JP4332549B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、支持媒体上にパターンを形成し、前記パターンを用いて画質の補正を行う画像形成装置に関する。

支持媒体上にパターンを形成し、形成されたパターンを読み取って画質の補正を行う画像形成装置が知られている。カラー画像形成装置は、複数の色成分の画像をそれぞれ所定の形成位置に形成し、各画像を記録シート上に重ね合わせて出力する。このとき、各色成分の画像を形成する位置がずれていると、ユーザーに色ずれとして認識される。色ずれは、前記画質に含まれる。色ずれが目立たないように、色ずれパターンを形成してその位置を読み取り、各色成分の画像の形成位置を補正することが行われている。あるいは、各色成分の濃度の経時的変化を補正するために、濃度パターンを作成し、形成されたパターンの濃度を読み取って補正を行うものがある。各色成分の濃度は、前記画質に含まれる。色ずれパターンを形成する位置については、前記記録シートの搬送方向と直交する方向を幅方向とするとき、幅方向の両端部に形成するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

良好な画像を維持するためには、補正の間隔が短いほうが好ましい。しかし、パターンを形成して検出するためには、相応の処理時間を要する。このため、補正を実行する時機が、なるべく装置本来の機能である画像形成（印刷）の邪魔にならないように考慮されている。

前記補正のタイミングは、例えば、一連の印刷（印刷ジョブ）を開始する直前、あるいは印刷ジョブの終了直後に行うものが多い。これは、パターンの形成と出力すべき画像の形成との間に画像形成前の準備工程、ならびに、画像形成後の後工程を挟まないようにして、トータルの処理時間を短縮するためである。あるいは、印刷ジョブ途中のページ間に色ずれパターンを挟むようにして形成するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、支持媒体の幅を支持媒体上に形成する画像の最大幅よりも余裕を持って広く設定しておき、最大画像幅よりも外側の領域に色ずれパターンを形成するものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００４−１０９８７６号公報 特開２００６−１７１３５２号公報 特開２００５−９９７１６号公報

しかし、印刷ジョブ開始前にパターンを形成すると、印刷ジョブの開始が遅くなってしまう。印刷ジョブ終了後にパターンを形成すると、次の印刷ジョブの開始が遅れてしまう。印刷ジョブ途中のページ間にパターンを形成すると、ページ間の間隔を広げる必要がり、印字速度が遅くなってしまう。さらに、支持媒体として中間転写媒体を用いる装置では、パターンが清掃しきれずに残留し、後続の記録シートの裏面を汚してしまう可能性もある。最大画像幅よりも外側の領域にパターンを形成するものは、前述のものに対して、印字速度の低下や印刷ジョブ開始の遅れなどはない。しかし、支持媒体の幅を最大画像幅よりも十分に広く設定する必要がある。それに対応して、画像形成部の各部も最大画像幅より広く設定する必要がある。従って、装置が大型化せざるを得ない。また、幅広化に伴い、コストアップを招く可能性もある。
いずれの手法も一長一短がある。これらを両立し得る手法がさらに望まれている。

この発明は、前述の事情を考慮してなされたものであって、装置を大型化することなく、かつ、パターンの形成に余分な時間を費やすことなく、前記パターンを用いた補正を実現する手法を提供するものである。

この発明は、画像およびパターンを支持媒体上に所定の条件で形成する出力画像形成部と、形成された画像を記録シート上に転写する出力部と、形成されたパターンを読み取り、読み取った結果に基づいて前記条件を補正する補正部と、画像形成部と出力部と補正部とを制御する補正制御部とを備え、前記補正制御部は、画像が形成される領域と前記パターンが形成される領域とが重複するか否かを判断し、重複しない場合は画像とパターンとを並行して支持媒体上に形成させることを特徴とする画像形成装置を提供する。

この発明の画像形成装置は、補正制御部が、画像が形成される領域と前記パターンが形成される領域とが重複するか否かを判断し、重複しない場合は画像とパターンとを並行して支持媒体上に形成させるので、判断結果に応じてパターンを出力すべき画像と同時に形成し、画質の補正を行うことができる。しかも、装置を大型化する必要がない。
また、画質を補正するためのパターンを画像と別のときに形成すると、パターンの形成の直後に形成される画像の幅方向における濃度が不均一になることがある。ここで、パターンは、幅方向の一部領域（以下、この領域をパターン領域という）に形成されるものとする。パターンおよび画像をトナーで現像する現像ユニットにおいて、パターン領域に対応する部分へのトナーの供給が追従できない場合に、前述した濃度の不均一が生じる。この発明によれば、出力すべき画像と同時にパターンを現像するので、パターンの影響を受けて画像濃度が不均一になることがない。

ここで、パターンの一例は、色ずれを補正するためのパターンである。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、各色成分の濃度を補正するためのパターンであってもよく、他の補正を目的とするパターンであってもよい。

支持媒体は、出力すべき画像およびパターンが表面に形成されるものであればよく、その材質や形状は限定されない。中間転写媒体を用いた電子写真方式のカラー画像形成装置においては、例えば、中間転写媒体が支持媒体に相当する。中間転写媒体を用いず、各色成分の画像を直接記録シート上に重ね合わせる電子写真方式の画像形成装置においては、例えば、前記記録シートを支持する支持体が支持媒体に相当する。各色成分の画像を感光体上に重ね合わせる電子写真方式の画像形成装置においては、例えば、前記感光体が支持媒体に相当する。

また、出力すべき画像とは、出力することが予定されており、出力待ちの状態にある画像をいう。例えば、複数ページからなる印刷ジョブの出力中に所定の時機が到来した場合、その時点でまだ画像の形成が開始されていないページは出力すべき画像に相当する。また、印刷要求のあった印刷ジョブを一旦処理待ちのキューにつないで順次印刷をするものでは、キューにつながれて処理待ちの状態にある印刷ジョブが出力すべき画像に含まれる。

