出力される光ビームが走査することにより書き込みを行う光ビーム書き込み装置において、画素クロック生成部は、画素クロックの位相を画素クロック１周期の１／ｎ単位（ｎは２以上の整数）で主走査方向の１個所又は複数箇所で可変することで像担持体上の主走査方向の画像倍率を補正することが開示されている。

また、特許文献２（特開２００３−１４９９０５号公報）には、互いに色の異なる画像を形成する複数の画像形成ユニットを備え、前記複数の画像形成ユニットで形成された互いに色の異なる画像を、直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写することにより、カラー画像を形成するカラー画像形成装置において、前記各画像形成ユニットによって形成されたレジずれ検出用パターンを、同一のパターン検出用部材上に転写し、当該パターン検出用部材上に転写されたレジずれ検出用パターンを検出して、レジずれ補正動作を実行するレジずれ補正動作実行手段と、前記レジずれ補正動作実行手段によるレジずれ補正動作の開始条件を、任意に設定可能とした開始条件設定手段とを備え、レジずれ補正動作実行条件は、電源投入時、低電力モードからの復帰時の温度からの変化量、あるいは、前回の補正動作実行後の印刷枚数により決定することが開示されている。

さらに、特許文献３（特開２００７−２１２８７３号公報）には、搬送体に沿って複数個設置された画像形成部によって形成された画像を、記録媒体上に順次重ねて転写することにより、カラー画像を得るカラー画像形成装置において、主走査方向の位置合わせを行う第１の光検知手段及び第２の光検知手段を設け、第１の光検知手段及び第２の光検知手段の間の操作時間をカウントするカウント手段を設け、カウント手段からのカウント値を取り込み、印刷開始時に取得したカウント値とページ間で取得したカウント値を比較し、前記比較結果が予め決められた閾値を超えたときには、位置合わせ要求を送出するようにし、最適な位置合わせ時期を検出することにより最適な状態で位置合わせを実行可能にしたことが開示されている。

ところで、印刷中に、位置ずれ補正を実行するタイミングについては、印刷枚数や、温度の変化量を使って、補正が必要なタイミングを予測して実行していたため、実際は位置ずれ補正を必要としていない場合であっても補正が行われ、あるいは、必要なタイミングであっても補正が実行できないという状況が生じていた。

そこで、特許文献３記載の発明では、画像領域外に、位置ずれ補正量を検出するための位置ずれパターンを作成し、この位置ずれパターンを計測することにより、位置ずれ量を検出して補正する方式を提案しているが、画像出力以外にトナーが消費されてしまうという問題があった。

一方、特許文献１記載の発明では、連続印刷の用紙間で、第１の光検知手段と、第２の光検知手段との間の時間をカウントし、書き込み周波数の位相を変更することにより主走査倍率を補正していることが開示され、特許文献２記載の発明では、レジずれ補正動作の実行条件を設定することが記載されているが、位置ずれ補正タイミングの設定については特に触れておらず、また、補正タイミングの頻度によっては、特許文献３記載の発明と同様にトナーの不必要な消費が問題となる。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、不必要なパターン作成によるトナー消費、及び不必要な位置合わせ動作を実行することなく、位置ずれのない高品質な画像を出力することにある。

前記課題は、複数の単色画像を重畳して多色画像を形成する画像形成手段と、隣接する単色画像形成区間の間に位置ずれ補正用パターンを形成するパターン形成手段と、前記形成された位置ずれ補正用パターンを光学的に読み取って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って検出された位置ずれ量に基づいて画像の位置ずれを補正する補正手段と、を有する画像形成装置であって、前記補正手段が連続印刷中のページ間で主走査倍率補正を行う主走査倍率補正手段と、副走査倍率補正を行う副走査倍率補正手段を含み、前記補正手段は、前記主走査倍率補正手段又は副走査倍率補正手段の補正結果が予め設定された閾値を越えたとき、連続印刷を中断して前記主走査倍率補正手段及び副走査倍率補正手段による位置合わせ補正を実行することを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、前記補正結果を保持する保持手段をさらに備え、前記主走査倍率補正手段は、画像形成領域の先端部側及び後端部側の画像形成領域外に設けられ、走査された光ビームを検知して同期検知信号をそれぞれ出力する第１及び第２の光検知手段と、前記第１の光検知手段の第１の同期検知信号出力から前記第２の光検知手段の第２の同期検知信号出力までの第１の時間をカウントする第１のカウント手段と、を備え、カウントされた前記第１の時間に基づいて主走査の位置合わせ補正量を求めて主走査倍率を補正し、前記副走査倍率補正手段は、前記第１の光検知手段の光走査方向下流側に当該第１の光検知手段に対して非平行に設けられ、走査された光ビームを検知して同期検知信号を出力する第３の光検知手段と、前記第１の光検知手段の同期検知信号出力から前記第３の光検知手段の同期検知信号出力までの第２の時間をカウントする第２のカウント手段と、を備え、カウントされた前記第２の時間に基づいて副走査の位置合わせ補正量を求めて副走査倍率を補正し、前記保持手段は、前記主走査及び副走査の位置合わせ補正量を保持することを特徴とする。

第３の手段は、第２の手段において、前記保持手段は、主走査方向の位置合わせ補正量を補正開始時から保持し、主走査の補正量は位置合わせ補正開始時からの補正量であることを特徴とする。

