(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像書込み手段によって像担持体に形成した画像を、転写ベルトにより搬送される転写材に転写して画像を形成する画像形成装置であって、
レジストマーク用画像データを格納する第１の記憶手段と、
前記レジストマーク用画像データに従って転写ベルト上に形成されたレジストマークの位置ずれ量を検出する検出手段と、
転写ベルトの変形量を記憶する第２の記憶手段と、
前記レジストマークの位置ずれ量を前記転写ベルトの変形量に基づいて修正し、像担持体への画像書込み位置の補正量を求める補正量決定手段と、
前記補正量に基づき前記画像書込み手段の書込み位置を補正する画像書込み位置補正手段と、
を備え、
前記転写ベルトの変形量は、転写材を搬送してレジストマークを当該転写材に転写したときの位置ずれ量と、転写材を搬送せずに転写ベルト上にレジストマークを転写したときの位置ずれ量との差分により求められることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像書込み位置補正手段は、
前記補正量に基づき、入力された画像データの画素の位置を変更して補正画像を生成する補正画像生成手段と、
前記補正画像を記憶する補正画像記憶手段とを備え、
前記画像書込み手段は、前記補正画像記憶手段の画像データに従って像担持体に画像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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やレーザプリンタなどの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、タンデム型のフルカラー複写機においては、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色の感光体ドラムを転写ベルトの搬送面に沿って列設し、作像ユニットにより感光体ドラムの周面に形成されたトナー像を転写ベルトによって搬送される記録シート上に順次転写して多色画像を形成するようになっている。
【０００３】
上記作像ユニットは、感光体ドラムの表面をレーザビームにより露光走査して回転する感光体ドラム上に静電潜像を形成し、これを該当する色のトナーで現像するようになっており、これらの作像動作は、各トナー像が搬送されてくる記録シートの同じ位置に重ねて転写されるように同期を取って行われている。
しかしながら、いくら同期を取って作像しても、各感光体ドラム上にトナー像が正しく形成されていないと、これらを記録シートに転写した際にいわゆる色ずれが生じ再生画像の質が劣化してしまう。
【０００４】
このような色ずれは、作像ユニットにおける光学系の走査レンズの屈折特性の不均一や、折り返しミラーの角度調整の不十分、さらには温度変化による各位置決め部材の膨張による変位などによりレーザビームによる感光体ドラム上への走査ラインが傾いたり（スキュ）や湾曲したり（ボウ）、さらには倍率変動などが生じ、これが各作像ユニットごとに異なることに起因するものである。
【０００５】
当該色ずれを防止するため、従来、例えば、特開平２−５０１７６号公報や特開平６−１８７９６号公報においては、各感光体ドラムにレジストマーク用のトナー画像を形成し、これを直接転写ベルト上に転写して、当該各色のレジストマークの相対的位置ずれ量をフォトセンサで検出し、この位置ずれ量に基づいて各色のレーザビームによる各感光体ドラムへの書込み位置が正しくなるように補正を施している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように転写ベルトに形成されたレジストマークの位置ずれ量に基づいてレーザビームの書込み位置の補正（以下、単に「位置ずれ補正」という。）を実行しても、必ずしも完全に色ずれが解消されるわけではなかった。
【０００７】
これは、転写時に生ずる転写ベルトの不均一な変形に起因するものと考えられる。
すなわち、特にタンデム型の画像形成装置にあっては、記録シートを４個の感光体ドラムの転写位置に順に搬送させていくため、転写ベルトの搬送方向の長さが長くならざるを得ず、また、駆動ローラの駆動力を確実に転写ベルトに伝えるため当該転写ベルトをある程度弾性を有する樹脂素材で形成して張力を持たせているので、ベルト駆動時において生じる変形量が搬送方向において必ずしも均一にならず、各色の転写位置で転写されたレジストマークの位置ずれ量が、本来補正すべき量に加えて転写ベルトの変形量の影響を受けていることに起因するものと考えられる。
【０００８】
つまり、上記した従来の色ずれ補正の技術においては、作像ユニットの光学系に起因する位置ずれに転写ベルトの変形量を加えた量を位置ずれ量として検出して補正しており、その一方で、記録シートは転写ベルト上に静電力等により軽く吸着され、転写ベルトの変形に沿っては変形しないので、上記転写ベルトの変形量だけ余分に補正（過補正）されていることとなり、その結果、色ずれを完全に解消できなかった。
【０００９】
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであって、転写ベルトの変形量に影響されず作像ユニットによる画像書込み位置を的確に補正して、質の高い再現画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、画像書込み手段によって像担持体に形成した画像を、転写ベルトにより搬送される転写材に転写して画像を形成する画像形成装置であって、レジストマーク用画像データを格納する第１の記憶手段と、前記レジストマーク用画像データに従って転写ベルト上に形成されたレジストマークの位置ずれ量を検出する検出手段と、転写ベルトの変形量を記憶する第２の記憶手段と、前記レジストマークの位置ずれ量を前記転写ベルトの変形量に基づいて修正し、像担持体への画像書込み位置の補正量を求める補正量決定手段と、  前記補正量に基づき前記画像書込み手段の書込み位置を補正する画像書込み位置補正手段とを備え、前記転写ベルトの変形量は、転写材を搬送してレジストマークを当該転写材に転写したときの位置ずれ量と、転写材を搬送せずに転写ベルト上にレジストマークを転写したときの位置ずれ量との差分により求められることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記画像書込み位置補正手段が、前記補正量に基づき、入力された画像データの画素の位置を変更して補正画像を生成する補正画像生成手段と、前記補正画像を記憶する補正画像記憶手段とを備え、前記画像書込み手段は、前記補正画像記憶手段の画像データに従って像担持体に画像を形成することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタル複写機（以下、単に「複写機」という。）について説明する。
〔複写機全体の構成〕
図１は、複写機１の全体の構成を示す図である。同図に示すように複写機１は、原稿画像を読み取るイメージリーダ部１０と、読み取った画像を記録シートＳ上にプリントして再現するプリンタ部２０とから構成されている。
【００１４】
イメージリーダ部１０は、原稿ガラス板（不図示）に載置された原稿の画像をスキャナを移動させて読み取る公知のものであって、原稿画像は、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の三色に色分解されて、不図示のＣＣＤイメージセンサ（以下、「ＣＣＤセンサ」という）により電気信号に変換され、これにより原稿のＲ、Ｇ、Ｂの画像データが得られる。
【００１５】
このイメージリーダ部１０で得られた各色成分毎の画像データは、制御部３０において各種のデータ処理を受け、更にシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データに変換される（以下、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各再現色をＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを添字として付加する）。
【００１６】
画像データは、制御部３０内の画像メモリ３３（図５参照）に各再現色ごとに格納され、位置ずれ補正のための必要な画像補正を受けた後、記録シートＳの供給と同期して１走査ラインごとに読み出され、レーザダイオードの駆動信号となる。
プリンタ部２０は、電子写真方式により画像を形成するものであって、転写ベルト１０３が張架されてなる記録シート搬送部１００と、転写ベルト１０３に対向して記録シート搬送方向上流側（以降、単に「上流側」という）から搬送方向下流側（以降、単に「下流側」という）に沿って所定間隔で配置されたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色の作像部４０Ｃ〜４０Ｋと、記録シート搬送部１００の上流側に配置された給紙部５０と、下流側に配置された公知の定着部８０とからなる。
【００１７】
各作像部４０Ｃ〜４０Ｋは、それぞれ露光走査部７０Ｃ〜７０Ｋと画像プロセス部６０Ｃ〜６０Ｋとから構成されている。
露光走査部７０Ｃ〜７０Ｋは、上記制御部３０から出力された駆動信号を受けてレーザ光を発するレーザダイオード４６Ｃ〜４６Ｋや、このレーザ光を偏向して感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ上を主走査方向に露光走査させるためのポリゴンミラー４７Ｃ〜４７Ｋ等を備える。
【００１８】
画像プロセス部６０Ｃ〜６０Ｋは、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋと、これを中心にしてその周囲に配された、帯電チャージャ４２Ｃ〜４２Ｋ、現像器４３Ｃ〜４３Ｋ、クリーナ４４Ｃ〜４４Ｋおよび転写チャージャ４５Ｃ〜４５Ｋなどからなる。