出力画像形成部は、複数の色成分の画像をそれぞれ形成し、各色成分の画像を所定の位置関係に重ね合わせることによって出力すべき画像を支持媒体上に形成するものであり、
前記補正部は、各色成分に対応するパターンを読み取って前記パターンの位置を検出し、検出された位置と予め定められた基準位置とのズレ量に基づいて各色成分の画像を形成する位置を補正してもよい。

また、前記補正制御部は、画像が形成される領域と前記パターンが形成される領域とが重複するとき、パターンを画像の前もしくは後に形成させてもよい。

さらに、支持媒体は、一方向に移動しながらその表面に画像が形成されるものであり、前記出力画像形成部は、支持媒体の移動方向に直交する幅方向の一方もしくは両方の端部にパターンを形成し、出力すべき画像の中央部を前記幅方向の中央部と一致させて形成し、前記補正制御部は、出力待ちの画像が形成される幅方向の領域と前記パターンが形成される幅方向の領域とが重複するか否かを判断してもよい。

さらにまた、前記補正制御部は、出力待ちの画像を形成すべき領域と前記パターンを形成する領域とが重複する場合、支持媒体の移動方向において前記画像を形成する領域と別の領域に前記パターンを形成してもよい。

前記補正制御部は、前記形成位置を補正した後、予め定められた期間が経過するかもしくは予め定められたページ数の出力をしたときにパターンを出力すべき画像と同時形成するか否かを判断してもよい。

また、前記補正制御部は、所定の時機が到来した後、さらに予め定められた時間が経過するかもしくは予め定められたページ数の画像が出力されるまでの期間にパターンを同時に形成できる画像を待ち、前記期間中に前記パターンを同時に形成できる画像が形成されなかったとき、次の画像を形成させる前に前記パターンを形成させるようにしてもよい。このようにすれば、所定の時機が到来したときにパターンを同時に形成できる画像がなかった場合でも、前記期間中にパターンが同時形成できる画像を探すので、対象時機が到来したときにだけ画像を探す場合に比べて、対象画像を見出す可能性が高い。

あるいはまた、出力すべき１以上の画像の画像データを印刷ジョブとして取得する取得部と、前記画像が形成されるまでの待ち状態にある画像の画像データがつながれる印刷キューとをさらに備え、前記補正制御部は、所定の時機が到来したとき、印刷キューにつながれた印刷ジョブの中からパターンを同時に形成できる印刷ジョブを探すようにしてもよい。

さらに、前記補正制御部は、所定の時機が到来した後、印刷キューにつながれた印刷ジョブの中からパターンを同時に形成できる印刷ジョブを探し、かつ、対象の印刷ジョブが見つからない場合、前記時機から予め定められた時間が超過するかあるいは前記時機から予め定められたページ数を超過するときを期限として対象の印刷ジョブを探し続けるようにしてもよい。このようにすれば、前記期間中、印刷キューにつながれた印刷ジョブを対象にパターンを同時に形成できる印刷ジョブを探し続けるので、対象時機が到来したときにだけ印刷キューにつながれた印刷ジョブを探す場合に比べて対象画像を見出す可能性が高い。

また、前記補正制御部は、対象の印刷ジョブを見出したときに当該印刷ジョブの画像を他の画像よりも先に形成させるようにしてもよい。このようにすれば、所定の時機が到来した後、よりはやくパターンを形成させて補正を行うことができる。

あるいは、前記補正制御部は、新たに印刷キューにつながれた印刷ジョブが対象の印刷ジョブであり、かつ、前記対象印刷ジョブの画像を他の画像より先に形成させると前記期限内にパターンを形成できる場合に限って、対象の印刷ジョブの画像を他の画像よりも先に形成させるようにしてもよい。このようにすれば、前記期限の終了近くに対象の印刷ジョブを見出した場合、前記期限内にパターンを形成させることができる。

以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
（画像形成装置の全体的な機構的構成）
まず始めに、この発明の画像形成装置の機構的な構成例を説明する。図２は、この発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、用紙等の記録シートに対して多色および単色の画像を形成する電子写真方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１００は、露光ユニット６４、感光体ドラム１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）、現像ユニット２４（２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ）、帯電ローラ１０３（１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ）、クリーニングユニット１０４（１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ）、中間転写ベルト（支持媒体）３０、中間転写ローラ（以下、単に転写ローラという。）１３（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）、２次転写ローラ３６、定着装置３８、給送カセット１６、手差しトレイ１７及び排出トレイ１８等を備えている。
露光ユニット６４、感光体ドラム１０、現像ユニット２４、帯電ローラ１０３、クリーニングユニット１０４、中間転写ベルト３０、中間転写ローラ１３は、請求項にいう出力画像形成部を構成する。
２次転写ローラ３６、定着装置３８、給送カセット１６、手差しトレイ１７および排出トレイ１８は、請求項にいう出力部を構成する。

画像形成装置１００は、カラー画像の減法混色の３原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）にブラック（Ｋ）を加えた４色の各色成分に対応した画像データを用いて画像形成を行う。感光体ドラム１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）、現像ユニット２４（２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ）、帯電ローラ１０３（１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ）、転写ローラ１３（１３ａ〜１３ｄ）及びクリーニングユニット１０４（１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ）は、各色成分に応じてそれぞれ４個ずつ設けられており、４つの画像形成部ＰＫ、ＰＣ、ＰＭ、ＰＹを構成している。画像形成部ＰＫ、ＰＣ、ＰＭ、ＰＹは、中間転写ベルト３０の移動方向（副走査方向）に一列に配列されている。前記各部の各符号の末尾に付与されたアルファベットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、各色成分に対応する。即ち、Ｙはイエロー、Ｍはマゼンタ、Ｃはシアン、Ｋはブラックにそれぞれ対応する。末尾のアルファベットを省略した場合、その説明は、全ての色成分に適用される。

