(57)【要約】【課題】複数の感光体にそれぞれ形成した各色のトナー像を中間転写体上で合成するタンデム方式のカラー画像形成装置において、色ずれ補正の精度を良好に維持しつつ、色ずれ補正に必要な時間やトナー量を削減する。【解決手段】中間転写ベルト７の主走査方向の異なる３点に配置され、当該中間転写ベルト上に形成された色ずれ検出用の画像パターンを検出する複数の画像読取センサ２３〜２５と、画像パターンの検出結果から各色の色ずれ量および湾曲歪み量を算出するとともに、色ずれ量に基づき決定した色ずれに関する補正値に基づき色ずれ補正を実行する画像補正コントローラ８２と、湾曲歪み量を記憶するバックアップメモリ６９とを備え、画像補正コントローラ８２は、２つの画像読取センサによる検出結果から算出された色ずれ量と、バックアップメモリに記憶された湾曲歪み量とに基づき補正値を決定する簡易補正モードを有するものとする。【選択図】図６
2010107539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光体にそれぞれ形成した各色のトナー像を中間転写体上で合成するタンデム方式のカラー画像形成装置であって、
前記中間転写体の移動方向に直交する方向に異なる少なくとも３点に配置され、当該中間転写体上に形成された色ずれ検出用の画像パターンを検出する複数の画像パターン検出手段と、
前記画像パターン検出手段による検出結果から各色の色ずれ量を算出する色ずれ量算出手段と、
前記色ずれ量から湾曲歪み量を算出する湾曲歪み量算出手段と、
前記湾曲歪み量を記憶する湾曲歪み量記憶手段と、
前記色ずれ量に基づき色ずれに関する補正値を決定する補正値決定手段と、
前記補正値に基づき色ずれ補正を実行する補正制御手段と
を備え、
前記補正値決定手段は、前記複数の画像パターン検出手段のうちの２つによる検出結果から算出された色ずれ量と、前記湾曲歪み量記憶手段に記憶された湾曲歪み量とに基づき補正値を決定する簡易補正モードを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記２つの画像パターン検出手段を除く画像パターン検出手段の少なくとも１つは、前記中間転写体上に形成された画像濃度検出用の画像パターンを検出することを特徴とする、請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記色ずれ補正実行時の印字枚数データ、環境温度データ、および時間データのうちの少なくとも１つを含む色ずれ補正の実行判定データを記憶する補正実行判定データ記憶手段を更に備え、
前記補正値決定手段は、前記実行判定データに基づき前記簡易補正モードの実行の要否を判定することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記濃度補正実行時の印字枚数データ、環境温度データ、および時間データのうちの少なくとも１つを含む濃度補正の実行判定データを記憶する補正実行判定データ記憶手段を更に備え、
前記実行判定データに基づき、前記中間転写体上における前記画像濃度検出用の画像パターンの形成の要否が決定されることを特徴とする、請求項２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記色ずれ量を記憶する色ずれ量記憶手段を更に備え、
前記補正値決定手段は、前記簡易補正モードを実行する際に、新たに算出された前記色ずれ量が判定閾値を超えた場合、前記色ずれ量記憶手段に先に記憶された前記色ずれ量と前記湾曲歪み量記憶手段に先に記憶された前記湾曲歪み量とに基づき前記補正値を決定することを特徴とする、請求項１から請求項３の何れかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記補正制御手段が前記色ずれ補正を実行した際に、新たに算出された前記色ずれ量と前記湾曲歪み量との少なくとも一方が判定閾値を超えた場合、前記補正実行判定データ記憶手段に先に記憶された前記実行判定データのいずれも更新しないことを特徴とする、請求項３に記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記補正制御手段が前記色ずれ補正を実行した際に、新たに算出された前記色ずれ量と前記湾曲歪み量との少なくとも一方が判定閾値を超えた場合、前記補正実行判定データ記憶手段に先に記憶された前記実行判定データの少なくとも１つを更新することを特徴とする、請求項３に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式方式により画像を形成する複数の感光体を備えたカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コピー機及びプリンタ並びにそれらの機能を備えた複合機等の画像形成装置においては、カラー画像を取り扱うものが一般的となっている。この種のカラー画像形成装置として、各色（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラック）に対応する感光体ドラムが中間転写ベルトの移動方向に沿って複数配置された所謂タンデム方式のものが存在する。