第４の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、連続印刷枚数をカウントする第３のカウント手段をさらに備え、前記第３のカウント手段のカウント結果により、連続印刷枚数が予め設定された閾値を超えた場合には、連続印刷を中断し、位置合わせを実行することを特徴とする。

第５の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段において、周囲温度を検出する温度検出手段と、連続印刷開始時の温度とページ間カウント値取得時との温度を比較する比較手段と、をさらに備え、前記比較手段の比較結果により、温度差が予め設定された閾値を超えた場合には、連続印刷を中断し、位置合わせを実行することを特徴とする。

第６の手段は、複数の単色画像を重畳して多色画像を形成する画像形成手段と、隣接する単色画像形成区間の間に位置ずれ補正用パターンを形成するパターン形成手段と、前記形成された位置ずれ補正用パターンを光学的に読み取って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って検出された位置ずれ量に基づいて画像の位置ずれを補正する補正手段と、を有し、所定タイミングで主走査及び副走査の位置合わせ補正を行う画像形成装置の位置合わせ補正方法であって、連続印刷中のページ間で主走査倍率補正と副走査倍率補正を実行し、前記主走査倍率補正結果又は副走査倍率補正結果が予め設定された閾値を越えたとき、連続印刷を中断して前記主走査倍率補正及び副走査倍率補正による位置合わせ補正を実行することを特徴とする。

第７の手段は、複数の単色画像を重畳して多色画像を形成する画像形成手段と、隣接する単色画像形成区間の間に位置ずれ補正用パターンを形成するパターン形成手段と、前記形成された位置ずれ補正用パターンを光学的に読み取って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って検出された位置ずれ量に基づいて画像の位置ずれを補正する補正手段と、を有し、所定タイミングで主走査及び副走査の位置合わせ補正制御をコンピュータによって実行するための画像形成装置の位置合わせ補正制御プログラムであって、連続印刷中のページ間で主走査倍率補正と副走査倍率補正を実行する手順と、前記主走査倍率補正結果又は副走査倍率補正結果が予め設定された閾値を越えたとき、連続印刷を中断して前記主走査倍率補正及び副走査倍率補正による位置合わせ補正を実行する手順と、を備えていることを特徴とする。

なお、後述の実施形態では、画像形成手段は画像形成部１に、パターン形成手段は画像形成部１及びシステムコントローラ２０１に、位置ずれ補正用パターンは符号２１，２２に、位置ずれ検出手段は第１及び第２の位置ずれ検出用センサ１４，１５及び位置合わせコントローラ２０３に、補正手段は位置合わせコントローラ２０３及びシステムコントローラ２０１に、保持手段はＲＡＭ２０に、第１及び第２のカウント手段は位置合わせコントローラ２０３内のカウンタに、第３のカウント手段は印刷枚数カウンタ１７に、温度検出手段は温度センサ１８に、比較手段はシステムコントローラ２０１に、それぞれ対応する。

本発明によれば、主走査倍率補正又は副走査倍率補正の補正結果が予め設定された閾値を越えたとき、位置合わせ補正制御を実行するので、不必要なパターン作成によるトナー消費、及び不必要な位置合わせ動作を実行することなく、位置ずれのない高品質な画像を出力することができる。

本発明の実施形態における実施例１のカラー画像形成装置の要部の構成を示す概略構成図である。 図１における主要部、ここでは搬送ベルトと感光体ドラムを示す斜視図である。 実施例１における位置ずれ検出用パターンの検出構成を示す図である。 実施例１の画像形成装置における画像形成制御部の概略構成を示す図である。 実施例１における同期検知部の構成と検知出力の出力タイミングを概略的に示す図である。 実施例１における位置ずれ補正回路の回路構成を示すブロック図である。 実施例１ないし３における処理手順を示すフローチャートである。 実施例４における処理手順を示すフローチャートである。 実施例５における位置合わせ実行要求受信時の処理手順を示すフローチャートである。 実施例６におけるユーザ選択を行う場合の処理手順を示すフローチャートである。

本発明は、印刷中の主走査倍率補正量、同期位置の副走査の補正量に基づいて位置合わせが必要かどうか判断し、位置合わせを適正なタイミングで実行することができるようにしたもので、これにより不必要なパターン作成によるトナーの無駄な消費、及び不必要な位置合わせ動作を回避し、位置ずれのない高品質な画像を出力できるようにしている。

以下、本発明の実施形態に係る実施例について、図面を参照しながら説明する。

図１は本実施形態の実施例１に係るカラー画像形成装置の要部の構成を示す概略構成図である。このカラー画像形成装置は、いわゆる直接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置である。以下、図中に示した参照符号の後に添えたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応し、以下の説明において、各色総括して述べる場合には、色を示す添え字は省略する。

画像形成装置ＰＲは、それぞれ異なる色を形成する４つの各画像形成部１、すなわち、第１ステーション（Ｙ）１Ｙ、第２ステーション（Ｍ）１Ｍ、第３ステーション（Ｃ）１Ｃ及び第４ステーション（Ｋ）１Ｋを備え、これらの各ステーション１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは搬送ベルト８に沿って直線上に配置されている。各画像形成部１は、画像形成媒体として機能する感光体ドラム２、この感光体ドラム２の周囲に配置され、帯電装置３、露光装置４、現像装置５、及びクリーニング装置６から構成されている。