帯電ローラ１０３は、感光体ドラム１０の表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。帯電ローラ１０３に代えて、帯電ブラシを用いた接触方式の帯電器、又は、帯電チャージャを用いた被接触方式の帯電器を用いることもできる。露光ユニット（ＬＳＵあるいはLaser Scanning Unitともいう）６４は、図２に図示しないレーザダイオード、ポリゴンミラー４０及び反射ミラー４６（４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋ）等を備えている。レーザダイオードは、各色成分に対応して設けられ、それぞれのレーザダイオードからは、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色成分の画像データによって変調されたレーザビームが照射される。各レーザビームは、帯電ローラ１０３によって均一に帯電した感光体ドラム１０の表面をそれぞれ照射する。これにより、感光体ドラム１０には、その表面に各色成分の画像データに応じた静電潜像が形成される。即ち、感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋには、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各画像データに対応する静電潜像がそれぞれ形成される。

現像ユニット２４は、各感光体ドラム１０に形成された静電潜像を各色成分に対応したトナーで現像する。この結果、各感光体ドラム１０の表面に、各色成分の可視化された画像（トナー画像）が形成される。モノクロ画像を形成する場合は、感光体ドラム１０ａのみに静電潜像を形成し、ブラックのトナー像のみを形成する。カラー画像を形成する場合は、感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにそれぞれ静電潜像を形成し、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー画像を形成する。中間転写ローラ１３は、それに印加された転写電圧の作用で、各トナー像を中間転写ベルト３０上に転写する。中間転写ベルト３０は、中間転写ローラ１３ｄの側から１３ａの側へ移動する。カラー画像を形成する場合、中間転写ベルト３０の移動に伴って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に各トナー画像が中間転写ベルト３０上に重ね合わされる。重ね合わされたトナー画像は、２次転写ローラ３６の配置された部分を通過する。このとき、トナー画像が通過するタイミングに同期するように、給送カセット１６もしくは手差しトレイ１７から記録シートが給送される。給送された記録シートは、中間転写ベルト３０と２次転写ローラ３６との間に搬送され、トナー画像に接触する。２次転写ローラ３６は、それに印加された２次転写電圧の作用で、トナー画像を記録シートに転写する。トナー画像が転写された記録シートは、定着装置３８を経て排出トレイ１８へ排出される。定着装置３８は、記録シートが通過するとき、トナー画像を溶融させて記録シート上に定着させる。

（画像形成装置の要部の構成）
図３は、この発明の画像形成装置に係る要部の機構的構成を模式的に示す説明図である。 無端状の中間転写ベルト３０は、紙面に向かって時計方向に回転するベルト駆動ローラ３２によって駆動される。中間転写ベルト３０の下側には、その表面と対向するように、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ３４が配置されている。なお、ＣＣＤイメージセンサ３４は、中間ベルト３０の移動方向に沿って感光体ドラム１０Ｋよりも下流側、即ち、感光体ドラム１０Ｋと２次転写ローラ３６との間に配置されている。

また、中間転写ベルト３０を挟んでベルト駆動ローラ３２と対向するように２次転写ローラ３６が配置されている。給送カセット１６あるいは手差しトレイ１７から給送された記録シート５０は、２次転写ローラ３６と中間転写ベルト３０との間を通過する。

図４は、この発明の画像形成装置に係る要部の電気的構成を示すブロック図である。図４に示すように、画像形成装置１００は、入力部としてのＣＣＤイメージセンサ３４および画像入力部６２を含む。また、制御対象としてのＬＳＵ６４および駆動部６６を含む。さらに、入力部からの信号あるいはデータを処理し、かつ、制御対象を制御するための制御部６０、ＲＡＭ６８およびＲＯＭ７０を含む。さらに、画像形成装置１００は、駆動負荷としての感光体ドラム１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、ベルト駆動ローラ３２およびポリゴンミラー４０を含む。
ＣＣＤイメージセンサ３４は、制御部６０によって実現される機能と相まって請求項にいう補正部に相当する。また、制御部６０、ＲＡＭ６８およびＲＯＭ７０は、請求項にいう補正制御部に対応する。
画像入力部６２は、請求項にいう取得部に対応する。また、制御部６０は、請求項にいう印刷キューをＲＡＭ６８上に用意する。

ＣＣＤイメージセンサ３４は、中間転写ベルト３０上に形成されるパターンを読み取るためのセンサである。画像入力部６２は、出力すべき画像の画像データを外部から取得する。画像データを提供するソースは、通信線を介して画像形成装置１００に接続される機器である。前記機器の一例は、パーソナルコンピュータなどのホストである。他の一例は、イメージスキャナである。取得された画像データは、印刷処理のためにＲＡＭ６８に格納される。

制御部６０は、具体的にはＣＰＵもしくはマイクロコンピュータである。ＲＡＭ６８は、制御部に対して作業用のワークエリアおよび画像データを格納する画像メモリとしての領域を提供する。画像入力部６２から取得される画像データには、その属性を示す情報が付与されている。付与された属性には、各画像の縦横のサイズ、モノクロ画像とカラー画像の種別等が含まれる。制御部６０は、取得された画像データを、付与された属性に対応付けてＲＡＭ６８に格納する。画像データは、ジョブ単位でＲＡＭ６８に格納され、さらに一つのジョブが複数ページからなる場合は、ページ単位で格納される。画像データが、外部のホストから、ページ記述言語の形式で入力される場合、制御部６０は、入力された画像データを展開して画像メモリ領域に格納する。

ＲＯＭ７０は、制御部６０が実行する処理手順を定めたプログラムを格納する。さらに、ＲＯＭ７０は、前記パターンを生成するためのパターンデータを格納する。制御部６０は、図示した駆動負荷の駆動を制御する。さらに、画像形成装置１００の構成部であって、図４に図示されていない各部の動作を制御する。