給紙部５０は、記録シートＳを収納しておくための給紙カセット５１と、この記録シートＳを給紙カセット５１から繰り出すための給紙ローラ５２と、転写ベルト１０３に繰り出すタイミングをとるためのレジストローラ５３とからなり、レジストローラ５３の上流側直前には、記録シートＳの先端を検出するためのシート検出センサＳＥ１が設けられている。
【００１９】
記録シートＳの先端がレジストローラ５３に到達するとこのシート検出センサＳＥ１により検出されるので、制御部３０は、この検出信号を受信してタイミングを取りながら、レジストローラ５３の駆動部（不図示）に先端レジストローラ信号を発してレジストローラ５３による給紙を開始させ、記録シートＳを転写ベルト１０３方向に送る。
【００２０】
露光走査部７０Ｃ〜７０Ｋのレーザダイオード４６Ｃ〜４６Ｋは、上記制御部３０からの駆動信号を受けてレーザ光をそれぞれ出射し、このレーザ光が、等速で回転するポリゴンミラー４７Ｃ〜４７Ｋのミラー面で反射して偏向され、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの表面をそれぞれ露光走査する。
感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋは、前記露光を受ける前にクリーナ４４Ｃ〜４４Ｋで表面の残存トナーが除去され、さらにイレーサランプ（不図示）に照射されて除電された後、帯電チャージャ４２Ｃ〜４２Ｋにより一様に帯電されており、このように一様に帯電した状態で上記レーザ光による露光を受けると、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの表面に静電潜像が形成される。
【００２１】
各静電潜像は、それぞれ各色の現像器４３Ｃ〜４３Ｋにより現像され、これにより感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ表面にＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのトナー像が形成され、記録シート搬送部１００により搬送されてくる記録シートＳ上に順次転写されていく。
この際、各色の作像動作は、そのトナー像が搬送されてくる記録シートＳの同じ位置に重ねて転写されるように、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
【００２２】
各色のトナー像が転写された記録シートＳは、転写ベルト１０３により定着部８０にまで搬送されて、ここで高熱で加圧されて記録シートＳ表面のトナー粒子がシート表面に熔融付着して定着し、その後、排紙トレイ８１上に排出される。
図２は、上記記録シート搬送部１００の構成を示す斜視図である。同図に示すように記録シート搬送部１００は、転写ベルト１０３と、同ベルトが張架される一対のローラ（駆動ローラ１０１，支持ローラ１０２）と、駆動ローラ１０１を駆動するモータ１０９と、転写ベルト１０３を感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋに圧接する圧接ローラ１０４ａ〜１０７ａ，１０４ｂ〜１０７ｂなどから構成されている。
【００２３】
圧接ローラ１０４ａ〜１０７ａ、１０４ｂ〜１０７ｂは、図示しないフレームに回転自在に軸支されており、そのローラ周面で記録シートＳの搬送域を外れた転写ベルト１０３の両縁部を感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋ方向に圧接している。
このような構成において転写ベルト１０３を駆動させると、感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋがこれに合わせて従動するため、転写ベルト１０３の搬送速度と各感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの周速を一致させることが可能となる。
【００２４】
なお、各感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋの側方には、走査ビームによる感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋへの主走査方向の書込み開始位置を決定するためのＳＯＳセンサ４８Ｃ〜４８Ｋが設けられている。
また、転写ベルト１０３の下流側の上方には、３個の位置ずれ検出器ＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ３が主走査方向（搬送方向と直交する方向）に１直線上に配設されており、これにより転写ベルト１０３の両端部付近及び中央部に転写された各色の十字のレジストマークの位置ずれ量を検出するようになっている。
【００２５】
図３は、位置ずれ検出器ＲＳ１の構成を示す図である。同図に示すように位置ずれ検出器ＲＳ１は、凸レンズ１２０とＣＣＤラインセンサ１２１で構成される。ＣＣＤラインセンサ１２１のＣＣＤ画素１２２は、主走査方向に配列されており、レジストマークの中心点（十字の交点）の画像が、凸レンズ１２０により集光されて、所定のＣＣＤ画素１２２により検出される。どのＣＣＤ画素１２２が検出したかにより、レジストマークの中心点の主走査方向の位置を知ることができるので、制御部３０は、レジストマーク１１１Ｃと１１１Ｍの中心点の位置の差から、レジストマークの主走査方向における位置ずれ量を求める。他の位置ずれ検出器ＲＳ２、ＲＳ３も同様な構成をしているので、その説明を省略する。
【００２６】
図４は、転写ベルト１０３上に形成されたシアンのレジストマーク１１１Ｃ〜１１３Ｃとマゼンタのレジストマーク１１１Ｍ〜１１３Ｍの位置ずれの例を示す図である。
主走査方向の位置ずれ量ｄ１〜ｄ３は、上述したように各位置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳ３のＣＣＤラインセンサ１２１からの検出信号（位置信号）により求められる。また、各レジストマークの副走査方向（搬送方向）の位置ずれ量は、本実施の形態では、各位置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳ３によるレジストマークの検出の遅延時間ｔ１〜ｔ３として求めている。
【００２７】
各色の転写画像の位置ずれの種類には、スキュ、ボウ、倍率変動、レフトマージン、トップマージンの５種類のものが考えられる。
スキュは、レーザビームの走査ラインが主走査方向に平行にならない場合に生じ、上記ｔ１がｔ３に等しくないとき場合にスキュであると判断される。
ボウは、レーザビームによる走査ラインが湾曲している場合に生じ、上記スキュの補正をしたにもかかわらず、ｔ２がｔ１及びｔ３に等しくならない場合にボウであると判断される。
【００２８】
倍率変動による位置ずれは、熱膨張などに起因して光学系の位置関係が変化し、ポリゴンミラーのミラー面から感光体ドラム表面までの光路長が変動してその主走査方向の走査幅が変化することによって生じる。すなわち、レーザビームはポリゴンミラーにより扇状に走査されるため、光路長が長くなると感光体ドラム上の走査幅が大きくなって倍率を大きくしたのと同じ結果になり、反対に光路長が短くなると倍率が小さくなり、この倍率が各色ごとに異なることにより書き込み位置にずれが生じ色ずれの原因となる。
【００２９】
図４ではシアンのレジストマーク１１１Ｃと１１３Ｃの中心間距離Ｌｃと、マゼンタのレジストマーク１１１Ｍと１１３Ｍの中心間距離Ｌｍが異なるとき、シアンとマゼンタの主走査方向の走査幅が異なるので、倍率変動による位置ずれが生じたと判断される。なお、この中心間距離Ｌｃ、Ｌｍは、位置ずれ検出器ＲＳ１、ＲＳ３間の距離に、ＣＣＤラインセンサ１２１からの位置信号により求められた基準検出位置とのずれ量を加算もしくは減算することにより容易に得られる。
【００３０】
また、レフトマージンの位置ずれは、各色の画像形成位置が主走査方向にずれることであり、図ではｄ３が０でないときに当該位置ずれが発生していると判断される。
さらに、トップマージンの位置ずれは、各色の副走査方向の画像形成位置がずれることであり、スキュ補正後もなお、ｔ１（ｔ３）が０でないときに当該位置ずれが発生していると判断される。
【００３１】
なお、これらの５種類の位置ずれの補正方法については後述する。
〔制御部３０の構成〕
次に、図５を参照して複写機１内に設置された制御部３０の構成を説明する。
同図に示すように、制御部３０は、主にＣＰＵ３１と、画像処理部３２、画像メモリ３３、位置ずれ補正部３４、レーザダイオード駆動部３５、ＲＡＭ３６、ＲＯＭ３７およびＥＰＲＯＭ３８とから構成される。
【００３２】
画像処理部３２は、原稿をスキャンして得られたＲ，Ｇ，Ｂの電気信号をそれぞれ変換して多値デジタル信号からなる画像データを生成し、さらにシェーディング補正やエッジ強調処理などの補正を施した後、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの再現色の画像データを生成して画像メモリ３３に出力する。
画像メモリ３３は、上記画像データを各再現色ごとに格納する。
【００３３】
位置ずれ補正部３４は、ＣＰＵ３１からの指示に従って、画像データの画素ごとの格納位置を変更し、あるいは書込みのタイミングを調整して上述の各位置ずれ補正を実行する。
レーザダイオード駆動部３５は、上記補正された画像データに基づき各レーザダイオード４６Ｃ〜４６Ｋを駆動する。
【００３４】
ＲＡＭ３６は、各種の制御変数および操作パネル９０から設定されたコピー枚数や倍率などのコピーモードを一時記憶する。
ＲＯＭ３７は、イメージリーダ部１０におけるスキャン動作やプリンタ部２０における画像形成動作に関するプログラムおよび画像の書込み位置補正のためのプログラムなどのほか、各色のレジストマークの印字用データが格納されている。