搬送ベルト８は一方が駆動ローラ、他方が従動ローラとして設けられたローラ９により矢印Ａ方向に回転駆動される。感光体ドラム２の表面は帯電装置３で一様に帯電された後、露光装置４により出力すべき画像に対応したパターンで露光され、感光体ドラム２の表面上に静電潜像が形成される。各感光体ドラム２上に形成された静電潜像は現像装置５で現像され、それぞれの感光体ドラム２上に各色のトナー像が形成される。

記録紙１０は給紙トレイ１１から送り出され、搬送ベルト８により各画像形成部第１ステーション（Ｙ）１Ｙ、第２ステーション（Ｍ）１Ｍ、第３ステーション（Ｃ）１Ｃ、第４ステーション（Ｋ）１Ｋを順次通過し、各転写位置７で各感光体ドラム２上に形成された各色トナー像が記録紙１０の同じ位置に順次転写され重畳される。このようにして４色の画像が重ね合わされることにより１つのフルカラーのカラー画像を得る。４色のトナー像が転写された記録紙１０は搬送ベルト８から剥離され、定着装置１２で定着処理され、機外に排出される。

各感光体ドラム２上に形成された各色トナー像の転写後に感光体ドラム２の表面に残ったトナーは、クリーニング装置６により除去され、次の画像形成サイクルに備える。このような形式の画像形成装置は記録紙１０に感光体ドラム２上の画像が直接転写されることから直接転写方式のタンデム型画像形成装置と称される。

図２は図１における主要部、ここでは搬送ベルト８と感光体ドラム２を示す斜視図である。図２の搬送体ベルト８上に示された矢印は、矢印Ｂが搬送ベルト８の移動方向と直交する主走査方向を示し、矢印Ｃが搬送ベルト８の移動方向と平行な副走査方向を示している。

図３は位置ずれ検出用パターンの検出構成を示す図である。図３は図２に対して搬送ベルト８上に検出用パターンを形成し、検出装置によって光学的に前記検出用パターンを検出する構成を付加したものである。各感光体ドラム２によって搬送ベルト８上に位置ずれ検出用パターン２１，２２を主走査方向の２個所に形成し、発光部及び受光部で構成される光反射型センサからなる第１及び第２の位置ずれ検出用センサ１４，１５で検出し、検出されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換して電圧値として取得する。後述の位置合わせコントローラ２０３は取得された電圧値より位置ずれ検出用パターンの位置を算出し、位置ずれ補正量を算出する。位置ずれ補正量算出後の画像は、新しく算出された補正量を反映し、形成される。位置ずれ検出用パターン２１，２２はシステムコントローラ２０１からの指示により、前記画像形成部１が単色の１本の線からなるパターンを紙間に書き込むことにより形成される。パターンの長さ、及び幅は任意であり、位置ずれ検出用センサ１４，１５の分解能や消費トナーの量を勘案して決定される。

図４は画像形成装置における画像形成制御部の概略構成図で、画像形成制御部に加えて光ビーム走査装置及び光学ユニットも示している。光ビーム走査装置は図１に示した露光装置４であって、この実施形態では、レーザ光で感光体ドラム２の表面を走査して書き込むものである。

光ビーム走査装置４は、主走査方向両端部に光ビームを検出する先端同期検知板４４Ｆ及び後端同期検知板４４Ｂを備え、ｆθレンズ４３を透過した光ビームが第１及び第２ミラー４６−１，４６−２によって反射され、第１及び第２のレンズ４５−１，４５−２によって集光され、先端同期検知板４４Ｆ及び後端同期検知板４４Ｂに入射する構成になっている。

画像形成制御部は、システムコントローラ２０１、画素クロック生成部２０２、位置合わせコントローラ２０３、同期検出用点灯制御部２０４、ＬＤ制御部２０５、及びポリゴンモータ駆動制御部２０６を備えている。システムコントローラ２０１は複数色に対して１つであるが、それ以外は複数色それぞれに対して同じものを備えている。なお、画素クロック発生部２０２は、さらに基準クロック発生部２０２１、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発振器）クロック発生部２０２２及び位相同期クロック発生部２０２３から構成されている。また、前述のように光ビーム走査装置４の主走査方向端部の画像書き出し側で光ビームを検出する先端同期検知板４４Ｆが、主走査方向端部の画像書き終わり側で光ビームを検出する後端同期検知板４４Ｂがそれぞれ設けられ、前述のようにしてｆθレンズ１２３を透過した光ビームが先端同期検知板４４Ｆ及び後端同期検知板４４Ｂ上を通過するときに後述のように第１の同期検知センサ４４−１、非平行ＰＤ４４−３及び第２の同期検知センサ４４−２に入射し、位置合わせコントローラ２０３には、第１の同期センサ４４−１及び非平行ＰＤ４４−３からスタート側同期検知信号ＸＤＥＴＰが、第２の同期センサ４４−２からエンド側同期検知信号ＸＥＤＥＴＰがそれぞれ入力される。

前記第１の同期検知センサ４４−１及び非平行ＰＤ４４−３から出力される同期検知信号ＸＤＥＴＰは、画素クロック生成部２０２、同期検知用点灯制御部２０４、及び位置合わせコントローラ２０３にそれぞれ入力され、画素クロック生成部２０２では、同期検知信号ＸＤＥＴＰに同期した画素クロックＰＣＬＫを生成し、ＬＤ制御部２０５及び同期検知用点灯制御部２０４に送る。

