(57)【要約】【課題】カラー画像形成装置において、２つの画像読取センサを用いて走査湾曲の位置ずれ等を含む色ずれ補正を可能とすることで、３つの画像読取センサを用いる場合と同等の良好な補正精度を維持しつつ、装置コストやトナー量を削減する。【解決手段】タンデム方式のカラー画像形成装置１において、画像補正コントローラ８２が、予め入力された湾曲歪み量と画像読取センサ２３，２４により検出された左右２点の色ずれ量とに基づき、画像読取センサの中間位置における色ずれ量を推定するとともに、２点における色ずれ量と中間位置における色ずれ量の推定値とに基づき、色ずれに関する補正値を決定するものとする。【選択図】図６
2010139841.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、
前記中間転写体上に色ずれ検出用の画像パターンを形成する画像パターン形成手段と、
前記中間転写体の移動方向に直交する方向の異なる２点に配置され、当該２点に対応して形成された前記色ずれ検出用の画像パターンを検出する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、
予め入力された湾曲歪み量を記憶する湾曲歪み量記憶手段と、
前記湾曲歪み量と前記色ずれ量とに基づき、前記２点の略中間位置における各色の色ずれ量の推定値を算出する色ずれ推定手段と、
前記２点における色ずれ量と前記略中間位置における色ずれ量の推定値とに基づき、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
を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
入力された所定の外部データに基づき前記湾曲歪み量を算出する湾曲歪み量算出手段を更に備えたことを特徴とする、請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記外部データは、予め取得された前記２点における各色の色ずれ量および当該２点の中間位置における各色の色ずれ量であ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４】
前記画像パターン形成手段は、オペレータによる前記外部データの取得に供されるデータ取得用の画像パターンを更に形成し、
前記データ取得用の画像パターンを印字する画像パターン印字手段を更に備えたことを特徴とする、請求項２または請求項３に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記データ取得用の画像パターンは、前記各色のうちの所定の１色である基準色と、当該基準色とは異なる他の１色とから形成されることを特徴とする、請求項４に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記データ取得用の画像パターンは、
前記基準色が付され、互いに異なる位置に配置された複数の基準表示シンボルと、
前記基準色とは異なる他の１色が付され、前記複数の基準表示シンボルにそれぞれ対応して配置された複数の色ずれ表示シンボルと
を有し、
前記色ずれ表示シンボルの各々は、対応する前記基準表示シンボルに対し、少なくとも一方向において互いに異なるピッチで位置をずらして配置されたことを特徴とする、請求項５に記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記データ取得用の画像パターンは、互いに対応する前記基準表示シンボルと前記色ずれ表示シンボルとからなる複数のシンボル組にそれぞれ対応して配置されるとともに、前記シンボル組に対する前記ピッチを表示するピッチ表示シンボルを更に有することを特徴とする、請求項６に記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】
請求項３に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正に供される画像調整装置であって、
前記中間転写体上における前記２点の中間位置に形成された色ずれ検出用の画像パターンを検出する外部画像パターン検出手段と、
前記外部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外部色ずれ量算出手段と
を備えたことを特徴とする画像調整装置。
【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およびその色ずれ補正に供される画像調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コピー機およ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１３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。なお、図１３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）の組立や調整誤差、ＬＳＵと感光体ドラムとの位置関係のずれ、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。そこで、カラー画像形成装置では、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。