【００３５】
ＥＰＲＯＭ３８には、シアンの転写位置と他の再現色の転写位置間における転写ベルト１０３の変形量や各色の位置ずれ補正量などが格納される。
ＣＰＵ３１は、各種センサの入力を受ける一方、ＲＯＭ３７から必要なプログラムを読み出して、画像処理部３２、画像メモリ３３、位置ずれ補正部３４における画像データの処理内容を制御し、あるいはイメージリーダ部１０、プリンタ部２０の動作をタイミングを取りながら統一的に制御して円滑な複写動作を実行させる。
【００３６】
図６は、上記位置ずれ補正部３４およびレーザダイオード駆動部３５の構成を示すブロック図である。
同図に示すようにこの位置ずれ補正部３４は、アドレス変更部３４１、補正画像格納部３４２、同期調整部３４３とから構成される。
アドレス変更部３４１は、ＣＰＵ３１からの補正量データ１に基づいて画像データの画素の格納位置（アドレス）を必要に応じて変更して出力するものであって、各再現色に対応してアドレス変更回路３４１Ｃ〜３４１Ｋを備える。
【００３７】
補正量データ１は、スキュ補正量およびボウ補正量に関するデータからなり、このアドレス変更回路３４１により、スキュ補正とボウ補正が実行される。
また、補正画像格納部３４２は、上記各アドレス変更回路３４１Ｃ〜３４１Ｋから出力された各再現色の画像データを格納する補正画像メモリ３４２Ｃ〜３４２Ｋを備える。
【００３８】
同期調整部３４３は、ＣＰＵ３１からの補正量データ２、レジストローラ５３の駆動開始を示す先端レジストローラ信号（垂直同期信号）およびＳＯＳセンサ４８Ｃ〜４８Ｋからのビーム検出信号（水平同期信号）に基づき、各補正画像メモリ３４２Ｃ〜３４２Ｋから１走査ラインずつ画像データを読み出し、タイミングを取りながらレーザダイオード駆動部３５に出力するものであって、各再現色ごとの同期回路３４３Ｃ〜３４３Ｋを備える。
【００３９】
補正量データ２は、トップマージンおよびレフトマージンの各位置ずれ補正量および倍率変動に関するデータからなり、同期調整部３４３によりこれらの位置ずれが補正されることになる。
なお、各補正量１，２は、上記位置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳによって検出された各色のレジストマークの位置ずれ量と転写ベルト１０３の変形量に基づいてＣＰＵ３１で算出される。
【００４０】
このように位置ずれ補正のため、転写ベルト１０３の変形量を考慮するのは、以下の理由による。
すなわち、タンデム型の複写機にあっては、４個の感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋを搬送方向に沿って配設するため、転写ベルト１０３の搬送方向の長さが長くならざるを得ず、各所の負荷や張力の不均一により不規則な変形（歪）が生じ、この歪量が各色の転写位置に異なる。
【００４１】
位置ずれ量検出の際、各レジストマークは、転写ベルト１０３に直接転写されるので、位置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳ３によって検出されるレジストマークの位置ずれ量は、上記転写ベルト１０３の変形量が付加された位置ずれ量が検出される結果となる。
特に、本実施の形態のように転写ベルトを駆動して感光体ドラムを従動させる駆動方式の場合には、感光体ドラムから受ける負荷のため転写ベルトの変形量は増大する。
【００４２】
図７は、このような転写ベルト１０３の変形の様子を説明するための模式図である。図７（ａ）は、装置に組み込む前の転写ベルト１０３の形状であり、これを駆動ローラ１０１、支持ローラ１０２に張架すると、図７（ｂ）に示すように矢印Ａ方向に張力が生じるため転写ベルト１０３の幅が中央付近でやや細くなる。これをさらに駆動ローラ１０１で矢印Ｂ方向に駆動すると、図７（ｃ）に示すように搬送方向に沿って不規則な変形を生じる。上述したように転写ベルト１０３は、その両縁部において圧接ローラ１０４ａ〜１０７ａ，１０４ｂ〜１０７ｂにより感光体ドラム４１Ｃ〜４１Ｋに圧接されているため、その部分で各感光体ドラムから搬送方向と逆方向の負荷を受け、この負荷が転写ベルト１０３の上流にいくほど蓄積されていくので、その湾曲状の変形が大きくなっている。
【００４３】
従って、例えば上流側のシアンの転写位置で直線図形１３０を正確に転写したとしても、その図形が搬送方向の下流側にいくにつれて、転写ベルト１０３の変形の復帰と共に変化し、位置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳ３による検出位置付近では、１３０’に示すように湾曲した図形となってしまう。
図８（ａ）は、このような転写ベルト１０３の湾曲状の歪みの変化の状態を誇張して示している。なお、同図および次の図８（ｂ）においては、簡略化のため圧接ローラ１０４ａ〜１０７ａ，１０４ｂ〜１０７ｂなどの図示は省略されている。