画素クロック生成部２０２は、基準クロック発生部２０２１、ＶＣＯ（ Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発振器）クロック発生部２０２２、位相同期クロック発生部２０２３から構成されている。

ＶＣＯクロック発生部（ＰＬＬ回路：ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）２０２２は、基準クロック発生部２０２１からの基準クロック信号ＦＲＥＦと、ＶＣＬＫを１／Ｎ分周器２０２２１でＮ分周した信号を位相比較器２０２２２に入力し、位相比較器２０２２２では、両信号の立ち下がりエッジの位相比較が行われ、誤差成分を定電流出力する。そして、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）によって不要な高周波成分や雑音を除去し、ＶＣＯに送る。ＶＣＯではＬＰＦの出力に依存した発振周波数を出力する。従って、プリンタ制御部２０１からのＦＲＥＦの周波数と分周比：Ｎを可変制御することによってＶＣＬＫの周波数を変更することができる。 位相同期クロック発生部２０２３では、ＶＣＯクロック発生部２０２２で生成したＶＣＬＫから、同期検知信号ＸＤＥＴＰに同期した画素クロックＰＣＬＫを生成する。

また、第２の同期検知センサ４４−２から出力されたエンド側同期検知信号ＸＥＤＥＴＰは位置合わせコントローラ２０３に入力する。位置合わせコントローラ２０３では、スタート側同期検知信号ＸＤＥＴＰの立ち下がりエッジからエンド側同期検知信号ＸＥＤＥＴＰの立ち下がりエッジまでの時間を計測し、基準時間差と比較し、その差分だけ画素クロック周波数を変更して画像倍率を補正する。

同期検出用点灯制御部２０４は、最初に同期検知信号ＸＤＥＴＰを検出するために、ＬＤ強制点灯信号ＢＤをＯＮしてＬＤを強制点灯させるが、同期検知信号ＸＤＥＴＰを検出した後には、同期検知信号ＸＤＥＴＰと画素クロックＰＣＬＫを用いて、フレア光が発生しない程度で確実に同期検知信号ＸＤＥＴＰが検出できるようなタイミングでＬＤを点灯させ、同期検知信号ＸＤＥＴＰを検出したらＬＤを消灯するようなＬＤ強制点灯信号ＢＤを生成し、ＬＤ制御部２０５に送る。

ＬＤ制御部２０５では、同期検知用強制点灯信号ＢＤ及び画素クロックＰＣＬＫに同期した画像データに応じてＬＤを点灯制御する。そして、ＬＤユニット４２からレーザビームが出射し、ポリゴンミラー４１のミラー面で反射して偏向され、ｆθレンズ４３を通り、感光体４０上を走査することになる。

ポリゴンモータ制御部２０６は、プリンタ制御部２０１からの制御信号により、ポリゴンミラー４１を回転駆動するポリゴンモータを規定の回転数で回転制御する。

前記画像位置ずれ補正用パターンを検出する第１及び第２の位置ずれ検知センサ１４，１５は光反射型の光センサであって、各センサ１４，１５で検出した画像パターン情報はシステムコントローラ２０１に送られる。システムコントローラ２０１では、前記画像パターン情報２１，２２に基づいて位置ずれ量を算出し、補正データを生成し、図示しない補正データ記憶部に記憶する。補正データ記憶部には、画像位置ずれ、倍率ずれを補正するための補正データ、つまりＸＬＧＡＴＥ、ＸＦＧＡＴＥ信号のタイミングを決定するデータ、画素クロックＰＣＬＫの周波数を決定するデータが記憶されていて、システムコントローラ２０１からの指示により、各制御部に補正データを設定する。

図５は同期検知部の構成と検知出力の出力タイミングを概略的に示す図である。同期検知部は先端同期検知板４４Ｆと後端同期検知板４４Ｂを備えている。先端同期検知板４４Ｆには第１の同期検知センサ４４−１と、この第１の同期検知センサ４４−１に対して非平行に設置された非平行ＰＤ４４−３が搭載されている。光ビームが第１の同期検知センサ４４−１及び、非平行ＰＤ４４−３に通過すると、同期検知信号（ＸＤＥＴＰ）は２回出力される。このため、図５に示したタイミングでは、第１の同期検知センサ４４−１の立ち下がりタイミングと第２の同期検知センサ４４−２の立ち下がりタイミングの間隔を計測することにより主走査倍率、及びポリゴン面間のバラツキが検知でき、先端同期検知板４４Ｆの第１の同期検知センサ４４−１の検知信号の立ち下がりタイミングと非平行ＰＤ４４−３の検知信号の立ち下がりタイミングとの差を計測することにより副走査レジストのずれが検知できる。すなわち、光ビームが一定の位置を走査していれば、先端同期検知板４４Ｆから２回出力される時間は一定であるが、この時間間隔が変わるということは、光ビームの走査位置がずれており、走査位置のずれは副走査レジストずれ量としてあらわれるので、検出された副走査ずれ量により、副走査の画像形成タイミングを変更する。