【０００６】
色ずれ補正の実行に際しては、中間転写ベルト上に３列（ベルト幅方向の両端および中央）の色ずれ検出用の画像パターンを形成し、それら画像パターンの検出結果により色ずれに関する補正値を決定することが一般に行われている。しかし、このような色ずれ補正を実行する場合、各列の画像パターンに対応する３箇所にそれぞれ色ずれ検出用のセンサを配置するために装置コストが嵩み、また、検出用の画像パターンを定期的に形成することによりトナー使用量が増大するという難点がある。そこで、装置コストやトナー使用量を削減するための対策がなされている。
【０００７】
例えば、中間転写ベルト上に２列（ベルト幅方向の両端）の画像パターン（色ずれ検出用または濃度検出用）を形成し、各列の画像パターンに対応する２箇所に色ずれおよび濃度検出用のセンサを配置した画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。これによると、色ずれ補正においては、２列の画像パターンに対し、２つのセンサを用いて色ずれを検出し、また、濃度補正においては、各列で異なる２色分の濃度を２つのセンサを用いて同時に検出するようにしたため、センサの数を減らすとともに、画像補正に要する時間やトナー使用量を削減することが可能となる。
【特許文献１】特開２００１−１３４０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に開示のような従来技術では、中間転写ベルト上の２列の画像パターンの色ずれ量に基づき色ずれ補正を行うため、前述の図１３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。
【０００９】
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、２つの画像パターン検出手段を用いて走査湾曲の位置ずれ等を含む色ずれ補正を可能とすることで、３つの画像パターン検出手段を用いる場合と同等の良好な補正精度を維持しつつ、装置コストやトナー量を削減するカラー画像形成装置およびその色ずれ補正に供される画像調整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】
【００１０】
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、前記中間転写体上に色ずれ検出用の画像パターンを形成する画像パターン形成手段と、前記中間転写体の移動方向に直交する方向の異なる２点に配置され、当該２点に対応して形成された前記色ずれ検出用の画像パターンを検出する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、予め入力された湾曲歪み量を記憶する湾曲歪み量記憶手段と、前記湾曲歪み量と前記色ずれ量とに基づき、前記２点の略中間位置における各色の色ずれ量の推定値を算出する色ずれ推定手段と、前記２点における色ずれ量と前記略中間位置における色ずれ量の推定値とに基づき、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たことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、色ずれ検出用の画像パターンの検出結果から２点における色ずれ量を算出するとともに、当該２点の中間位置における色ずれ量を予め取得した湾曲歪み量から推定することで、２つの画像パターン検出手段を用いて走査湾曲の位置ずれ等を含む色ずれ補正（即ち、３つの画像パターン検出手段を用いる場合と同様の補正）を実施することが可能とな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】
【００１２】
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、前記中間転写体上に色ずれ検出用の画像パターンを形成する画像パターン形成手段と、前記中間転写体の移動方向に直交する方向の異なる２点に配置され、当該２点に対応して形成された前記色ずれ検出用の画像パターンを検出する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、予め入力された湾曲歪み量を記憶する湾曲歪み量記憶手段と、前記湾曲歪み量と前記色ずれ量とに基づき、前記２点の略中間位置における各色の色ずれ量の推定値を算出する色ずれ推定手段と、前記２点における色ずれ量と前記略中間位置における色ずれ量の推定値とに基づき、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た構成とする。
【００１３】