【０００３】
このタンデム方式のカラー画像形成装置では、色毎に独立した画像形成ユニットを備え、各色分の印刷を並行して実行することにより高速化が達成される一方で、各画像形成ユニットで形成されたトナー像を合成する転写過程における色ずれの発生や、各色の濃度変動による合成画像の色調変動を抑制するための技術が必要不可欠である。
【０００４】
そのようなカラー画像形成装置において発生する色ずれの種類としては、例えば、図８に示すように、（１）主走査方向の位置ずれ、（２）副走査方向の位置ずれ、（３）主走査方向の全体的な倍率誤差による位置ずれ、（４）主走査方向の部分的な倍率誤差による位置ずれ、（５）斜め方向の位置ずれ（スキュー）、及び（６）走査湾曲による位置ずれ（ボウ）等が知られている。図８では、色ずれが生じない場合に画像が形成される正規位置を破線で示し、色ずれが生じた画像を実線で表している。
【０００５】
これらの色ずれの発生要因には、ＬＳＵ（Laser Scanning Unit）の組立、調整誤差、ＬＳＵと感光体ドラムの位置関係のズレや各感光体ドラム間のピッチ誤差などの非経時的な変動要因だけでなく、印刷処理の実行による装置内の機器の発熱や周囲温度の変化の影響によるＬＳＵのレーザーの光路変化や走査位置変化などの経時的な変動要因が存在するので、特に、経時的な変動要因による色ずれを制御対象として定期的な色ずれ補正が実行されるのが通常である。
【０００６】
また、画像濃度についても、現像剤の特性、感光体の特性などが経時的に変動することにより経時的な変化が発生するため、定期的な濃度補正が必要となってくる。
【０００７】
そのような色ずれ補正や濃度補正の実行に際しては、中間転写ベルト上に色ずれ検出用や画像濃度検出用の画像パターンを形成し、それらの画像パターンの検出結果により補正値を決定することが一般に行われている。
【０００８】
しかし、このような色ずれ補正や濃度補正の定期的な実施により、印字に供せない時間や画像パターン作成用のトナー使用量が増大するため、これら補正にかかる時間やトナーの削減のための種々の対策がなされている。
【０００９】
例えば、中間転写ベルト上の進行方向に対して両端側と中央の３箇所に色ずれ補正用のパターンを形成し、これに対応する位置に位置ずれ補正用の検出手段を設けると共に、中央には色ずれ補正用パターンだけでなく濃度補正用のパターンも形成し、中央の検出手段を画像濃度検出用と共用して画像濃度を検出することにより、画像調整に要する時間やトナー使用量を削減する技術が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００８−７７０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１に開示のように、両端側の２箇所に色ずれ補正用の画像パターンを作成し、中央の１箇所に濃度補正用の画像パターンを形成する場合、これらの画像パターンから得られる情報では、前述の図８に示した６種類の色ずれのうち（３）主走査方向の全体的な倍率誤差による位置ずれ、（４）主走査方向の部分的な倍率誤差による位置ずれ、（６）走査湾曲の位置ずれを補正することができないという課題があった。
【００１１】
また、中央に形成する画像パターンを濃度補正用のみならず色ずれ補正用として供されるものとした場合、パターン幅が大きいため位置の特定が難しくなり、特に、中央のみパターン幅が異なるため走査湾曲の位置ずれ量（ボウ値）の算出が困難となるという課題があった。さらに、濃度補正を行うためには中間調のパターンを形成する必要があるが、その場合、画像パターンを検出し難くなり、エッジ位置の読み込みを精度良く行えなくなるという課題があった。
【００１２】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、色ずれ補正の精度を良好に維持しつつ、色ずれ補正に必要な時間やトナー量を削減することを可能とするカラー画像形成装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明のカラー画像形成装置は、複数の感光体にそれぞれ形成した各色のトナー像を中間転写体上で合成するタンデム方式のカラー画像形成装置であって、前記中間転写体の移動方向に直交する方向に異なる少なくとも３点に配置され、当該中間転写体上に形成された色ずれ検出用の画像パターンを検出する複数の画像パターン検出手段と、前記画像パターン検出手段による検出結果から各色の色ずれ量を算出する色ずれ量算出手段と、前記色ずれ量から湾曲歪み量を算出する湾曲歪み量算出手段と、前記湾曲歪み量を記憶する湾曲歪み量記憶手段と、前記色ずれ量に基づき色ずれに関する補正値を決定する補正値決定手段と、前記補正値に基づき色ずれ補正を実行する補正制御手段とを備え、前記補正値決定手段は、前記複数の画像パターン検出手段のうちの２つによる検出結果から算出された色ずれ量と、前記湾曲歪み量記憶手段に記憶された湾曲歪み量とに基づき補正値を決定する簡易補正モードを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、色ずれ補正の精度を良好に維持しつつ、色ずれ補正に必要な時間やトナー量を削減することを可能とするという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、複数の感光体にそれぞれ形成した各色のトナー像を中間転写体上で合成するタンデム方式のカラー画像形成装置であって、前記中間転写体の移動方向に直交する方向に異なる少なくとも３点に配置され、当該中間転写体上に形成された色ずれ検出用の画像パターンを検出する複数の画像パターン検出手段と、前記画像パターン検出手段による検出結果から各色の色ずれ量を算出する色ずれ量算出手段と、前記色ずれ量から湾曲歪み量を算出する湾曲歪み量算出手段と、前記湾曲歪み量を記憶する湾曲歪み量記憶手段と、前記色ずれ量に基づき色ずれに関する補正値を決定する補正値決定手段と、前記補正値に基づき色ずれ補正を実行する補正制御手段とを備え、前記補正値決定手段は、前記複数の画像パターン検出手段のうちの２つによる検出結果から算出された色ずれ量と、前記湾曲歪み量記憶手段に記憶された湾曲歪み量とに基づき補正値を決定する簡易補正モードを有する構成とする。
【００１６】
これによると、中間転写体上の２箇所における画像パターンから得られた色ずれ量と予め記憶された湾曲歪み量（例えば、中間転写体上の少なくとも３箇所における画像パターンから得られた色ずれ量に基づくもの）とにより、簡易補正モードにおいて色ずれ検出用の画像パターンが検出されない他の１箇所における色ずれ量を推定することで、色ずれ補正の精度を良好に維持しつつ、上記他の１箇所においては、色ずれ検出用の画像パターンの形成は不要となるため、色ずれ補正に必要なトナー量を削減することが可能となる。この場合、湾曲歪み量は、主として非経時的な変動要因に基づく（即ち、各装置の固有の値とみなすことができる）ため、簡易補正モードにおいて画像パターンが検出されない他の１箇所における色ずれ量を精度良く推定できる。
【００１７】
上記課題を解決するためになされた第２の発明は、前記２つの画像パターン検出手段を除く画像パターン検出手段の少なくとも１つは、前記中間転写体上に形成された画像濃度検出用の画像パターンを検出する構成とすることができる。
【００１８】
これによると、簡易補正モードの実行の際に、中間転写体上の適所（即ち、色ずれ補正の実行に供される２つの画像パターン検出手段を除く画像パターン検出手段の少なくとも１つに対応する位置）に画像濃度検出用の画像パターンを形成し、その画像パターンを画像パターン検出手段によって検出することで、濃度補正に必要な時間を削減することが可能となる。
【００１９】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、前記色ずれ補正実行時の印字枚数データ、環境温度データ、および時間データのうちの少なくとも１つを含む色ずれ補正の実行判定データを記憶する補正実行判定データ記憶手段を更に備え、前記補正値決定手段は、前記実行判定データに基づき前記簡易補正モードの実行の要否を判定する構成とすることができる。
【００２０】
これによると、補正の実行判定データに基づき簡易補正モードを適切なタイミングで実行することで、簡易補正モードの過度の実施による（例えば、３つ以上の画像パターン検出手段による検出結果から算出された色ずれ量に基づき補正値を決定する通常の補正モードを実施しないことによる）印字品質の低下を防止することができる。
【００２１】
上記課題を解決するためになされた第４の発明は、前記濃度補正実行時の印字枚数データ、環境温度データ、および時間データのうちの少なくとも１つを含む濃度補正の実行判定データを記憶する補正実行判定データ記憶手段を更に備え、前記実行判定データに基づき、前記中間転写体上における前記画像濃度検出用の画像パターンの形成の要否が決定される構成とすることができる。
【００２２】
これによると、補正の実行判定データに基づき必要と判断された場合にのみ画像濃度検出用の画像パターンを形成することで、濃度補正に必要なトナー量を削減することが可能となる。
【００２３】
上記課題を解決するためになされた第５の発明は、前記色ずれ量を記憶する色ずれ量記憶手段を更に備え、前記補正値決定手段は、前記簡易補正モードを実行する際に、新たに算出された前記色ずれ量が判定閾値を超えた場合、前記色ずれ量記憶手段に先に記憶された前記色ずれ量と前記湾曲歪み量記憶手段に先に記憶された前記湾曲歪み量とに基づき前記補正値を決定する構成とすることができる。
【００２４】
これによると、画像パターンの形成不良や検出エラーなどにより、新たに算出された色ずれ量と湾曲歪み量との少なくとも一方が判定閾値を超える不適切な値となった場合でも、先に記憶手段に記憶された適切な値を用いて簡易補正モードを確実に実行することが可能となる。
【００２５】
上記課題を解決するためになされた第６の発明は、前記補正制御手段が前記色ずれ補正を実行した際に、新たに算出された前記色ずれ量と前記湾曲歪み量との少なくとも一方が判定閾値を超えた場合、前記補正実行判定データ記憶手段に先に記憶された前記実行判定データのいずれも更新しない構成とすることができる。
【００２６】