図６は位置ずれ補正回路の回路構成を示すブロック図である。同図において、位置ずれ補正回路は、図４にも示した位置合わせコントローラ２０３とシステムコントローラ２０１を中心に構成されている。位置合わせコントローラ２０３には、位置ずれ検出用センサ（検出装置）１４，１５からの出力をＡ／Ｄ変換する変換器１６からの出力と、ページ毎の書き込み開始信号が入力される。位置合わせコントローラ２０３とシステムコントローラ２０１には、印刷枚数カウンタ１７が相互に信号の送受可能に接続され、温度センサ１８の検知出力が位置合わせコントローラ２０３に入力されるようになっている。これにより、印刷枚数カウンタ１７のカウント値、温度センサ１８によって検出された温度が位置合わせコントローラ２０８に入力される。

位置合わせコントローラ２０３には、ＲＯＭ１９及びＲＡＭ２０が接続され、ＲＯＭ１９には、位置合わせコントローラ２０３の図示しないＣＰＵが使用するプログラムが格納され、当該ＣＰＵはＲＡＭ２０を、前記プログラムを実行するためのワークエリア及びデータバッファとして使用し、位置合わせ補正制御（倍率補正）を実行する。従って、位置合わせコントローラ２０３が前記プログラムに沿って位置合わせ補正及び位置ずれ補正を実行する。システムコントローラ２０１も位置合わせコントローラ２０３と同様に図示しないＣＰＵを備え、このＣＰＵは図示しないＲＯＭに格納されたプログラムを読み出し、図示しないＲＡＭを、前記プログラムを実行するためのワークエリア及びデータバッファとして使用し、位置合わせコントローラ２０３に対して位置合わせに関する指示、及び作像に関する指示を与えるとともに、両者協働して位置ずれ補正制御、位置合わせ補正制御、エンジン各部の制御を実行する。

図７は実施例１における処理手順（倍率補正の補正手順）を示すフローチャートである。
同図において、位置合わせコントローラ２０３では印刷開始時補正実行時に（ステップＳ１０１−Ｙｅｓ）、主走査倍率補正量Ｘｓを０クリアし、そのときの同期検知信号（ＸＤＥＴＰ）の第１の同期検知センサ４４−１、非平行ＰＤ４４−３の出力間隔Ｙｄｓを記憶する（ステップＳ１０２）。

システムコントローラ２０１は連続印刷中のページ間で、位置合わせコントローラ２０３にページ間補正実行を要求する（ステップＳ１０１−Ｎｏ）。位置合わせコントローラ２０３は、ページ間補正実行要求を受けたら、主走査倍率補正、副走査位置補正を実行し、Ｘｓに主走査倍率補正量を加算し、印刷開始の出力間隔Ｙｄｓと現在の出力間隔Ｙｄｐとの差、Ｙｄｄを記憶し（ステップＳ１０３）、加算された主走査倍率補正量Ｘｓが予め設定された閾値Ｘｔ以上（ステップＳ１０４−Ｙｅｓ）、かつ、出力間隔の差分ＹｄｄがＹｄｔ以上（ステップＳ１０５−Ｙｅｓ）である場合、システムコントローラ２０１に位置合わせ実行を要求する（ステップＳ１０６）。

システムコントローラ２０１は、位置合わせ実行要求を受信したら、印刷を一時中断し、位置合わせを実行し、位置合わせ終了後印刷を再開する。

なお、図７のフローチャートでは、ステップＳ１０４及びステップＳ１０５で主走査倍率補正量が閾値Ｘｔ以上、及び副走査倍率補正量が閾値Ｙｄｔ以上のときにステップＳ１０６で位置合わせ実行要求を送信しているが、いずれか一方の補正量が閾値を超えたときに位置合わせ実行要求を送信するように構成することもできる。

また、本実施例では図１に直接転写方式のタンデム型画像形成装置を例示しているが、中間転写ベルトにＹＭＣＫのフルカラー画像を一旦転写し、その後、記録紙に４色重畳された画像を一括して転写する間接転写方式のタンデム型画像形成装置でも同様である。

以上のように、本実施例によれば、主走査倍率補正量、同期位置の副走査位置ずれ量をもとに、位置ずれ補正の実行条件を決定するので、用紙間に位置ずれ検知パターンを作成する必要がなくなる。これにより、画像出力以外でのトナー消費が削減できるとともに、大きくずれる前に連続印刷中に位置合わせを実行することが可能となり、位置ずれのない高品質の印字画像を出力することができる。

実施例１では、連続印刷のページ間で、第１の同期検知センサ４４−１と第２の同期検知センサ４４−２の同期検知検出時間をカウントし、主走査の位置ずれ補正（以下、「位置合わせ」とも称する）を実行していたが、実施例２では、印刷が１枚終了する毎に印刷枚数カウンタ１７をカウントアップし、カウント枚数に基づいて主走査の位置ずれ補正を実行する。カラー画像形成装置の機械的構成、及び制御構成を含む電気的構成は実施例１と同様なので、重複する説明は省略する。また、実施例２における処理手順も実施例１に準ずる。

この実施例２では、システムコントローラ２０１は、印刷が１枚終了する毎に印刷枚数カウンタ１７をカウントアップする。位置合わせコントローラ２０３では印刷開始時補正実行時に（ステップＳ１０１−Ｙｅｓ）、主走査倍率補正量Ｘｓを０クリアし、そのときの同期検知信号（ＸＤＥＴＰ）の第１の同期検知センサ４４−１、非平行ＰＤの出力間隔Ｙｄｓを記憶し、同時に印刷枚数カウンタ１７のカウント値Ｐｓを記憶しておく（ステップＳ１０２）。