ＬＳＵ６４は、図示しない画像処理部を介して、ＲＡＭ６８内の画像メモリ領域に格納された画像データに基づく信号を受領する。前記画像処理部は、画像データを処理して出力すべき画像の各画素に応じた変調信号をＬＳＵ６４に提供する。なお、前記変調信号は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに提供される。イエローの変調信号は、ＬＳＵ６４内に配置されたレーザダイオード４２Ｙの発光を変調するために用いられる。マゼンタ、シアン、ブラックの各変調信号は、ＬＳＵ６４内のレーザダイオード４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋの発光をそれぞれ変調するために用いられる。

駆動部６６は、個別モータ２６と共通モータ２８とを含む。個別モータ２６は、感光体ドラム１０Ｋを駆動するモータである。共通モータ２８は、感光体ドラム１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙの共通の駆動源として各感光体ドラムを駆動する。さらに、駆動部６６は、ベルト駆動ローラ３２を駆動するモータ（不図示）およびポリゴンミラー４０を駆動するモータ（不図示）を含む。なお、制御部６０は、感光ドラム１０の表面と中間転写ベルト３０とは、その周面が互いに等しい一定の速度で移動するように、それらの負荷を駆動するモータを制御する。

画像入力部６２から入力された画像データは、その画像が形成されるまで画像メモリ領域に保持する必要がある。画像の形成は、画像データの取得に比べて時間を要する。また、画像データの取得された順序で画像を形成するとは限らない。例えば、ユーザーがページを逆順にして印刷するように指定することもある。あるいは、ユーザーが編集機能や両面印刷を指定することにより、画像形成を行うページの順序を入力順と変えなければならない場合もある。これらの必要に応じるため、制御部６０は、キューを用いて画像メモリ領域に格納する各画像データを管理する。即ち、画像メモリ領域に格納されている画像データを印刷ジョブ単位で管理するために、印刷キューを用いる。さらに、各印刷ジョブ内の各ページの処理順を管理するために印刷キューと別のキューを用意し、それを用いるようにしてもよい。このようにすれば、印刷ジョブとページとの階層構造になったキューで、画像形成すべき各ページを管理することができる。

キューは、データ処理の分野で公知のデータ構造の一種である。その管理対象のデータへのリンク情報をＦＩＦＯ構造のバッファに格納し、必要に応じて参照できるようにするものである。管理対象のデータは、バッファの末尾につながれて処理待ちの状態になり、バッファの先頭のものから順次処理が行われる。処理が終了したらバッファ内のデータが繰り上げられる。バッファにつながれているデータの順序を入れ替えることもできる。
制御部６０は、印刷キューをＲＡＭ６８内に用意する。そして、画像形成を待つ印刷ジョブを印刷キューにつなぐ。そして、印刷キューの先頭につながれた印刷ジョブがある限り、先頭の印刷ジョブの画像を形成する。

（パターンの形成、読み取りと補正の手順）
パターンを形成する場合、制御部６０は、ＲＯＭ７０に予め格納されているパターンのパターンデータを取得する。取得したパターンデータを画像メモリ領域に展開してパターンを準備する。パターンを準備する色成分は、制御部が判断して選択する。その後、展開されたパターンのデータをＬＳＵ６４に転送する。データを受領した色成分のレーザダイオードは、感光体ドラム上にパターンの静電潜像を形成する。現像ユニットは、形成された静電潜像を現像してパターンのトナー像を形成する。各色成分のトナー像は、中間転写ベルト３０上に転写される。

ＣＣＤイメージセンサ３４は、形成された各色成分のパターンを読み取る。制御部６０は、読み取られた各色成分のパターンから得られる情報に基づいて、画質の補正を行う。例えば、色ずれ補正の場合、制御部６０は、ＣＣＤイメージセンサ３４で読み取られた各色成分のパターンの基準位置に対するズレ量を求める。ここで、制御部６０は、特定の色成分を基準色とし、基準色のパターンの位置を基準位置としてもよい。あるいは、パターンとは別に中間転写ベルト３０に形成された基準色のパターンを基準位置としてもよい。

制御部６０は、パターンを形成するとき、各色成分のレーザダイオード４２を同時に発光させ、各感光ドラム１０上を同時に露光し始めるように制御する。このようにすると、図３のように、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローの各パターンは同一タイミングで中間転写ベルト３０に転写される。この場合、中間転写ベルト３０に転写された各パターンの間隔と、感光ドラム１０の間隔とは等しくなる。図３に示すように、感光体ドラム１０Ｋと１０Ｃとの間隔はＰ１である。感光体ドラム１０Ｃと１０Ｍとの間隔はＰ２である。また、感光体ドラム１０Ｍと１０Ｙとの間隔はＰ３である。

ここで、制御部６０が各色成分のパターンの位置を得る手順を詳述する。図１は、中間転写ベルト３０上に形成されるパターンの一例を示す説明図である。図１は、転写ベルト３０を下方からみた図であり、中間転写ベルト３０は、図１の下方から上方（矢印Ｍの方向）へ移動する。ＣＣＤイメージセンサ３４Ｆ、３４Ｒは、リニアセンサであり、中間転写ベルト３０の移動方向と直交する幅方向に沿ってＣＣＤイメージセンサの各セルが配置されている。また、２つのイメージセンサは、幅方向に延びる直線上に整列し、かつ、中間転写ベルト３０の両端部に配置されている。図１に示すように、パターンは、中間転写ベルト３０の両端部に形成される。各色成分の一端側のパターンは、中間転写ベルト３０の移動方向に並ぶ１７本のラインパターンのセットからなる。従って、両端部の合計は、３４本のラインパターンである。１７本のパターンが前記移動方向に並ぶ長さは、感光体ドラム１０の周長にほぼ等しい。図１で、各ラインパターンの色を示すために、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの文字を付しているが、これは説明のためであって実際のパターンは文字パターンを含まない単純なラインパターンである。図１に示したラインパターンのうち、前記幅方向に対して平行に延びるラインパターンは、前記移動方向の画像形成位置を補正するためのパターン（副走査方向補正用のパターン）である。前記幅方向に対して４５度の角度をなして斜めに延びるラインパターンは、前記幅方向の形成位置を補正するためのパターン（主走査方向補正用のパターン）である。