これによると、画像パターンの形成不良や検出エラーなどにより、新たに算出された色ずれ量と湾曲歪み量との少なくとも一方が判定閾値を超える不適切な値となった場合には、間隔をあけずに簡易補正モードが再度実行されるため、良好な印字品質を維持することが可能となる。
【００２７】
上記課題を解決するためになされた第７の発明は、前記補正制御手段が前記色ずれ補正を実行した際に、新たに算出された前記色ずれ量と前記湾曲歪み量との少なくとも一方が判定閾値を超えた場合、前記補正実行判定データ記憶手段に先に記憶された前記実行判定データの少なくとも１つを更新する構成とすることができる。
【００２８】
これによると、次回の簡易補正モードの実行までの間隔を長く確保することができ、色ずれ補正に必要な時間およびトナー量を削減することが可能となる。
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は本発明に係るカラー画像形成装置の要部を示す模式図である。このカラー画像形成装置１は、電子写真プロセスにより所定の画像データに基づき記録紙にカラー及びモノクロ画像を形成する画像形成部２を備えている。画像形成部２は、いわゆる４連タンデム方式を採用しており、Ｙ色（イエロー）、Ｍ色（マゼンタ）、Ｃ色（シアン）及びＫ色（ブラック）の各色成分ごとのトナー像を形成する感光体ドラム３ａ〜３ｄと、図示しない帯電装置によって均一に帯電させた感光体ドラム３ａ〜３ｄの作像面に対してレーザー光を走査して静電潜像を形成するＬＳＵ（Laser Scanning Unit）４と、それらの作像面の静電潜像を各色成分ごとのトナーでそれぞれ現像する現像器５ａ〜５ｄと、その各色成分ごとのトナー像を順次転写して合成した後に、二次転写ローラ６との間に挟み込んだ記録紙にその合成トナー像を転写する中間転写ベルト（中間転写体）７と、その記録紙に転写されたトナー像の定着処理を行う定着器８とを備えている。
【００３１】
上記構成のカラー画像形成装置１による印刷処理では、図示しない給紙カセットにセットされた記録紙Ｓが、搬送経路９に沿って画像形成部２に搬送され、二次転写ローラ６及び中間転写ベルト７により記録紙Ｓにトナー像が転写された後に、その記録紙Ｓのトナー像が定着器８により加熱定着されて図示しない排紙部に矢印の方向に排出される。
【００３２】
また、詳細は後述するが、カラー画像形成装置１は、印刷処理の合間に、印刷処理における色ずれの発生を防止するための色ずれ補正と、濃度ずれの発生を防止するための濃度補正と（以下、総称する場合は「画像補正」という。）を適宜実行する。画像補正を実行する際には、カラー画像形成装置１は、中間転写ベルト７上に色ずれ検出用の所定の画像パターンまたは画像濃度検出用の所定の画像パターン（以下、「色ずれレジストパターン」または「濃度レジストパターン」、或いはそれらをまとめて単に「レジストパターン」という。）を形成し、それらレジストパターンを所定のセンサで検出した結果により色ずれ量および画像濃度を算出する。そして、それら色ずれ量および画像濃度に基づき、カラー画像形成装置１は色ずれおよび画像濃度（濃度ずれ）に関する補正値をそれぞれ決定する。
【００３３】
図２は図１に示した中間転写ベルト７上に形成されるレジストパターンおよびそれを読み取るためのセンサ配置の概略を示す平面図である。この中間転写ベルト７では、図中の矢印で示すように、ベルト幅方向が主走査方向（即ち、ＬＳＵ４のレーザースキャン方向）となる一方、ベルト走行方向が副走査方向となる。中間転写ベルト７には、その幅方向の一端側にベルト７の原点を示すベルト原点マーク２１が設けられている。また、中間転写ベルト７上には、色ずれ補正を実行する際に、レジストパターンＰが形成される。レジストパターンＰは、ベルト７の主走査方向の中央部や両端部付近に複数箇所（ここでは、３箇所）に配置される。中間転写ベルト７の周辺には、ベルト７の回転時に原点マーク２１を読み取るためのベルト原点センサ２２と、各箇所のレジストパターンＰに対応して主走査方向の異なる３箇所（ベルト７の中央および左右端近傍）に配置された画像読取センサ（画像パターン検出手段）２３〜２５とが備えられている。画像読取センサ２３〜２５は、色ずれレジストパターンの検出機能を有し、中央の画像読取センサ２４は、更に濃度レジストパターンの検出機能も有している。
【００３４】
詳細は後述するが、３以上の画像読取センサ（ここでは、全ての画像読取センサ２３〜２５）の検出結果を用いて色ずれ補正を実施する通常の補正モード（以下、「３点補正モード」という。）においては、図２に示すように、レジストパターンＰは３箇所の色ずれレジストパターンＰａ１〜Ｐａ３によって構成される。各色ずれレジストパターンＰａ１〜Ｐａ３では、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色及びＫ色の各パッチが、所定の順序で並べられ、副走査方向に対して４５°または−４５°の角度をなして略ハ字状になるように形成される。
【００３５】
また、中央を除く左右の２つの画像読取センサ２３，２５の検出結果を用いて色ずれ補正を実施する簡易な補正モード（以下、「２点補正モード」という。）においては、図３（Ａ）に示すように、レジストパターンＰは２箇所の色ずれレジストパターンＰａ１，Ｐａ３によって構成される。このレジストパターンＰは、図２のレジストパターンＰにおける中央の色ずれレジストパターンＰａ２を除いたものに相当する。