システムコントローラ２０１は連続印刷中のページ間で、位置合わせコントローラ４５にページ間補正実行を要求する（ステップＳ１０１−Ｎｏ）。位置合わせコントローラ２０３では、ページ間補正実行要求を受けたら、主走査倍率補正、副走査位置補正を実行し、Ｘｓに主走査倍率補正量を加算し、印刷開始の出力間隔Ｙｄｓと現在の出力間隔Ｙｄｐとの差、Ｙｄｄを記憶し（ステップＳ１０３）、加算された主走査倍率補正量Ｘｓが予め設定された閾値Ｘｔ以上（ステップＳ１０４−Ｙｅｓ）、かつ、出力間隔の差分ＹｄｄがＹｄｔ以上（ステップＳ１０５−Ｙｅｓ）である場合には、印刷枚数カウンタ１７のカウント値Ｐｐを取得し、ＰｐとＰｓの差分が予め設定された閾値Ｐｔ以上である場合に、システムコントローラ２０１に位置合わせ実行を要求する（ステップＳ１０６）。

システムコントローラ２０１は、位置合わせ実行要求を受信したら、印刷を一時中断し、位置合わせを実行し、位置合わせ終了後印刷を再開する。

その他、特に説明しない各部は実施例１と同等に構成され、同等に機能する。

本実施例によれば、主走査倍率補正量、同期位置の副走査位置ずれ量に、連続印刷枚数を組み合わせて位置ずれ補正の実行条件を決定するので、位置合わせの実行回数を減らすことが可能となり、印字品質を保持した上で、生産性の向上を図ることができる。

実施例１では、連続印刷のページ間での同期検知検出時間に基づいて主走査の位置ずれ補正を実行し、実施例２では、印刷枚数のカウント値に基づいて主走査の位置ずれ補正を実行しているが、本実施例３では、検出された周囲温度に基づいて主走査の位置ずれ補正を実行する例である。カラー画像形成装置の機械的構成、及び制御構成を含む電気的構成は実施例１と同様なので、重複する説明は省略する。また、実施例３における処理手順も実施例１に準ずる。

この実施例３では、位置合わせコントローラ２０３は、印刷開始時補正実行時に（ステップＳ１０１−Ｙｅｓ）、主走査倍率補正量Ｘｓを０クリアし、そのときの同期検知信号（ＸＤＥＴＰ）の同期検知センサ１、非平行ＰＤ４４−３の出力間隔Ｙｄｓを記憶し、温度センサ４８の温度Ｔｓを記憶しておく（ステップＳ１０２）。

システムコントローラ２０１は連続印刷中のページ間で、位置合わせコントローラ２０３にページ間補正実行を要求する（ステップＳ１０１−Ｎｏ）。位置合わせコントローラ２０３では、ページ間補正実行要求を受けたら、主走査倍率補正、副走査位置補正を実行し、Ｘｓに主走査倍率補正量を加算し、印刷開始の出力間隔Ｙｄｓと現在の出力間隔Ｙｄｐとの差、Ｙｄｄを記憶し（ステップＳ１０３）、加算された主走査倍率補正量Ｘｓが予め設定された閾値Ｘｔ以上（ステップＳ１０５−Ｙｅｓ）、かつ、出力間隔の差分ＹｄｄがＹｄｔ以上（ステップＳ１０６−Ｙｅｓ）である場合には、温度センサ１８の温度Ｔｐを取得しＴｐとＴｓの差分が、予め設定された閾値Ｔｔ以上である場合に、システムコントローラ４６に位置合わせ実行要求を出力する（ステップＳ１０６）。

システムコントローラ２０１は、位置合わせ実行要求を受信したら、印刷を一時中断し、位置合わせを実行し、位置合わせ終了後印刷を再開する。

その他、特に説明しない各部は実施例１と同等に構成され、同等に機能する。

本実施例によれば、主走査倍率補正量、同期位置の副走査位置ずれ量に、温度条件を組み合わせて位置ずれ補正の実行条件を決定するので、位置合わせの実行回数を減らすことが可能となり、印字品質を保持した上で、生産性の向上を図ることができる。

この実施例４は、連続印刷開始時の温度とページ間カウント値取得時との温度を比較し、主走査位置合わせ補正量、副走査の位置合わせ補正量、連続印刷枚数、及び温度の比較結果全てが予め設定された閾値を超えた場合に、連続印刷を中断し、位置合わせを実行する例である。

図８は実施例４における処理手順を示すフローチャートである。この処理手順では、位置合わせコントローラ２０３は、印刷開始時補正実行時に（ステップＳ２０１−Ｙｅｓ）、主走査倍率補正量Ｘｓを０クリアし、そのときの同期検知信号（ＸＤＥＴＰ）の第１の同期検知センサ４４−１、非平行ＰＤ４４−３の出力間隔Ｙｄｓを記憶し、印刷枚数カウンタ１７のカウント値Ｐｓ、温度センサ１８の温度Ｔｓを記憶しておく（ステップＳ２０２）。