【００４４】
一方、記録シートＳは、転写ベルト１０３の変形にほとんど影響されないので、例えば、シアンの転写位置記録シート上に転写された曲線図形１３１は、図８（ｂ）に示すように記録シートが下流に移動しても変形しない。
したがって、従来の転写ベルト１０３上のレジストマークの位置ずれ量のみを基準として色ずれ補正する場合においては、転写ベルト１０３の変形分だけ余分に補正（過補正）することになり、完全な色ずれ防止は不可能となる。
【００４５】
そこで、ＥＰＲＯＭ３８（図５）に、予め、位置ずれの基準となるシアンの画像の転写位置と、他の３色の画像転写位置間の転写ベルト１０３の変形量（主走査方向および副走査方向における変化量）を格納しておき、位置ずれ補正時において、ＣＰＵ３１は、各位置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳ３によって検出された位置ずれ量から上記対応する変形量を差し引いて真の位置ずれ量を求め、ＥＰＲＯＭ３８に格納し、これらの値から各位置ずれ補正における補正量を求めるするようにしている。
【００４６】
なお、この転写ベルト１０３の各色の転写位置ごとの変形量は次のようにして容易に求めることができる。
例えば、シアンとマゼンタの転写位置間のベルト変形量を求める場合には、実際にシアンとマゼンタのレジストマークを記録シートＳ上に形成し、この記録シート上のレジストマークを各位置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳ３で検出して、上記転写ベルト１０３上の位置ずれ量ｄ１〜ｄ２、ｔ１〜ｔ３に相当する位置ずれ量ｄ１’〜ｄ３’、ｔ１’〜ｔ３’を検出する。
【００４７】
これらの値は、ベルトの変形に依存しない真の位置ずれ量であるから、転写ベルト１０３上に形成されたレジストマークの位置ずれ量ｄ１〜ｄ２、ｔ１〜ｔ３から、当該位置ずれ量ｄ１’〜ｄ２’、ｔ１’〜ｔ３’をそれぞれ差し引くことにより転写ベルト１０３のシアンの転写位置からマゼンタの転写位置までに転写ベルト１０３に生ずる主走査方向および副走査方向における変形量（この場合、副走査方向のベルト変形量は時間の単位で表されるので、厳密には「変形量」とは言えないが、搬送速度が一定であり長さの単位と一対一の関係にあるので、ここでは便宜上、「変形量」と総称する。）を求めることができる。
【００４８】
このようにしてシアンとマゼンタの転写位置間における各変形量をそれぞれΔｄＭ１〜ΔｄＭ３、ΔｔＭ１〜ΔｔＭ３とし、同様にしてシアンの転写位置とイエロー、ブラックの転写位置間の変形量ΔｄＹ１〜ΔｄＹ３、ΔｔＹ１〜ΔｔＹ３、ΔｄＫ１〜ΔｄＫ３、ΔｔＫ１〜ΔｔＫ３を求め、これらの値をＥＰＲＯＭ３８に格納しておく。
【００４９】
なお、シアンの画像を基準にして他の３色の位置ずれを補正することにより各色間の色ずれは防止することはできるが、基準となるシアンの画像自体に極端なスキュやボウが発生している場合には、色ずれは防止できたとしても、全体として画像が歪むこととなり、画像の再現性が悪くなる。
そこで本実施の形態では、シアンの画像自体の位置ずれ補正も実行するようにしている。この場合にはもちろん他色のレジストマークとの相対的な位置ずれ量の検出により補正を実行できないので、例えば、予め設定された基準値とシアンのレジストマークの検出値との差異に基づき主走査方向と副走査方向におけるレジストマークの位置ずれ量を求める。そして、この位置ずれ量からベルト変形量を差し引いて真の位置ずれ量を算出する。この際のベルト変形量は、例えば、先端レジストローラ信号を受信から、シアンのレジストマークが各位置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳ３で検出されるまでに要した時間を、当該レジストマークを記録シートＳに転写した場合と転写ベルト１０３に転写した場合とでそれぞれ求め、これらの差分から副走査方向のベルト変形量ΔｔＣ１〜ΔｔＣ３を求め、また、主走査方向のベルト変形量ΔｄＣ１〜ΔｄＣ３についても、記録シートに形成されたレジストマークの中心点の各検出位置と、転写ベルトに転写されたレジストマークの中心点の検出位置の差分から求めることができる。
【００５０】
上述のようにして求められた、各再現色ごとの真の位置ずれ量は、各色に対応してＥＰＲＯＭ３８内のテーブルに格納される。
ＣＰＵ３１は、当該真の位置ずれ量から上述の補正量データ１、２を生成して位置ずれ補正部３４に送信する。これによりスキュおよびボウの補正が、アドレス変更部３４１において画像データの画素ごとの格納位置を変更することにより実行され、トップマージン、レフトマージンおよび倍率変動の補正が、同期調整部３４３によってレーザ光による書込み開始のタイミングを調整することにより実行される。
【００５１】
ここで、アドレス変更部３４１による具体的な補正内容をマゼンタの画像のボウ補正を例にして説明する。なお、説明の簡略化のため主走査方向の位置ずれ（レフトマージン、倍率変動）はないものとして、記録シートＳに図９に示すようにシアンとマゼンタの初期画面（図では直線）１３５Ｃ、１３５Ｍが形成された場合について説明する。