【００３６】
さらに、２点補正モードを実行する際に、濃度補正を同時に実施する補正モード（以下、「同時補正モード」という。）においては、図３（Ｂ）に示すように、レジストパターンＰは中央の１箇所の濃度レジストパターンＰｂと左右の２箇所の色ずれレジストパターンＰａ１，Ｐａ３とによって構成される。このレジストパターンＰは、図２のレジストパターンＰにおける中央の色ずれレジストパターンＰａ２を濃度レジストパターンＰｂに置き換えたものに相当する。濃度レジストパターンＰｂでは、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色及びＫ色について、濃度が段階的に異なる複数のパッチが所定の順序で並べられる。
【００３７】
なお、画像読取センサ２３〜２５によりレジストパターンＰを検出するための方式については、ベルト７上に照射したレーザー光またはＬＥＤ光をフォトダイオード等で検出する方式や、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を用いる方式など周知の方式を用いることができる。また、ベルト７上に形成されるレジストパターンについては、本実施の形態で示したものに限らず、色ずれまたは画像濃度を検出可能な限りにおいて、それらの形状や配置について種々の変更が可能である。
【００３８】
図４は図１に示したカラー画像形成装置における制御システムの概略構成を示すブロック図である。カラー画像形成装置１の制御システムは、カラー画像形成装置１の動作を統括的に制御するためのホストコントローラ３１と、画像生成動作、定着動作、給紙・搬送動作及び画像補正動作を制御するためのエンジンコントローラ３２とから主として構成される。
【００３９】
ホストコントローラ３１は、ＬＡＮ（Local Area Network）４１を経由して接続されたＰＣ４２その他の図示しない情報処理装置から印刷ジョブのデータ（画像データ及びその画像データの出力形態を指定する出力設定データを含む）等を受信するデータ受信部４３と、そのデータ受信部４３が受信した印刷ジョブのデータを順次記憶する画像情報蓄積メモリ４４と、図示しないラスタライザによりラスタライズされた印刷ジョブのデータを記憶する画像メモリ４５と、画像データに対して種々の画像処理を行うための図示しない画像処理部を制御する画像処理制御部４６と、これら各部の動作を統括的に制御するＣＰＵ４７と、このＣＰＵ４７の制御のためのワークエリアを提供するＲＡＭ４８と、ＣＰＵ４７が制御を行うための制御プログラムを格納するＲＯＭ４９とを有する。
【００４０】
エンジンコントローラ３２は、画像形成部２における電子写真プロセスを統括的に制御する電子写真プロセス制御部６１と、ＬＳＵ４によるレーザースキャン動作等を制御するＬＳＵ制御部６２と、定着器８による定着動作を制御する定着制御部６３と、給紙及び搬送動作を制御する給紙・搬送制御部６４と、画像形成部２における画像形成動作の間に行われる画像補正の動作を制御する画像補正制御部（色ずれ量算出手段、湾曲歪み量算出手段、補正値決定手段、補正制御手段）６５と、これら各部の動作を統括的に制御するＣＰＵ６６と、このＣＰＵ６６による制御のためのワークエリアを提供するＲＡＭ６７と、ＣＰＵ６６が画像生成動作、定着動作、給紙・搬送動作及び画像補正動作等の制御を行うための制御プログラムを格納するＲＯＭ６８と、画像補正の動作に関する画像読取センサの検出値やこの検出値から算出される補正値等のデータ（色ずれ量、湾曲歪み量、画像濃度を含む）を記憶するバックアップメモリ（湾曲歪み量記憶手段、色ずれ量記憶手段）６９とを有する。
【００４１】
画像補正制御部６５では、ベルト原点センサ２２及び画像読取センサ２３〜２５が、ＡＤ（Analog-to-Digital）変換器８１を介して画像補正コントローラ８２に接続されている。色ずれ補正を実行する際には、画像補正コントローラ８２は、中間転写ベルト７上に通常の印刷動作における画像を形成する代わりに、色ずれレジストパターンを形成し、そのレジストパターンを画像読取センサ２３〜２５により検出する。画像補正コントローラ８２は、色ずれレジストパターンの検出結果に基づきＣＰＵ６６が所定のプログラムで行う演算結果に従って、色ずれに関する補正値を決定する。また、濃度補正を実行する際には、画像補正コントローラ８２は、図３（Ｂ）に示したように、中間転写ベルト７上の中央に濃度レジストパターンＰｂを形成し、そのレジストパターンＰｂを画像読取センサ２４により検出する。画像補正コントローラ８２は、濃度レジストパターンＰｂの検出結果に基づきＣＰ６６が所定のプログラムで行う演算結果に従って、画像濃度に関する補正値を決定する。
【００４２】
画像補正コントローラ８２は、色ずれ補正値に従って公知の方法により画像形成タイミングを変更したり、濃度補正値に従って公知の方法によりトナー供給量を調節したりすることで、色ずれ補正および濃度補正をそれぞれ実行する。画像補正を実行する際には、画像補正コントローラ８２は、ホストコントローラ３１から印字枚数データを取得し、図示しない温度計から環境温度データを取得し、さらに図示しないタイマから時間データを取得する。取得された印字枚数データ、環境温度データおよび時間データは、色ずれ補正または濃度補正の実施の要否を判断する実行判定データとしてバックアップメモリ６９に記憶される。