システムコントローラ２０１は連続印刷中のページ間で、位置合わせコントローラ２０３にページ間補正実行を要求する（ステップＳ２０１−Ｎｏ）。位置合わせコントローラ２０３では、ページ間補正実行要求を受けたら、主走査倍率補正、副走査位置補正を実行し、Ｘｓに主走査倍率補正量を加算し、印刷開始の出力間隔Ｙｄｓと現在の出力間隔Ｙｄｐとの差、Ｙｄｄを記憶し（ステップＳ２０３）、加算された主走査倍率補正量Ｘｓが予め設定された閾値Ｘｔ以上（ステップＳ２０４−Ｙｅｓ）、かつ、出力間隔の差分ＹｄｄがＹｄｔ以上（ステップＳ２０５−Ｙｅｓ）である場合には、印刷枚数カウンタ４７のカウント値Ｐｐを取得し、カウント値ＰｐとＰｓの差分が予め設定された閾値Ｐｔ以上（ステップＳ２０６−Ｙｅｓ）である場合、温度センサ４８の温度Ｔｐを取得し、ＴｐとＴｓの差分が、予め設定された閾値Ｔｔ以上（ステップＳ２０７−Ｙｅｓ）である場合に、システムコントローラ４６に位置合わせ実行要求を出力する（ステップＳ２０８）。

システムコントローラ２０１は、位置合わせ実行要求を受信したら、印刷を一時中断し、位置合わせを実行し、位置合わせ終了後印刷を再開する。

その他、特に説明しない各部は実施例１と同等に構成され、同等に機能する。

本実施例によれば、主走査倍率補正量、同期位置の副走査位置ずれ量に、連続印刷枚数と温度条件を組み合わせて位置ずれ補正の実行条件を決定するので、位置合わせの実行回数を減らすことが可能となり、印字品質を保持した上で、生産性の向上を図ることができる。

実施例１ないし４では、システムコントローラ２０１は、位置合わせ実行要求を受信したら、印刷を一時中断し、位置合わせを実行し、位置合わせ終了後印刷を再開するようになっている。しかし、連続印刷中に実行条件になった（位置合わせ実行要求を受信した）場合、印刷を一時中断すると、その中断した分、実行しているジョブの終了時間が遅くなる。すなわち、当該ジョブの印刷に時間がかかることになる。そこで、この実施例では、位置合わせ実行条件に達したことを記憶しておき、連続印刷終了後、位置合わせを実行する。

図９は、この実施例５に係る位置合わせ実行要求受信時の処理手順を示すフローチャートである。同図において、システムコントローラ２０１は、位置合わせ実行要求を受信したら位置合わせ実行要求を受信したことを記憶する（ステップＳ３０１）。印刷終了時、システムコントローラ２０１は、位置合わせ実行要求を受信しているかどうか確認し（ステップＳ３０２）、位置合わせ実行要求を受信していた場合（ステップＳ３０２−Ｙｅｓ）には、位置合わせを実行し（ステップＳ３０３）、記憶していた位置合わせ実行要求受信情報を消去する（ステップＳ３０４）。

その他、特に説明しない各部は実施例１ないし４と同等に構成され、同等に機能する。

本実施例によれば、連続印刷中に位置合わせを実行しないようにするので、連続印刷中の生産性を落とすことなく印字出力することが可能であり、連続印刷後、位置合わせを行うので、実用上不都合のない印字品質も保持することができる。

実施例５では、連続印刷時に位置合わせ実行要求を受信した場合には、連続印刷を終了した後、位置合わせ制御を実行するようになっているが、実施例１ないし４におけるように印刷を中断して位置合わせ補正制御を行いたい場合もある。すなわち、作業効率が低下しても画像品質を重視するか、画像品質は若干低下しても、作業効率を重視するかは、印刷対象物やユーザの要求によって変わってくる。

そこで、本実施例では、位置合わせ補正制御の実行時期について、ユーザの要求に応じて設定できるようにした。本実施例では、位置合わせ実行要求を受信したとき、印刷を中断して位置合わせ補正制御を実行するか、連続印刷中は印刷を継続し、連続印刷終了時に位置合わせ補正制御を実行するかを予め図示しない操作パネルから選択することができるようにし、この選択内容に従って位置合わせ補正制御を実行する。

図１０は、このユーザ選択を行う場合の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順では、ユーザは、位置合わせを連続印刷中に実行するかどうかを図示しない操作パネルから設定する。システムコントローラ２０１では、位置合わせ実行要求を受信したら、設定されている位置合わせ実行条件を取得する（ステップＳ４０１）。システムコントローラ２０１は、位置合わせ実行条件が、連続印刷中に実行であれば（ステップＳ４０２−Ｙｅｓ）、印刷を一時中断して（ステップＳ４０３）位置合わせを実行し（ステップＳ４０４）、位置合わせ終了後、印刷を再開する（ステップＳ４０５）。位置合わせ実行条件が、連続印刷終了後であった場合（ステップＳ４０２−Ｎｏ）、位置合わせ実行要求を受信したことを記憶する（ステップＳ４０６）。

印刷を終了時、システムコントローラ２０１では、位置合わせ実行要求を受信していた場合には、位置合わせを実行し、記憶していた位置合わせ実行要求受信情報を消去する。

その他、特に説明しない各部は実施例１ないし４と同等に構成され、同等に機能する。

本実施例によれば、連続印刷中に位置合わせを実行することを選択することができるので、画質を重視するか生産性を重視するかをユーザが選択することが可能となり、ユーザの操作性を高めることができる。

なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。

１ 画像形成部
４ 露光装置（光ビーム走査装置）
８ 搬送ベルト
１４，１５ 位置ずれ検出用センサ
１６ Ａ／Ｄ変換器
１７ 印刷枚数カウンタ
１８ 温度センサ
１９ ＲＯＭ
２０ ＲＡＭ
２１，２２ 位置ずれ検出用パターン
２０１ システムコントローラ
２０２ 画素クロック生成部
２０３ 位置合わせコントローラ

特開２００４−２９５０８３号公報 特開２００３−１４９９０５号公報 特開２００７−２１２８７３号公報

Claims (7)

1. 複数の単色画像を重畳して多色画像を形成する画像形成手段と、
   隣接する単色画像形成区間の間に位置ずれ補正用パターンを形成するパターン形成手段と、
   前記形成された位置ずれ補正用パターンを光学的に読み取って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って検出された位置ずれ量に基づいて画像の位置ずれを補正する補正手段と、
   を有する画像形成装置であって、
   前記補正手段が連続印刷中のページ間で主走査倍率補正を行う主走査倍率補正手段と、副走査倍率補正を行う副走査倍率補正手段を含み、
   前記補正手段は、前記主走査倍率補正手段又は副走査倍率補正手段の補正結果が予め設定された閾値を越えたとき、連続印刷を中断して前記主走査倍率補正手段及び副走査倍率補正手段による位置合わせ補正を実行すること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置であって、
   前記補正結果を保持する保持手段をさらに備え、
   前記主走査倍率補正手段は、画像形成領域の先端部側及び後端部側の画像形成領域外に設けられ、走査された光ビームを検知して同期検知信号をそれぞれ出力する第１及び第２の光検知手段と、前記第１の光検知手段の第１の同期検知信号出力から前記第２の光検知手段の第２の同期検知信号出力までの第１の時間をカウントする第１のカウント手段と、を備え、カウントされた前記第１の時間に基づいて主走査の位置合わせ補正量を求めて主走査倍率を補正し、
   前記副走査倍率補正手段は、前記第１の光検知手段の光走査方向下流側に当該第１の光検知手段に対して非平行に設けられ、走査された光ビームを検知して同期検知信号を出力する第３の光検知手段と、前記第１の光検知手段の同期検知信号出力から前記第３の光検知手段の同期検知信号出力までの第２の時間をカウントする第２のカウント手段と、を備え、カウントされた前記第２の時間に基づいて副走査の位置合わせ補正量を求めて副走査倍率を補正し、
   前記保持手段は、前記主走査及び副走査の位置合わせ補正量を保持すること
   を特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２記載の画像形成装置であって、
   前記保持手段は、主走査方向の位置合わせ補正量を補正開始時から保持し、主走査の補正量は位置合わせ補正開始時からの補正量であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   連続印刷枚数をカウントする第３のカウント手段をさらに備え、
   前記第３のカウント手段のカウント結果により、連続印刷枚数が予め設定された閾値を超えた場合には、連続印刷を中断し、位置合わせを実行することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   周囲温度を検出する温度検出手段と、
   連続印刷開始時の温度とページ間カウント値取得時との温度を比較する比較手段と、
   をさらに備え、
   前記比較手段の比較結果により、温度差が予め設定された閾値を超えた場合には、連続印刷を中断し、位置合わせを実行することを特徴とする画像形成装置。
6. 複数の単色画像を重畳して多色画像を形成する画像形成手段と、
   隣接する単色画像形成区間の間に位置ずれ補正用パターンを形成するパターン形成手段と、
   前記形成された位置ずれ補正用パターンを光学的に読み取って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って検出された位置ずれ量に基づいて画像の位置ずれを補正する補正手段と、
   を有し、所定タイミングで主走査及び副走査の位置合わせ補正を行う画像形成装置の位置合わせ補正方法であって、
   連続印刷中のページ間で主走査倍率補正と副走査倍率補正を実行し、
   前記主走査倍率補正結果又は副走査倍率補正結果が予め設定された閾値を越えたとき、連続印刷を中断して前記主走査倍率補正及び副走査倍率補正による位置合わせ補正を実行すること
   を特徴とする位置合わせ補正方法。
7. 複数の単色画像を重畳して多色画像を形成する画像形成手段と、
   隣接する単色画像形成区間の間に位置ずれ補正用パターンを形成するパターン形成手段と、
   前記形成された位置ずれ補正用パターンを光学的に読み取って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って検出された位置ずれ量に基づいて画像の位置ずれを補正する補正手段と、
   を有し、所定タイミングで主走査及び副走査の位置合わせ補正制御をコンピュータによって実行するための画像形成装置の位置合わせ補正制御プログラムであって、
   連続印刷中のページ間で主走査倍率補正と副走査倍率補正を実行する手順と、
   前記主走査倍率補正結果又は副走査倍率補正結果が予め設定された閾値を越えたとき、連続印刷を中断して前記主走査倍率補正及び副走査倍率補正による位置合わせ補正を実行する手順と、
   を備えていることを特徴とする位置合わせ補正制御プログラム。

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