これによると、色ずれ検出用の画像パターンの検出結果から２点における色ずれ量を算出するとともに、当該２点の中間位置における色ずれ量を予め取得した湾曲歪み量から推定することで、２つの画像パターン検出手段を用いて走査湾曲の位置ずれ等を含む色ずれ補正を実施することが可能となる。従って、３つの画像パターン検出手段を用いる（３点で画像パターを検出する）場合と同等の良好な補正精度を維持しつつ、装置コストやトナー量を削減することができる。
【００１４】
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、画像パターン検出手段が配置されない中間位置における色ずれ量を精度良く推定できる。
【００１５】
また、第２の発明は、入力された所定の外部データに基づき前記湾曲歪み量を算出する湾曲歪み量算出手段を更に備え構成とすることができる。
【００１６】
これによると、カラー画像形成装置に対してオペレータが外部データ（色ずれ量）を入力するだけで、湾曲歪み量を算出し、２点の中間位置における色ずれ量を容易に推定することが可能となる。
【００１７】
また、第３の発明は、前記外部データは、予め取得された前記２点における各色の色ずれ量および当該２点の中間位置における各色の色ずれ量である構成とすることができる。
【００１８】
これによると、２点における色ずれ量と当該２点の中間位置における色ずれ量とを外部データとして取得することで、簡易な計算式を用いて湾曲歪み量を算出することが可能となる。
【００１９】
また、第４の発明は、前記画像パターン形成手段は、オペレータによる前記外部データの取得に供されるデータ取得用の画像パターンを更に形成し、前記データ取得用の画像パターンを印字する画像パターン印字手段を更に備えた構成とすることができる。
【００２０】
これによると、オペレータは、印字されたデータ取得用の画像パターンに基づき、外部データを容易に取得することが可能となる。この場合、データ取得用の画像パターンを、オペレータが目視により確認可能な画像パターンとして形成すれば、画像パターンを読み取るための機器等を別途準備する必要はなく、適切な外部データを簡易に取得することが可能となる。
【００２１】
また、第５の発明は、前記データ取得用の画像パターンは、前記各色のうちの所定の１色である基準色と、当該基準色とは異なる他の１色とから形成される構成とすることができる。
【００２２】
これによると、基準色が付された画像パターンに対する他の１色が付された画像パターンの位置ずれ量（基準位置からの変位量）を求めることで、外部データを容易に取得することが可能となる。この場合、経時的な色ずれ発生の主因である温度変化は、基準色に対する他の複数の色の位置ずれ量の間に大きな差を生じさせないため、基準色とは異なる他の１色のみを用いて、各色についての外部データを取得することができるという利点がある。
【００２３】
また、第６の発明は、前記データ取得用の画像パターンは、前記基準色が付され、互いに異なる位置に配置された複数の基準表示シンボルと、前記基準色とは異なる他の１色が付され、前記複数の基準表示シンボルにそれぞれ対応して配置された複数の色ずれ表示シンボルとを有し、前記色ずれ表示シンボルの各々は、対応する前記基準表示シンボルに対し、少なくとも一方向において互いに異なるピッチで位置をずらして配置された構成とすることができる。
【００２４】
これによると、色ずれの発生時に色ずれ表示シンボルと基準表示シンボルのとの所定部位が重なるように複数のピッチを設定することで、オペレータは、その重なりを目視確認できるとともに、その重なりの生じた色ずれ表示シンボルに設定されたピッチに基づき、画像パターンの位置ずれ量を容易に取得することが可能となる。
【００２５】
また、第７の発明は、前記データ取得用の画像パターンは、互いに対応する前記基準表示シンボルと前記色ずれ表示シンボルとからなる複数のシンボル組にそれぞれ対応して配置されるとともに、前記シンボル組に対する前記ピッチを表示するピッチ表示シンボルを更に有する構成とすることができる。
【００２６】
これによると、オペレータは、色ずれの発生時に重なりの生じたシンボル組に対応するピッチ表示シンボル（例えば、ピッチ量を示す数値）を確認するだけで、外部データを迅速かつ容易に取得することが可能となる。
【００２７】
また、第８の発明は、上記第３の発明に係るカラー画像形成装置の色ずれ補正に供される画像調整装置であって、前記中間転写体上における前記２点の中間位置に形成された色ずれ検出用の画像パターンを検出する外部画像パターン検出手段と、前記外部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外部色ずれ量算出手段とを備えた構成とする。
【００２８】
これによると、画像形成装置において、画像パターン検出手段が配置された２点の中間位置における湾曲歪み量を算出するにあたり、当該湾曲歪み量の算出に用いられる２点の中間位置における色ずれ量を予め外部（例えば、製品出荷前の工場内）で容易に取得することができる。