【００４３】
次に、上記構成のカラー画像形成装置が実施する画像補正動作の概要について説明する。
【００４４】
図５は画像読取センサの検出結果に基づく色ずれ量の算出方法を説明するための説明図である。本実施形態において、色ずれレジストパターンＰａ１〜Ｐａ３は、図５に示すように、Ｙ色パッチＹ１、Ｙ２、Ｍ色パッチＭ１、Ｍ２、Ｃ色パッチＣ１、Ｃ２、及びＫ色パッチＫ１、Ｋ２の８つのパッチが一定の間隔をおいて配置された一組を色ずれ検出に必要な最小単位とする。このようなパッチの組は、一組に限らず、画像読取センサ２３〜２５の取付位置に対応する位置毎に複数の組が連続的に形成される。なお、ここでは、Ｃ色パッチＣ１、Ｃ２について、色ずれなしの正規位置（図中、２点鎖線で示す）から主走査方向及び副走査方向に色ずれが生じた場合を例として示している。
【００４５】
画像読取センサ２３〜２５は、中間転写ベルト７の回転にともない各パッチをそれぞれ読み取って、その読取信号に基づいて各パッチの位置を算出する。本実施の形態では、Ｋ色パッチの中心位置を基準とし、副走査方向におけるその基準から各パッチまでの距離を検出した結果により、Ｙ色、Ｍ色及びＣ色の色ずれ量を算出する。ここで、パッチＫ１と正規位置にあるパッチＣ１との距離の理論値をＹ０とし、パッチＫ１と色ずれが生じたパッチＣ１との実際の距離をＹ１、パッチＫ２と色ずれが生じたパッチＣ２との実際の距離をＹ２とすると、主走査方向の色ずれ量ΔＸ及び副走査方向の色ずれ量ΔＹは、次の式１，式２より算出することができる。
ΔＸ＝（Ｙ１−Ｙ２）/２          ・・・・（式１）
ΔＹ＝（Ｙ１＋Ｙ２）/２−Ｙ０    ・・・・（式２）
なお、上記の色ずれ量ΔＸ、ΔＹの算出方法は、Ｙ色及びＭ色についても同様に適用することができる。
【００４６】
また、それらの色ずれ量より、主走査ＢＯＷ（主走査方向における色ずれレジストパターンの湾曲歪み量）及び副走査ＢＯＷ（副走査方向における色ずれレジストパターンの湾曲歪み量）を色毎に次の式３，式４より算出ことができる。
主走査ＢＯＷ＝ＸＣ−（ＸＬ＋ＸＲ）／２    ・・・・（式３）
副走査ＢＯＷ＝ＹＣ−（ＹＬ＋ＹＲ）／２    ・・・・（式４）
ここで、ＸＣ、ＸＬ及びＸＲは、それぞれセンサ２４、センサ２３及びセンサ２５の検出結果による主走査方向の色ずれ量であり、ＹＣ、ＹＬ及びＹＲは、それぞれセンサ２４、センサ２３及びセンサ２５の検出結果による副走査方向の色ずれ量である。
【００４７】
図６は画像補正に用いられる補正値の取得動作を示すフロー図である。カラー画像形成装置１においては、印字スタートの際に、前回の色ずれ補正および濃度補正の実行判定データを取得し（Ｓ１０１）、それらを現在値と比較することにより、画像補正の実行が必要か否かを判定する（Ｓ１０２）。
【００４８】
より詳細には、画像補正コントローラ８２が、バックアップメモリ６９に記憶された前回の色ずれ補正および濃度補正の実行判定データを取得し、色ずれ補正および濃度補正について、各実行判定データと現在の印字枚数、環境温度および時間との差分から累積印字枚数、環境温度変化、および経過時間をそれぞれ算出する。そして、画像補正コントローラ８２は、色ずれ補正について算出した累積印字枚数、環境温度変化、および経過時間のいずれかが色ずれ補正エントリ条件（例えば、累積印字枚数≧１００枚、環境温度変化≧５℃、経過時間≧６時間）を満たすか否か、また、濃度補正について算出した累積印字枚数、環境温度変化、および経過時間のいずれかが濃度補正エントリ条件（例えば、累積印字枚数≧２００枚、環境温度変化≧５℃、経過時間≧６時間）を満たすか否かをそれぞれ判定する。本実施形態では、濃度補正の実行判定データが濃度補正エントリ条件を満たす場合、色ずれ補正の実行判定データが色ずれ補正エントリ条件を必ず満たすように設定されている。
【００４９】
ステップＳ１０２において、色ずれ補正エントリ条件または濃度補正エントリ条件が満たされ、画像補正が必要であると判定された場合（ＹＥＳ）、画像補正コントローラ８２は、さらに色ずれ補正について３点補正モードの実施が必要か否かを判定する（Ｓ１０３）。ここで、画像補正コントローラ８２は、色ずれ補正エントリ条件のみが満たされている場合、或いはオペレータが画像補正の強制実行を指示した場合（即ち、オペレータが印字品質の低下を認識した場合）に、３点補正モードの実施が必要であると判定する。
【００５０】
なお、ステップＳ１０３における判定条件は、オペレータの待機時間の短縮や良好な印字品質の維持等を考慮して種々の変更が可能である。例えば、累積印字枚数、環境温度変化、および経過時間について設定した所定条件に基づき、３点補正モードと２点補正モード（または同時補正モード）とを選択的に実施してもよい。
【００５１】