制御部６０は、ＣＣＤイメージセンサ３４からの信号により、各ラインパターンがＣＣＤイメージセンサ３４を通過するときの各ラインパターンの先端と後端の通過タイミングを得る。得られた先端通過タイミングと後端通過タイミングの平均値を各ラインパターンの中心が通過するタイミングとする。さらに、制御部は、イメージセンサの各セルについて検知した通過タイミングの平均を求める。求めた値を各ラインパターンの通過タイミングとする。制御部６０は、前述のようにして得られた各ラインパターンの通過タイミングをＲＡＭ６８に一時的に格納する。

また、図１に示すように、各色成分のパターンは、１７本のラインパターンが並んでいる。制御部６０は、１７本の各ラインパターンの通過タイミングの平均をさらに求め、求められた平均値を各色成分の形成位置に対応するタイミングとしてもよい。得られたタイミングと中間転写ベルト３０の移動速度から、図３に示す各色成分のパターンの間隔Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に対応する時間を算出する。間隔Ｓ１は、基準色（ブラック）のパターンとシアンのパターンとの間隔である。間隔Ｓ２は、基準色（ブラック）のパターンとマゼンタのパターンとの間隔である。間隔Ｓ３は、基準色（ブラック）のパターンとイエローのパターンとの間隔である。

次に、ブラックが基準色とした場合の副走査方向の位置補正について説明する。制御部６０は、間隔Ｓ１を、ブラックの感光ドラム１０Ｋとシアンの感光ドラム１０Ｃとの間隔Ｐ１（図３参照）と一致させるように補正する。即ち、間隔Ｓ１とＰ１との差が予め定められた閾値以下になるように、以降の画像形成におけるシアン画像の形成位置の補正を行う。間隔Ｐ１は、予め定められた値である。形成位置の補正は、レーザダイオード４２Ｃの発光開始タイミングを変えることにより補正する。より詳細には、副走査方向の補正は、走査ライン単位での発光開始タイミングを変えることにより実現される。

さらに、制御部６０は、間隔Ｓ２を、ブラックの感光ドラム１０Ｋとマゼンタの感光ドラム１０Ｍとの間隔（Ｐ１＋Ｐ２）と一致させるように補正を行う。即ち、間隔Ｓ２と（Ｐ１＋Ｐ２）との差が予め定められた閾値以下になるように、以降の画像形成におけるマゼンタ画像の形成位置を補正する。間隔Ｐ２は、Ｐ１と同様に予め定められた値である。形成位置の補正は、レーザダイオード４２Ｍの発光開始タイミングの補正により実現する。

さらにまた、制御部６０は、間隔Ｓ３を、ブラックの感光ドラム１０Ｋとイエローの感光ドラム１０Ｙとの間隔（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）と一致させるように補正を行う。即ち、間隔Ｓ３と（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）との差が予め定められた閾値以下になるように、以降の画像形成におけるイエロー画像の形成位置を補正する。間隔Ｐ３は、Ｐ１、Ｐ２と同様に予め定められた値である。形成位置の補正は、レーザダイオード４２Ｙの発光タイミングの補正により実現する。

続いて、主走査方向の位置補正について説明する。主走査方向の位置補正は、副走査方向の補正量を求めた後に行う。制御部６０は、主走査方向補正用のパターンについて、基準色（ブラック）のパターンと他の各色のパターンとの間隔を求める。求められた間隔のうち、基準色（ブラック）のパターンとシアンのパターンとの間隔をＳ１’とする。また、基準色（ブラック）のパターンとマゼンタのパターンとの間隔をＳ２’とする。さらに、基準色（ブラック）のパターンとイエローのパターンとの間隔をＳ３’とする。求めた間隔を、先に求められた副走査方向の間隔Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の基準との差分で補正する。即ち、補正された間隔をＳ１’’、Ｓ２’’、Ｓ３’’とするとき、

Ｓ１’’＝Ｓ１’−（Ｓ１−Ｐ１）
Ｓ２’’＝Ｓ２’−｛Ｓ２−（Ｐ１＋Ｐ２）｝
Ｓ３’’＝Ｓ３’−｛Ｓ３−（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）｝

制御部６０は、間隔Ｓ１’’を、間隔Ｐ１と一致させるように補正する。即ち、間隔Ｓ１’’とＰ１との差が予め定められた閾値以下になるように、以降の画像形成におけるシアン画像の形成位置の補正を行う。主副走査方向の補正は、各走査ラインのレーザダイオード４２Ｃの発光開始タイミングを変えることにより実現される。また、制御部６０は、間隔Ｓ２’’を、間隔（Ｐ１＋Ｐ２）と一致させるように補正する。即ち、間隔Ｓ２’’と（Ｐ１＋Ｐ２）との差が予め定められた閾値以下になるように、以降の画像形成におけるマゼンタ画像の形成位置の補正を行う。さらに、制御部６０は、間隔Ｓ３’’を、間隔（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）と一致させるように補正する。即ち、間隔Ｓ３’’と（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）との差が予め定められた閾値以下になるように、以降の画像形成におけるイエロー画像の形成位置の補正を行う。