【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。なお、本明細書における用語「中間位置」は、２点（２つのもの）間の中央（真ん中）を厳密に示すものではなく、２点の間の比較的広い範囲を示すものとする。
【００３０】
図１は本発明の第１実施形態に係るカラー画像形成装置の要部模式図である。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およ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）およびＫ色（ブラック）の各色成分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、その各色成分のトナー像を順次転写して合成した後に、２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】
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、２次転写ローラ６および中間転写ベルト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を適宜実行する。色ずれ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（以下、「色ずれレジストパターン」という。）を形成し、それら色ずれ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を算出し、それら色ずれ量に基づき色ずれに関する補正値を決定する。そして、カラー画像形成装置１では、主走査方向の位置ずれに起因する色ずれに対して、ＬＳＵ４における書出位置の補正が行われる。また、副走査方向の位置ずれに起因する色ずれに対して、ＬＳＵ４における書出タイミングの補正が行われる。また、主走査方向の倍率誤差による位置ずれに起因する色ずれに対して、ＬＳＵ４における画信号クロックの補正が行われる。またスキューやボウに起因する色ずれに対して、画像データの並び替えによる補正が行われる。
【００３３】
図２は図１の中間転写ベルト７上に形成される色ずれ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。図中の矢印で示すように、中間転写ベルト７では、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、主走査方向の異なる２点（ここでは、ベルト幅方向の左右端付近の２箇所。以下、「左右２箇所」という。）に色ずれレジストパターンＰａ１，Ｐａ２が形成される。色ずれレジストパターンＰａ１，Ｐａ２は、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色および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。
【００３４】
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を読み取るベルト原点センサ２２と、２点のレジストパターンＰａ１，Ｐａ２に対応する２箇所に配置され、これら色ずれレジストパターンを検出する画像読取センサ（画像パターン検出手段）２３，２４とが設けられている。これら、画像読取センサ２３，２４により色ずれレジストパターンＰａ１，Ｐａ２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。
【００３５】
なお、色ずれレジストパターンについては、本実施形態で示したものに限らず、画像読取センサ２３，２４を用いて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。例えば、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色およびＫ色についての棒状のパッチが主走査方向または副走査方向に直線状に配置された色ずれレジストパターンを用いることができる。
【００３６】
また、例えば、図３に示すように、中間転写ベルト７上の幅中央（色ずれレジストパターンＰａ１，Ｐａ２の間）に濃度が段階的に異なる複数のパッチからなる画像濃度検出用の画像パターンＰｂを形成するとともに、その画像パターンＰｂを検出するための濃度検出センサ２５を配置することができる。これにより、色ずれ補正と濃度補正とを同時に実行することが可能となり、画像補正に必要な時間を短縮することが可能となる。
【００３７】
図４は図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である。制御システム３０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・搬送動作および画像補正（色ずれ補正を含む）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。
【００３８】