３点補正モードの実施が必要である場合において、濃度補正も必要である（濃度補正エントリ条件も満たされている）ときは（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、濃度補正および色ずれ補正が個別に実行されることになる。その場合、画像補正コントローラ８２は、まず、画像形成部２によって中間転写ベルト７上の１箇所（中央）に濃度レジストパターンを形成する（Ｓ１０５）。そこで、画像読取センサ２４により濃度レジストパターンが検出され（Ｓ１０６）、この検出結果から画像濃度が算出され（Ｓ１０７）、この画像濃度に基づき濃度補正値が決定される（Ｓ１０８）。補正値が決定されると、画像補正コントローラ８２は、補正の実行判定データ（現在値）を取得し、バックアップメモリ６９に記憶（或いは、バックアップメモリ６９のデータを更新）する（Ｓ１０９）。なお、濃度補正が必要ない場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、上記ステップＳ１０５〜Ｓ１０９は省略される。
【００５２】
次に、画像補正コントローラ８２は、画像形成部２によって中間転写ベルト７上の３箇所（左、中央、右）に色ずれレジストパターンを形成する（Ｓ１１０）。そこで、画像読取センサ２３〜２５によりそれら色ずれレジストパターンが検出され（Ｓ１１１）、その検出結果から３箇所の色ずれ量および湾曲歪み量（主走査ＢＯＷ及び副走査ＢＯＷ）が算出される（Ｓ１１２）。画像補正コントローラ８２は、算出された色ずれ量が予め設定した適正範囲内にあるか（ここでは、所定の判定閾値を超えるか）否かを判定し（Ｓ１１３）、適正範囲内にある場合には、さらに湾曲歪み量が予め設定した適正範囲内にあるか（ここでは、所定の判定閾値を超えるか）否かを判定する（Ｓ１１４）。
【００５３】
色ずれ量および湾曲歪み量がともに適正範囲内にある場合（Ｓ１１３：ＹＥＳ、Ｓ１１４：ＹＥＳ）、画像補正コントローラ８２は、ＳＴ１１２において算出された色ずれ量に基づき色ずれ補正値を決定する（Ｓ１１５）。さらに、画像補正コントローラ８２は、色ずれ補正の実行判定データ（現在値）を取得し（Ｓ１１６）、色ずれ補正の実行判定データと色ずれ補正値のデータとを色ずれ補正データとしてバックアップメモリ６９に記憶（或いは、バックアップメモリ６９のデータを更新）する（Ｓ１１７）。これにより、補正値の取得動作が終了する。
【００５４】
また、ステップＳ１１３またはＳ１１４において、新たに算出された色ずれ量および湾曲歪み量の少なくとも一方が適正範囲内にない場合、画像補正コントローラ８２は、バックアップメモリ６９に記憶された前回の色ずれ補正データを取得し（Ｓ１１８）、続いて、ステップＳ１１１の色ずれレジストパターンが不適切である（即ち、補正値が不適切となる）ことを表すエラーをパネル表示や音声等によりオペレータに対して通知する（Ｓ１１９）。続くステップ１１７においては、前回の色ずれ補正時に使用した色ずれ補正値および実行判定データにより色ずれ実行データが更新され（即ち、色ずれ補正データは変更されず）、前回と同じ色ずれ補正値によって色ずれ補正が実行されることになる。この場合、実行判定データが更新されないため、間隔をあけずに次回の色ずれ補正が実行されることとなり、良好な印字品質を維持することが可能となる。
【００５５】
なお、印字品質よりも待機時間の低減が優先される使用環境においては、ステップＳ１１７において、補正の実行判定データのうちの少なくとも１つを現在値で更新してもよい。これにより、次回の補正実行までの間隔を長く確保することができ、色ずれ補正に必要な時間およびトナー量を削減することが可能となるという利点がある。
【００５６】
一方、ステップＳ１０３において、３点補正モードの実施は必要ないと判定された場合には、２点補正モードまたは同時補正モードが実行される。画像補正コントローラ８２は、濃度補正が必要であるときは（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、画像形成部２によって中間転写ベルト７上の左右２箇所に色ずれレジストパターンを形成するとともに、中央の１箇所に濃度レジストパターンを形成する（Ｓ１２１）。そこで、画像読取センサ２３〜２５によりレジストパターンが検出されると（Ｓ１２２）、その検出結果から画像濃度および２箇所の色ずれ量が算出される（Ｓ１２３）。続いて、算出された画像濃度に基づき濃度補正値が決定される（Ｓ１２４）。その後、画像補正コントローラ８２は、ステップＳ１０９と同様に、濃度補正の実行判定データを取得し、記憶（更新）する（Ｓ１２５）。
【００５７】
次に、画像補正コントローラ８２は、ステップＳ１１３と同様に、ステップＳ１２３で算出された色ずれ量が予め設定した適正範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ１２６）。色ずれ量が適正範囲内にある場合、画像補正コントローラ８２は、今回算出された２箇所の色ずれ量と、前回の３点補正モードの実施時にバックアップメモリ６９に記憶された湾曲歪み量とから色ずれ補正値を決定する（Ｓ１２７）。即ち、同時補正モードまたは２点補正モードでは、中央の色ずれ量を検出できないが、上述の式３，式４において、左右２箇所の色ずれ量と前回の湾曲歪み量とを用いることで、中央の色ずれ量を推定する。この場合、湾曲歪み量（主走査ＢＯＷ及び副走査ＢＯＷの値）は、温度変化等の経時的変動要因の影響を受けにくく、主としてＬＳＵ内部のレンズ誤差等の影響により変動する非経時的な変動要因に基づく（即ち、各装置の固有の値とみなすことができる）ため、２点補正モードまたは同時補正モードにおいて色ずれレジストパターンが検出されない他の１箇所における色ずれ量を精度良く推定できる。その後は、上述のステップ１１６およびステップＳ１１７が実行される。