なお、制御部６０は、主走査方向補正用のパターンを読み取って得られる間隔Ｓ１’’、Ｓ２’’、Ｓ３’’をＣＣＤイメージセンサ３４Ｆと３４Ｒとの間で一致させるように、主走査方向の変調信号の転送レートを補正するようにしてもよい。これは、主走査方向における各色成分の画像倍率のバラツキを一致させる補正である。

（出力画像とパターンの同時形成）
図１に、Ａ４サイズ記録シートが横送りされる場合、中間転写ベルト３０上に形成べき画像の領域を示している。鎖線で囲まれた横長の矩形領域７５である。前記領域は、幅方向において、パターンを形成する領域７３と重複している。パターンを形成する領域は、中間転写ベルト３０の左右の端部にあり、一点鎖線で囲まれた縦長の二列の領域である。しかし、Ｂ５サイズの記録シートが横送りされる場合、その画像を形成する領域７５は、パターンを形成する領域と重複しない。Ｂ５サイズの記録シートの画像を形成する領域７５は、実線で囲まれた横長の矩形領域である。Ｂ４サイズの記録シートが縦送りされる場合も、同様に重複しない。従って、印刷ジョブが幅方向においてＢ５横送りの幅より小さいときは、画像の両端部に補正用のパターンを形成することができる。画像形成装置の要部の寸法と各構成要素の配置が決まれば、パターンを同時に形成できるシートサイズ（以下、このサイズを小サイズという）は判明する。制御部６０は、パターンを形成するとき、そのときに出力を予定している画像、即ち、印刷キューにつながれている印刷ジョブの中に、小サイズの印刷ジョブが有るか否かを判断する。図５は、制御部６０が対象画像を検索する印刷キューのデータ形式の一例を示す説明図である。図５（ａ）に示すように、印刷キューには、キューにつながれた印刷ジョブの属性と印刷ジョブのデータが格納されている領域への参照情報（参照アドレス）が格納されている。格納された属性には、ページサイズとページ数が含まれる。

印刷ジョブの画像と、パターンを同時に形成する場合、制御部６０は、画像メモリ領域に格納された印刷ジョブの画像とパターンを重畳する。そして、重畳されたデータに基づいて変調信号を生成し、ＬＳＵ６４へ転送する。なお、この実施形態において一連のパターンを形成するためには、印刷ジョブの複数ページに渡って形成する必要がある。たとえば、図６は、この発明の画像形成装置で、中間転写ベルト上に形成されるパターンの異なる一例を示す説明図である。図６に示すように、パターンは、Ｂ４サイズ２ページ分の領域７７ａ、７７ｂに渡って、それらの両側に形成される。従って、制御部６０は、パターンを同時に形成し得るページが所定数以上連続しているか否かを判断する。パターンを同時に形成し得るページ数は、各ページの間隔と、パターンから決まるのでページサイズに対して既定の値である。図６に示すように、Ｂ４サイズの画像については、２以上のページが連続していればパターンを同時に形成し得る。

図７は、パターンを同時形成するかどうかを制御部６０が決定する処理手順を示すフローチャートである。制御部６０は、１つの印刷ジョブの処理を開始するたびに図７の処理を実行する。図７で、まず制御部６０は、画像補正の時機が到来したか否かを判断する（ステップＳ１１）。ここで、画像補正の時機は、たとえば、先の補正から所定の時間が経過したときに到来したと判断する。あるいは、先の補正から所定のページ数を出力したときに到来したと判断する。あるいは、これらを組み合わせて判断してもよく、また、画像と密接に関連する部品、例えば、感光体ドラム１０が交換されたときに補正時機が到来したと判断してもよい。制御部６０は、未だ補正時機が到来していないと判断した場合、パターンを形成することなく、印刷ジョブの各ページの画像を順次形成して出力する（ステップＳ３７、Ｓ３９）。

補正時機が到来したと判断した場合、制御部６０は、出力を予定している印刷ジョブの中に小サイズのページがあるか否かの検索を開始する（ステップＳ１３）。このためには、図５に示す印刷キューの「ページサイズ」の項目を参照すればよい。この実施形態で、検索の対象は、印刷キューにつながれている印刷ジョブである。制御部６０は、印刷キューにつながれた印刷ジョブを、先頭のものから順番に調べる。小サイズのページが見つからなかった場合は、次の印刷ジョブの処理が開始されたときに、ステップＳ１１から処理を繰り返して小サイズページを検索する。この検索は、補正時機が到来した後、所定の期限が超過するまで印刷ジョブの処理開始ごとに繰り返される。所定の期限とは、例えば、補正時機が到来してから所定の時間が経過するまでである。あるいは、補正時機が到来してから所定のページ数が出力されるまでであってもよい。また、それらの条件の組み合わせであってもよい。

フローチャートの説明に戻る。前記ステップＳ１５で、小サイズページが見つからなかった場合、ルーチンはステップＳ３３へ進み、所定の期限を超過したかどうかを判断する。期限が超過していなければ、パターンを形成することなく、印刷ジョブの各ページの画像を順次形成して出力する（ステップＳ３７、Ｓ３９）。期限が超過している場合は、印刷ジョブを処理する前、即ち各ページの画像形成と別にパターンを形成し、画像補正を行う用に制御する（ステップＳ３５）。その後、印刷ジョブの各ページの画像を順次形成して出力する（ステップＳ３７、Ｓ３９）。

一方、前記ステップ１５で小サイズのページが見つかった場合、制御部６０は、パターンを形成するのに必要なページ数が連続した印刷ジョブか否かを判断する（ステップＳ１７）。このためには、図５に示す印刷キューの「ページ数」の項目を参照すればよい。また、必要なページ数ｍは、各ページサイズに対して予め定められた値である。ｍページが連続していない場合、ルーチンは前述したステップＳ３３へ進む。ｍページが連続した印刷ジョブの場合、以降のステップでパターンを印刷ジョブの１〜ｍページの画像と共に印刷する。まず、制御部６０は、ページ数カウント用の変数ｎを初期化する（ステップＳ１９）。変数ｎは、ページ数を１からｍまでカウントするために用いる変数である。次に、制御部６０は、パターンをｍ個に分割する（ステップＳ２１）。分割されたパターンは、１〜ｍの各ページにそれぞれ重畳すべきものである。