【００５２】
同図において、Ｔ１〜Ｔ３は、スキュ補正後の各位置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳ３による検出時間の差から上述の変形量を差し引いた真の位置ずれ量を示している。この段階で、Ｔ１＝Ｔ３になっているので、図９のようにマゼンタの画像１３５Ｍにボウが発生している場合には、Ｔ２＜Ｔ１（＝Ｔ３）となる。
ＣＰＵ３１は、ここで、Ｔ１−Ｔ２＝ΔＴを求め、このΔＴと転写ベルト１０３の搬送速度ｖからボウ中央部の位置ずれ量を長さの単位で示されるΔＨ（＝ｖ・ΔＴ）に換算し、その値をボウ補正量として、アドレス変更部３４１のアドレス変更回路３４１Ｍに送る。アドレス変更回路３４１Ｍは、このボウ補正量ΔＨに基づいて、画像メモリ３３内のシアンの画像データの画素ごとの格納位置を変更して、補正画像メモリ３４２Ｍに格納させる。
【００５３】
図１０は、この補正画像の生成の様子を模式的に示す図である。
左上の１４０は、画像メモリ３３に格納されているマゼンタの直線の画像データの配列を示す図である（各○印は画素を示す）。この画素配列のまま直線の図形の前後の図形を記録シートＳ上に形成すると、上の列から順に走査ラインとして読み出されて画像が形成されが、ボウの発生により走査線が湾曲しているので、左下の１４１に示すような図形が形成される。そこで、画像データのメモリ上の格納位置をアドレス変更回路３４１Ｍにより並び変えて右上の１５０に示すように、主走査方向（図の水平方向）の中央部分の画素の位置をボウが形成される方向と反対方向にずらして補正画像を形成しておけば、この画像データを１走査ライン分ずつ読み出して画像を形成したときに、その下の１５１に示すようにほぼ直線状に再現され、これによりボウ補正が行われる。
【００５４】
各画素を副走査方向にずらす量は、上記ボウ補正量ΔＨによって決定される。再現された画像における各画素間の距離をｈ（例えば、４００ｄｐｉの密度で画像が再現されるとすれば、ｈは約６４μｍ）とすれば、中央部の画素はΔＨ／ｈだけ画素の位置が副走査方向にずれて格納される。その両側の画素も全体に転写ベルトの湾曲に相似な湾曲を描くように、副走査方向のアドレスが変更される。この各画素のアドレスの変更量については、当該ΔＨの大きさに応じてテーブルなどに予め格納されており、これにより各画素の格納位置が決定され補正画像が生成される。
【００５５】
なお、他の位置ずれの補正については、次のようにして実行される。
スキュ補正の場合には、上記ボウ補正と同じ手法により、当該傾きの生じている方向と副走査方向の逆方向に逆に傾きが生じるようにマゼンタの画像データの画素の配列を変更して補正画像を生成することにより実行される。
倍率変動に関しては、各画素の画像信号を出力する間隔（画素クロックのピッチ）を同期回路３４３Ｍで調整することにより補正できる。マゼンタの画像がシアンの画像に比べてｍ倍だけ主走査方向に拡大されている場合には、前記マゼンタの画像出力の際の画素クロックのピッチを１／ｍ倍することにより補正が可能となる。
【００５６】
また、レフトマージンの位置ずれが生じた場合には、同期回路３４３ＭがＳＯＳセンサ４８ＭからＳＯＳ信号を受けてレーザドライバ３５Ｍに画像信号を送り出すタイミングを、ＣＰＵ３１から受けた主走査方向の真の位置ずれ量だけ早く（もしくは遅く）画像を書き出すように制御することにより容易に補正できる。
さらに、トップマージンの補正は、上記傾き補正やボウ補正が実行された後に実行され、この時点で、マゼンタの図形は図９に破線に示すような直線図形に形成され、Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝Ｔｃとなっているので、今度は、マゼンタの画像の作像のタイミングを当該補正量Ｔｃだけ早く（マゼンタの画像がシアンの画像より下流側に形成される場合にはＴｃだけ遅く）することによりトップマージンの位置ずれを解消させることができる。
【００５７】
上述のような位置ずれ補正をさらにシアンとイエロー、シアンとブラックの間で行うことによりシアンを基準として色ずれのないフルカラー画像を再現することが可能となる。
次に、上記各位置ずれの補正量を求める動作を図１１、図１２のフローチャートに基づき説明する。
【００５８】
図１１は、シアンの画像の位置ずれを補正した後、当該シアンの画像を基準として他のマゼンタ、イエロー、ブラックの画像の各位置ずれの補正量を求める場合の基本フローチャートを示す。このような補正量を求める処理は、通常、工場からの出荷時や、ユーザへの装置納入後のメンテナンスの際に、作業員やサービスマンによって実行される。
【００５９】