【００５８】
また、ステップＳ１２０において、濃度補正の必要がないと判定された場合、画像補正コントローラ８２は、画像形成部２によって中間転写ベルト７上の左右２箇所に色ずれレジストパターンを形成する（Ｓ１２８）。そこで、画像読取センサ２３，２５により色ずれレジストパターンが検出され（Ｓ１２９）、その検出結果から左右２箇所の色ずれ量が算出される（Ｓ１３０）。その後は、ステップＳ１２６に進み、上述と同様の処理が実行される。
【００５９】
このように、２点補正モードを適切なタイミングで実行することで、走査湾曲の位置ずれを含めた色ずれを精度良く補正可能とし、色ずれ補正の精度を良好に維持しつつ、色ずれ補正に必要な時間を削減することが可能となる。加えて、濃度補正が必要な場合には、同時補正モードを実行することで、濃度補正に必要な時間を削減することが可能となるという利点もある。また、通常の３点補正モードを適切なタイミングで実行することで、印字品質の低下を防止することができる。
【００６０】
図７は、図６のステップＳ１２７における色ずれ量の推定の有効性を確認した結果を示す説明図である。図７における数値は、１カウントあたり１／４ドット（１０．５μｍ）を示している。
【００６１】
図７（Ａ）は、各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）、各位置（左、中央、右の３箇所）について、互いに環境温度（１０℃、２０℃、３０℃、４０℃）が異なる４回の色ずれ量の測定結果を示している。ここでは、各回の測定には、３つのデータ（例えば、データＮｏ．１−１，１−２，１−３）が含まれる。
【００６２】
また、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のデータから上述の式３を用いて算出された主走査ＢＯＷの値を示している。
【００６３】
さらに、図７（Ｃ）は、１回目の測定値から算出した主走査ＢＯＷの値（湾曲歪み量）とそれぞれの測定回の左右２箇所の色ずれ量とから計算（推定）された中央の色ずれ量と実測値（図７（Ａ）の値）との比較を示している。このとき用いた１回目の測定値から算出した主走査ＢＯＷの値（湾曲歪み量）とは、図７（Ｂ）の各色ごとの３個の主走査ＢＯＷ値（１−１、１−２、１−３）の平均値である。図７（Ｃ）に示すように、各色、各位置における計算値と実測値との差（絶対値）は最大で２カウント（２１μｍ）であり、目標値である４カウント（４２μｍ）以下の適正範囲内に収まっている。これにより、推定された中央の色ずれ量を用いて良好な色ずれ補正を実施可能であることがわかる。
【００６４】
なお、副走査方向においても主走査方向と同様に、記憶されたボウ値を用いて推定された中央の色ずれ量を用いて良好な色ずれ補正を実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明のカラー画像形成装置は、色ずれ補正の精度を良好に維持しつつ、色ずれ補正に必要な時間やトナー量を削減することを可能とし、電子写真式方式により画像を形成する複数の感光体を備えたカラー画像形成装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係るカラー画像形成装置の要部を示す模式図
【図２】図１の中間転写ベルト上に形成されるレジストパターン及びそれを読み取る画像読取センサの配置を示す平面図
【図３】図１の中間転写ベルト上に形成される別のレジストパターンを示す平面図
【図４】図１のカラー画像形成装置における制御システムの概略構成を示すブロック図
【図５】図２の画像読取センサの検出結果に基づく色ずれ量の算出方法の概要を示す模式図
【図６】図１のカラー画像形成装置において画像補正に用いられる補正値の取得動作を示すフロー図
【図７】図８のステップＳ１２７における色ずれ量の推定の有効性を確認した結果を示す説明図
【図８】従来のカラー画像形成装置において発生する色ずれの一例を示す模式図
【符号の説明】
【００６７】
１  カラー画像形成装置
２  画像形成部
３ａ〜３ｄ  感光体ドラム
７  中間転写ベルト（中間転写体）
２２〜２５  画像読取センサ（画像パターン検出手段）
６５  画像補正制御部（補正制御手段）
６９  バックアップメモリ（湾曲歪み量記憶手段、色ずれ量記憶手段）
８２  画像補正コントローラ
【図１】
2010107539.tif 000003
【図２】
2010107539.tif 000004
【図３】
2010107539.tif 000005
【図４】
2010107539.tif 000006
【図５】
2010107539.tif 000007
【図６】
2010107539.tif 000008
【図７】
2010107539.tif 000009
【図８】
2010107539.tif 000010