続いて、制御部６０は、変数ｎがｍ以下か否かを判定する（ステップＳ２３）。少なくとも、最初はｎ以下の条件を満足する。変数ｎがｍ以下の場合、ステップＳ２１で分割されたパターンのうちｎ番目のパターンを印刷ジョブのｎページ目の画像に重畳する（ステップＳ２５）。そして、変数ｎをプラス１し（ステップＳ２７）、当該ページの画像を形成する（ステップＳ２９）。その後、制御部６０は、印刷ジョブに残りページがあるか否かを判断する（ステップＳ３１）。残りページがある場合、ルーチンはステップＳ２３に進んでループする。ここで、次のページについての処理を繰り返す。ステップＳ２３で、変数ｎがｍを超えた場合は、パターンの重畳を行うことなく、そのページの画像を形成する（ステップＳ２９）。印刷ジョブの全てのページの画像が形成されたら、ステップＳ３１の判定により、ループを脱し、処理を終了する。

（印刷キューの順序の変更）
図８は、この発明に係るパターンを同時形成できる印刷ジョブが追加されたときに、印刷ジョブを繰り上げる手順を示すフローチャートである。図８の処理は、画像補正の時機が到来した後、新たな印刷ジョブが印刷キューに追加されるたびに実行されるものである。

図８で、制御部６０は、印刷キューにつながれている印刷ジョブのうち、まず、先頭の印刷ジョブを参照する（ステップＳ４１）。参照した印刷ジョブのページサイズを参照し、小サイズの印刷ジョブか否かを判断する（ステップＳ４３）。小サイズでなければ、ルーチンは、ステップＳ５５へ進み、現在参照している印刷ジョブが、印刷キューの末尾のものか否かを判断する（ステップＳ５５）。末尾の印刷ジョブでなければ、次の印刷ジョブを参照し（ステップＳ５７）、ステップＳ４３以降の判定を繰り返す。このループは、所定ページ数以上の小サイズジョブが見つかるか、あるいは、参照対象が末尾の印刷ジョブに至るまで繰り替えされる。ステップＳ５５で、印刷キューの末尾まで参照し終えたと判断した場合は、処理を終了する。

一方、ステップＳ４３で、参照した印刷ジョブが小サイズの印刷ジョブであった場合は、続いて、パターンの形成に必要なページ数が連続しているか否かを判断する（ステップＳ４５）。必要なページ数がなければ、ルーチンは、前述のステップＳ５５へ進む。必要なページ数がある場合、その印刷ジョブが、現在の印刷キューのままでは、所定の期限を超過するか否かを判断する（ステップＳ４７）。期限を超過しないと判断した場合は、処理を終了する。即ち、印刷キュー内の登録順序を入れ替えない。

制御部６０が、そのままの処理順序では、見出した小サイズジョブが所定の期限内に処理されないと判断した場合、以降のステップで、対象の印刷ジョブを１つずつ繰り上げてみて、期限内に収まるところまで繰り上げるようにする。制御部６０は、まず、対象の印刷ジョブを、印刷キュー内で繰り上げられるか否かを判断する。対象の印刷ジョブが印刷キューの先頭にある場合は繰り上げできない。繰上げできないと判断した場合、ルーチンはステップＳ５９へ進む。繰上げが可能な場合、制御部６０は、対象の印刷ジョブを印刷キュー内で１つだけ繰り上げる（ステップＳ５１）。そして、その順序で処理を実行した場合に、所定の期限内に対象の印刷ジョブを処理できるかどうかを予測する（ステップＳ５３）。例えば、期限がページ数で管理されている場合は、印刷キューの「ページ数」の項目を参照し、先頭の印刷ジョブから対象の印刷ジョブの手前までのページ数の累計が期限内に収まるかどうかを判断する。期限が時間で管理されている場合、先頭から対象の印刷ジョブの手前までの「ページサイズ」と「ページ数」を参照する。そして、予め定められた各ページサイズの標準的な処理時間を用い、対象の印刷ジョブの処理が開始されるまでの時間が期限内に収まるか否かを予測する。

所定の期限を超過すると予測した場合、ルーチンはステップＳ４９へ進んでさらに対象の印刷ジョブの処理順序を１つ繰り上げる。ループ内のステップＳ５３の判定で、期限内に対象の印刷ジョブの処理を開始できると判断した場合は、ループを脱して処理を終了する。対象の印刷ジョブが先頭まで繰り上げられたとき、即ち、ステップＳ４９の判定結果がＮｏの場合、ルーチンは、ステップＳ５９へ進む。ステップＳ５９で、制御部６０は、最大限繰り上げた結果、対象の印刷ジョブが期限内に処理されるか否かを判断する。ここで、対象の印刷ジョブが期限内に印刷できないと判断した場合、制御部６０は、対象の印刷ジョブの繰上げをキャンセルし、印刷キューの末尾に戻す（ステップＳ６１）。その結果、図７のステップＳ３５で、印刷ジョブの画像と別にパターンが形成されることになる。前記ステップＳ５９で、期限内に対象の印刷ジョブが処理されると判断した場合は処理を終了する。
図８の処理によって繰り上げられた印刷ジョブが期限内に処理されると、パターンが対象の印刷ジョブの画像と共に形成される。