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（画像データおよ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）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。また、ホストコントローラ３１は、図示しない表示・操作パネルからの動作命令の操作入力や操作パネルに対する各種情報の表示を制御する入力・表示制御部５０を有している。
【００３９】
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、給紙および搬送動作を制御する給紙・搬送制御部６４と、画像形成部（画像パターン形成手段、画像パターン印字手段）２において通常の画像形成動作の間に行われる画像補正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、色ずれ推定手段、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・搬送動作およ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、湾曲歪み量を含む）を記憶する補正データメモリ（湾曲歪み量記憶手段、色ずれ量記憶手段）６９とを有する。
【００４０】
画像補正制御部６５では、ベルト原点センサ２２および画像読取センサ２３，２４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２３，２４により検出する。そして、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、後述するように、画像補正コントローラ８２は、中間転写ベルト７上に目視用テストパターン（図９〜図１１参照）を形成し、オペレータが目視で読み取り可能なように、その目視用テストパターンの印字処理を実行させる。
【００４１】
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ＬＳＵ４における書出位置、書出タイミングおよび画信号クロックの変更や、画像データの並び替え等を行うことにより、色ずれ補正を実行する。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、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、色ずれ補正の要否を判断する実行判定データとして補正データメモリ６９に記憶される。
【００４２】
次に、上記構成のカラー画像形成装置が実行する色ずれ補正動作の概要について説明する。
【００４３】
図５は第１実施形態に係る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，Ｐａ２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２３，２４の取付位置に対応する位置毎に連続的に複数形成される。なお、ここでは、Ｃ色パッチＣ１、Ｃ２おいて、色ずれなしの正規位置（図中、２点鎖線で示す）から主走査方向および副走査方向に色ずれが生じた例を示している。
【００４４】
画像読取センサ２３，２４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り、その読取信号に基づいて画像補正コントローラ８２が各パッチの位置を算出する。本実施形態では、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色および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およ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色およびＭ色についても同様である。
【００４５】
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）および副走査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より算出することができる。
主走査ＢＯＷ＝ＸＣ−（ＸＬ＋ＸＲ）／２    ・・・・（式３）
副走査ＢＯＷ＝ＹＣ−（ＹＬ＋ＹＲ）／２    ・・・・（式４）
ここで、ＸＬおよびＸＲは、それぞれセンサ２３，２４の検出結果による主走査方向の色ずれ量であり、ＹＬおよびＹＲは、それぞれセンサ２３，２４の検出結果による副走査方向の色ずれ量である。また、ＸＣおよびＹＣは、センサ２３，２４では検出されないベルト７の幅中央（図３中のセンサ２５の位置に相当）における主走査方向および副走査方向の色ずれ量である。
【００４６】
これら主走査ＢＯＷおよび副走査ＢＯＷの値（以下、「ボウ値」という。）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）ものである。従って、カラー画像形成装置１では、予め主走査ＢＯＷおよび副走査ＢＯＷの値を取得しておくことで、それら主走査ＢＯＷおよび副走査ＢＯＷと検出結果より得られる色ずれ量ＸＬ，ＸＲおよびＹＬ，ＹＲとから、上記式３および式４を用いて色ずれ量ＸＣ，ＹＣをそれぞれ算出することができ、これにより、画像読取センサ２３，２４の中間位置における色ずれ量を精度良く推定することが可能となる。