図５は、図８の処理によって、印刷ジョブの順序が入れ替えられる様子を示している。即ち、図５（ａ）の時点で、末尾に追加されたＢ４サイズ３ページの印刷ジョブが、図８の処理によって印刷キューの先頭に繰り上げられた状態が図５（ｂ）である。

なお、対象の印刷ジョブを一気に印刷キューの先頭に繰り上げることも可能である。しかし、図８に示すように、印刷ジョブを１つずつ繰り上げていくことにより、入れ替えの影響を受ける印刷ジョブの数を最小限に留めることができる。ユーザーに違和感を与えないための配慮である。

前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。

この発明の画像形成装置で、中間転写ベルト上に形成されるパターンの一例を示す説明図である。 この発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。 この発明の画像形成装置に係る要部の機構的構成を模式的に示す説明図である。 この発明の画像形成装置に係る要部の電気的構成を示すブロック図である。 この発明の画像形成装置の制御部が対象画像を検索する印刷キューのデータ形式の一例を示す説明図である。 この発明の画像形成装置で、中間転写ベルト上に形成されるパターンの異なる一例を示す説明図である。 この発明に係るパターンを同時形成するかどうかを決定する処理手順を示すフローチャートである。 この発明に係るパターンを同時形成できる印刷ジョブが追加されたときに、印刷ジョブを繰り上げる手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 感光体ドラム
１３、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ 中間転写ローラ
１６ 給送カセット
１７ 手差しトレイ
１８ 排出トレイ
３０ 中間転写ベルト
３２ ベルト駆動ローラ
３４、３４Ｆ、３４Ｒ ＣＣＤイメージセンサ
３６ ２次転写ローラ
３８ 定着装置
４０ ポリゴンミラー
４２、４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋ レーザダイオード
４４、４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ 第１ミラー（反射ミラー）
４６、４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋ 第２ミラー（反射ミラー）
２４、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ 現像ユニット
６４ 露光ユニット、ＬＳＵ
７１ Ａ４サイズ横送りの画像形成領域
７３ パターンの形成領域
７５ Ｂ５サイズ横送りの画像形成領域
７７、７７ａ、７７ｂ Ｂ４サイズ縦送りの画像形成領域
１００ 画像形成装置
１０３、１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ 帯電ローラ
１０４、１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ クリーニングユニット

ＰＫ、ＰＣ、ＰＭ、ＰＹ 画像形成部

Claims (9)

1. 画像およびパターンを支持媒体上に所定の条件で形成する出力画像形成部と、
   形成された画像を記録シート上に転写する出力部と、
   形成されたパターンを読み取り、読み取った結果に基づいて前記条件を補正する補正部と、
   画像形成部と出力部と補正部とを制御する補正制御部とを備え、
   出力画像形成部は、複数の色成分の画像をそれぞれ形成し、各色成分の画像を所定の位置関係に重ね合わせることによって出力すべき画像を支持媒体上に形成するものであり、
   前記補正部は、各色成分に対応するパターンを読み取って前記パターンの位置を検出し、検出された位置と予め定められた基準位置とのズレ量に基づいて各色成分の画像を形成する位置を補正し、
   前記補正制御部は、上記支持媒体上の画像が形成される領域と前記パターンが形成される領域とが幅方向において重複するか否かを判断し、重複しない場合は画像とパターンとを並行して支持媒体上に形成させ、各色成分の画像の形成位置を補正した後、予め定められた期間が経過するかもしくは予め定められたページ数の出力をしたときにパターンを画像と同時形成するか否かを判断することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記補正制御部は、画像が形成される領域と前記パターンが形成される領域とが重複するとき、パターンを画像の前もしくは後に形成させる請求項１記載の画像形成装置。
3. 支持媒体は一方向に移動しながらその表面に画像が形成されるものであり、
   前記出力画像形成部は、支持媒体の移動方向に直交する幅方向の一方もしくは両方の端部にパターンを形成し、出力すべき画像の中央部を前記幅方向の中央部と一致させて形成し、
   前記補正制御部は、出力待ちの画像が形成される幅方向の領域と前記パターンが形成される幅方向の領域とが重複するか否かを判断する請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記補正制御部は、出力待ちの画像を形成すべき領域と前記パターンを形成する領域とが重複する場合、支持媒体の移動方向において前記画像を形成する領域と別の領域に前記パターンを形成する請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記補正制御部は、所定の時機が到来した後、さらに予め定められた時間が経過するかもしくは予め定められたページ数の画像が出力されるまでの期間にパターンを同時に形成できる画像を待ち、前記期間中に前記パターンを同時に形成できる画像が形成されなかったとき、次の画像を形成させる前に前記パターンを形成させる請求項１に記載の画像形成装置。
6. 出力すべき１以上の画像の画像データを印刷ジョブとして取得する取得部と、
   前記画像が形成されるまでの待ち状態にある画像の画像データがつながれる印刷キューとをさらに備え、
   前記補正制御部は、所定の時機が到来したとき、印刷キューにつながれた印刷ジョブの中からパターンを同時に形成できる印刷ジョブを探す請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記補正制御部は、所定の時機が到来した後、印刷キューにつながれた印刷ジョブの中からパターンを同時に形成できる印刷ジョブを探し、かつ、対象の印刷ジョブが見つからない場合、前記時機から予め定められた時間が超過するかあるいは前記時機から予め定められたページ数を超過するときを期限として対象の印刷ジョブを探し続ける請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記補正制御部は、対象の印刷ジョブを見出したときに当該印刷ジョブの画像を他の画像よりも先に形成させる請求項６に記載の画像形成装置。
9. 前記補正制御部は、新たに印刷キューにつながれた印刷ジョブが対象の印刷ジョブであり、かつ、前記対象印刷ジョブの画像を他の画像より先に形成させると前記期限内にパターンを形成できる場合に限って、対象の印刷ジョブの画像を他の画像よりも先に形成させる請求項７に記載の画像形成装置。

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