【００４７】
図６は図１のカラー画像形成装置の画像補正に用いられる色ずれ補正値の取得動作を示すフロー図であり、図７は図６中のボウ値取得処理を示すフロー図であり、図８は図６中の補正結果の目視確認処理を示すフロー図であり、図９〜図１１は、色ずれ補正に用いられる目視用テストパターン（データ取得用の画像パターン）の一例を示す模式図である。
【００４８】
図６に示すように、カラー画像形成装置１は、所定のタイミング（例えば、電源投入時やメンテナンス時など）においてボウ値の取得処理を予め実行し（Ｓ１０１）、色ずれ補正の実行の準備をする。その後、画像補正コントローラ８２は、色ずれ補正が必要であると判定すると（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、まず、画像形成部２によってセンサ２３，２４の位置に対応する中間転写ベルト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（Ｓ１０３）。続いて、画像読取センサ２３，２４により色ずれレジストパターンを検出し（Ｓ１０４）、その検出結果から左右２箇所の色ずれ量（ＸＬ，ＸＲおよびＹＬ，ＹＲ）を算出する（Ｓ１０５）。
【００４９】
なお、色ずれ補正の実行の要否は、例えば、累積印字枚数、環境温度変化、及び経過時間のいずれかが色ずれ補正エントリ条件（ここでは、累積印字枚数≧１００枚、環境温度変化≧５℃、経過時間≧６時間）を満たすか否かによって判定される。  
【００５０】
次に、画像補正コントローラ８２は、ステップＳ１０５において算出された左右２箇所の色ずれ量（ＸＬ，ＸＲおよびＹＬ，ＹＲ）と、ステップＳ１０１において補正データメモリ６９に記憶されたボウ値とから現在の中間位置の色ずれ量（ＸＣ，ＹＣ）を推定し（Ｓ１０６）、この色ずれ量（ＸＣ，ＹＣ）の推定値と左右２箇所の色ずれ量（ＸＬ，ＸＲおよびＹＬ，ＹＲ）とに基づき色ずれ補正値を決定する（Ｓ１０７）。さらに、画像補正コントローラ８２は、決定した色ずれ補正値のデータを補正データメモリ６９に記憶（或いは、データを更新）する（Ｓ１０８）。
【００５１】
続いて、カラー画像形成装置１は、色ずれ補正結果の目視確認処理を実行し（Ｓ１０９）、補正結果が良好である場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）には、色ずれ補正値の取得動作が終了する。一方、オペレータから色ずれ補正の再実行が要求された場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）には、再びステップＳ１０１に戻って上述と同様の処理が実行される。
【００５２】
図７に示すように、上記ステップＳ１０１におけるボウ値取得処理では、まず、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とともに、中間転写ベルト７上の中間位置に目視用テストパターンを形成する（Ｓ２０１）。そこで、画像読取センサ２３，２４により色ずれレジストパターンが検出され（Ｓ２０２）、その検出結果から左右２箇所の色ずれ量（ＸＬ０，ＸＲ０およびＹＬ０，ＹＲ０）が算出される（Ｓ２０３）。
【００５３】
次に、画像補正コントローラ８２は、画像形成部２によって形成された目視用テストパターンの印字処理を実行する（Ｓ２０４）。そこで、オペレータは印字された目視用テストパターンから色ずれ量を読み取り、この色ずれ量（ＸＣ０，ＹＣ０）を表示・操作パネルから入力する（Ｓ２０５）。画像補正コントローラ８２は、検出された左右２箇所の色ずれ量（ＸＬ０，ＸＲ０およびＹＬ０，ＹＲ０）と、入力された色ずれ量（ＸＣ０，ＹＣ０）とから上述の式３，式４を用いてボウ値を算出し（Ｓ２０６）、算出したボウ値を補正データメモリ６９に記憶する（Ｓ２０７）。
【００５４】
なお、目視用テストパターンは、中間転写ベルト７上の中間位置ではなく、センサ２３，２４のいずれか一方側にずらした位置に形成することも可能であるが、中間位置に形成することにより、上述の簡易な計算式（式３，式４）を用いて湾曲歪み量を算出することが可能となるという利点がある。
【００５５】
図８に示すように、上記ステップＳ１０９における補正結果の目視確認処理では、まず、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上の中間位置に目視用テストパターンを形成し（Ｓ３０１）、形成された目視用テストパターンの印字処理を実行する（Ｓ３０２）。そこで、オペレータは印字された目視用テストパターンから色ずれ量を読み取り（Ｓ３０３）、その読み取り結果に基づき、色ずれ補正の再実行の要否を表示・操作パネルから入力する（Ｓ３０４）。
【００５６】
このように、本発明に係るカラー画像形成装置１では、センサ２３，２４の検出結果から２点（左右２箇所）における色ずれ量を算出するとともに、当該２点の中間位置における色ずれ量を予め取得したボウ値から推定することで、２つのセンサ２３，２４を用いて走査湾曲の位置ずれ等を含む色ずれ補正（即ち、中間位置を含む３つのセンサを用いる場合と同様の補正）を実行することが可能となる。従って、３つのセンサを用いる場合と同等の良好な補正精度を維持しつつ、装置コストやトナー量を削減することができる。
【００５７】
ここで、目視用テストパターンは、図９に示すように、基準色（ここでは、Ｋ色）が付され、副走査方向に所定の間隔をおいて直線的に配置された複数（ここでは、１１個）の基準表示シンボルａ−５〜ａ＋５と、基準色とは異なる他の１色（ここでは、Ｙ色）が付され、基準表示シンボルａ−５〜ａ＋５に対応してそれぞれ配置された複数の色ずれ表示シンボルｂ−５〜ｂ＋５とからなる。１つの基準表示シンボルと、これに対応して配置された１つの色ずれ表示シンボルとは、オペレータによる色ずれ量の判定に用いられるシンボル組を構成する。
【００５８】
基準表示シンボルａ−５〜ａ＋５は、副走査方向に延びる縦線部と主走査方向に延びる横線部とが交差した十字形を有している。また、色ずれ表示シンボルｂ−５〜ｂ＋５は、基準表示シンボルａ−５〜ａ＋５と同様の略十字形を有しているが、基準表示シンボルａ−５〜ａ＋５との重なりを容易に判定可能なように、中央に位置する色ずれ表示シンボルｂ０から両側の色ずれ表示シンボルｂ＋５，ｂ−５に向かって縦線部と横線部との交差位置を徐々に一方側にずらして形成されている。
【００５９】
色ずれ表示シンボルｂ−５〜ｂ＋５の各々は、図９に示す色ずれが生じていない基準状態では、基準表示シンボルａ−５〜ａ＋５に対し、主走査方向および副走査方向において互いに異なるピッチで位置をずらして配置されている。より詳細には、中央に位置する色ずれ表示シンボルｂ０の縦線部および横線部は、基準表示シンボルａ０の縦線部および横線部と完全に重なり、色ずれ表示シンボルｂ＋１（縦線部および横線部）は、基準表示シンボルａ１（縦線部および横線部）に対して、主走査方向および反副走査方向にそれぞれ１ピッチ（ここでは、２ドッド）ずつずらして配置されている。また、色ずれ表示シンボルｂ＋２〜ｂ＋５は、対応する基準表示シンボルａ＋２〜ａ＋５に対して、それぞれ２〜５ピッチずつ変位させている。同様に、色ずれ表示シンボルｂ−１〜ｂ−５は、対応する基準表示シンボルａ−１〜ａ−５に対して、反主走査方向および副走査方向にそれぞれ１〜５ピッチずつずらして配置されている。また、目視用テストパターンには、各シンボル組にそれぞれ対応してピッチ表示シンボル（ここでは、色ずれ量を示す−５〜＋５の数値）が配置されている。
【００６０】
オペレータは、色ずれの発生時（色ずれ補正の実行時）に重なりの生じたシンボル組に対応するピッチ表示シンボルに基づき、一見して色ずれ量を確認することが可能である。例えば、図１０に示す目視用テストパターンの印字結果１において、オペレータは、基準表示シンボルａ＋１と色ずれ表示シンボルｂ＋１との縦線部の重なりからＹ色の主走査方向の色ずれ量が＋１であることを認識するとともに、基準表示シンボルａ＋２と色ずれ表示シンボルｂ＋２との横線部の重なりからＹ色の副走査方向の色ずれ量が＋２であることを認識することができる。また、例えば、図１１に示す目視用テストパターンの印字結果２において、オペレータは、基準表示シンボルａ−３と色ずれ表示シンボルｂ−３との縦線部の重なりからＹ色の主走査方向の色ずれ量が−３であることを認識するとともに、基準表示シンボルａ＋３と色ずれ表示シンボルｂ＋３との横線部の重なりからＹ色の副走査方向の色ずれ量が＋３であることを認識することができる。
【００６１】
このような目視用テストパターンを用いることで、オペレータは、画像パターンを読み取るための機器等を必要とすることなく、目視により色ずれ量（画像パターンの位置ずれ量）を容易に取得することが可能となる。この場合、専門知識を持たない一般ユーザも容易に色ずれ量を取得できるという利点もある。特に、シンボル組に対応するピッチ表示シンボルを配置したため、オペレータは、迅速かつ容易に色ずれ量を把握することが可能である。
【００６２】
また、基準表示シンボルおよび色ずれ表示シンボルを十字形（即ち、主走査方向の色ずれ量を把握するための縦線部と副走査方向の色ずれ量を把握するための横線部とを有する形状）としたため、１つの目視用テストパターンで主走査方向および副走査方向の色ずれを把握することができる。なお、基準表示シンボルおよび色ずれ表示シンボルの形態は、ここに示したものに限定されず、オペレータが目視により色ずれ量を認識可能な限りにおいて種々の変更が可能である。
【００６３】
また、目視用テストパターンは、Ｙ色のみならず、他のＭ色、Ｃ色についても同様に形成することができる。しかしながら、経時的な色ずれ発生の主因である温度変化は、基準色に対する他の複数の色における位置ずれ量の間に大きな差を生じさせないため、Ｙ色のみを用いて、他のＭ色、Ｃ色についての外部データを取得することもできる。
【００６４】
図１２は本発明の第２実施形態に係るカラー画像形成装置の要部模式図である。ここで、上述の第１実施形態と同様の構成要素については、同一の符号が付してあり、以下で特に言及しない事項については、第１実施形態と同様とする。
【００６５】
第２実施形態は、図６のステップＳ１０１に示したボウ値の取得処理を実行せずに、外部装置（画像調整装置１０１）によってボウ値を取得する点において第１実施形態の場合と異なる。画像調整装置１０１は、図１２に示すように、画像読取センサ２３，２４と同様の機能を有する画像読取センサ（外部画像パターン検出手段）１０２と、この画像読取センサ１０２に接続され、中間転写ベルト７上に形成された色ずれレジストパターンの検出処理に供されるパターン検出回路１０３と、色ずれレジストパターンの検出結果から各色の色ずれ量を算出する補正演算部（外部色ずれ量算出手段）１０４と、算出された色ずれ量を記憶する記憶部１０５とを備える。
【００６６】
画像読取センサ１０２は、図１中の２次転写ローラ６を取り外した位置に配置され、画像読取センサ２３，２４の中間位置に形成された色ずれレジストパターンを検出する。補正演算部１０４によって算出された色ずれ量は、図７のステップＳ２０５と同様に、オペレータによってカラー画像形成装置１に入力されるとともに、図７のステップＳ２０６と同様に、カラー画像形成装置１において検出された左右２箇所の色ずれ量とともにボウ値の算出に用いられる。
【００６７】
このような画像調整装置１０１は、例えば、製品出荷前の工場内の検査工程において使用され、これにより、一般ユーザの手を煩わすことなく、カラー画像形成装置１において、走査湾曲の位置ずれ等を含む色ずれ補正を実施することが可能となる。
【００６８】
なお、画像調整装置１０１には、中間位置の画像読取センサ１０２に加えて、左右２箇所（画像読取センサ２３，２４の位置に相当）に同様の２つのセンサを設けることができる。この場合、図示しない所定の治具に３つのセンサを取り付けて、カラー画像形成装置１の適所（例えば、画像読取センサ２３，２４の近傍）に配置することができる。これにより、３箇所の色ずれ量を同時に取得することが可能となり、ボウ値の算出精度が向上する。また、補正演算部１０４によって更にボウ値を算出する構成とすれば、カラー画像形成装置１におけるボウ値の算出処理が不要となり、カラー画像形成装置１の処理負荷を軽減することができるという利点もある。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明のカラー画像形成装置は、２つの画像パターン検出手段を用いて走査湾曲の位置ずれ等を含む色ずれ補正を可能とすることで、３つの画像パターン検出手段を用いる場合と同等の良好な補正精度を維持しつつ、装置コストやトナー量を削減することができ、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】
【００７０】
【図１】第１実施形態に係るカラー画像形成装置の要部模式図
【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およ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２の変形例を示す平面図
【図４】第１実施形態に係るカラー画像形成装置の制御システムのブロック図
【図５】第１実施形態に係るカラー画像形成装置の色ずれ量の算出方法の説明図
【図６】第１実施形態に係るカラー画像形成装置の色ずれ補正値の取得動作を示すフロー図
【図７】図６中のボウ値取得処理を示すフロー図
【図８】図６中の補正結果の目視確認処理を示すフロー図
【図９】色ずれ補正に用いられる目視用テストパターンの一例を示す模式図
【図１０】色ずれ補正に用いられる目視用テストパターンの一例を示す模式図
【図１１】色ずれ補正に用いられる目視用テストパターンの一例を示す模式図
【図１２】本発明の第２実施形態に係るカラー画像形成装置の要部模式図
【図１３】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】
【００７１】
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）
２３，２４  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
６９  補正データメモリ
８２  画像補正コントローラ
【図１】
2010139841.tif 000003
【図２】
2010139841.tif 000004
【図３】
2010139841.tif 000005
【図４】
2010139841.tif 000006
【図５】
2010139841.tif 000007
【図６】
2010139841.tif 000008
【図７】
2010139841.tif 000009
【図８】
2010139841.tif 000010
【図９】
2010139841.tif 000011
【図１０】
2010139841.tif 000012
【図１１】
2010139841.tif 000013
【図１２】
2010139841.tif 000014
【図１３】
2010139841.tif 000015