まず、シアンとマゼンタのレジストマークの画像を同期を取って、転写ベルト１０３に形成させる（ステップＳ１、以下、このように転写ベルト１０３上へのレジストマークの形成を単に「レジ画像出し」という。）。そして、当該２色のレジストマークの転写ベルト１０３上での位置合わせ（レジ合わせ）を実行する（ステップＳ２）を行う。
【００６０】
図１２は、このレジ合わせの手順を示すフローチャートである。
当該レジ合わせ処理は、位置ずれ検出器ＲＳ１〜ＲＳ３で検出される主走査方向の位置ずれ量ｄ１〜ｄ３、副走査方向の位置ずれ量ｔ１〜ｔ３に基づき、▲１▼スキュ、▲２▼ボウ、▲３▼倍率、▲４▼レフトマージン、▲５▼トップマージンの順で補正を行いつつレジ合わせを実行するが、ここでの「補正」は、転写ベルト１０３上の補正であり、真の補正ではないので、真の補正と区別するため以下「仮補正」という。
【００６１】
まず、スキュの仮補正を実行する（ステップＳ１０１）。このスキュ仮補正は、位置ずれ量ｔ１とｔ３が等しくなるようにマゼンタのレジストマークの画像データの各画素の格納位置を、スキュの方向と逆に傾くように副走査方向に所定量移動することにより行われる。そしてシアンのレジストマークと仮補正後のマゼンタのレジストマークの画像出しを行う（ステップＳ１０２）。
【００６２】
次に、この画像出しされたレジストマークの位置ずれ量を検出し、これに基づきボウの仮補正を実行する（ステップＳ１０３）。この時点で、ｔ１＝ｔ３となっているので、ｔ２＝ｔ１（＝ｔ３）となるように上述した方法によりマゼンタの画像データについてボウの補正画像を作成して、シアンのレジストマークと共に仮補正後のマゼンタのレジストマークの画像出しを実行する（ステップＳ１０４）。
【００６３】
この画像出しされたレジストマークの位置ずれ量を検出し、その値から倍率変動を求めこれにより倍率ずれの仮補正を実行し（ステップＳ１０５）、画像出しを実行する（ステップＳ１０６）。この倍率仮補正は、上述したように画素クロックのピッチを変更することによりなされる。
さらに、この画像出しされたレジストマークの位置ずれ量に基づき、レフトマージンの仮補正を行い（ステップＳ１０７）、主走査方向の書き出しのタイミングを調整して画像出しを実行する（ステップＳ１０８）。
【００６４】
最後に、この画像出しされたレジストマークの位置ずれ量に基づき、トップマージンの仮補正を行い（ステップＳ１０９）、レジ合わせを終了する。
図１１に戻り、上記レジ合わせ処理の後、画像出しを行ってレジストマークの位置ずれ量を検出し、まだ位置ずれが残っている場合には再度ステップＳ２に戻ってレジ合わせ処理を繰り返す。
【００６５】
ステップＳ３において最終的にシアンとマゼンタのレジストマークの位置ずれが解消された場合には、ＥＰＲＯＭ３８に格納されているシアンとマゼンタの転写位置間におけるベルト変形量のデータを読み出して、レジ合わせ処理において各位置ずれの仮補正の際に検出した位置ずれ量から、対応する変形量を減算して真の位置ずれ量を算出し、これにより該当する補正量を求めてＥＰＲＯＭ３８に記憶させる（ステップＳ４、Ｓ５）。
【００６６】
上記ステップＳ１〜ステップＳ５までの補正量を求める動作を、以下シアンとイエローおよびシアンとブラックについても同様に実行して（ステップＳ６〜Ｓ１０、ステップＳ１１〜Ｓ１５）、各位置ずれの補正量を求める動作を終了する。
以後、原稿をイメージリーダ部１０によって読み取って得られた画像データは、上記正確な補正量に基づいて各色の位置ずれを補正された後、記録シート上に転写されるので、転写ベルト１０３の変形に影響されない色ずれのない再生画像を得ることが可能となる。
【００６７】
〔変形例〕
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されないのは言うまでもなく、以下のような変形例を考えることも可能である。
（１）図１２のレジ合わせ処理のフローチャートでは、スキュ仮補正、ボウ仮補正、倍率仮補正、レフトマージン仮補正、トップマージン仮補正の各仮補正を実行する度に画像出しを実行して、その都度レジストマークの位置ずれ量を検出してから次の仮補正を実行するようにした。これにより各仮補正における位置ずれ量が確実に把握できるという利点がある。
【００６８】
しかし、最初の画像出しの際に得られ主走査方向の位置ずれ量（ｔ１〜ｔ３）と副走査方向の位置ずれ量（ｄ１〜ｄ３）に基づいて、各仮補正量を演算により求めることも可能である。このことを図４を参照にして、マゼンタの画像の位置ずれ補正を例にして説明すれば、まず、ｔ１とｔ３との差およびレジストマーク１１Ｍ、１１３Ｍの中心間距離Ｌｍにより、一方のレジストマーク１１１Ｍを基準にした場合の画像の傾き角が算出され、これによりスキュ仮補正後の中央のレジストマーク１１２Ｍの位置も計算でき、そのときのｔ２の値も算出できる。これによりボウの位置ずれ量が容易に求まる。また、スキュ仮補正後のレジストマーク１１３Ｍの位置も分かるので当該仮補正後のｄ３、すなわちレフトマージンの位置ずれ量も求めることができる。トップマージンの位置ずれ量はｔ１の値をそのまま利用でき、また、スキュ仮補正後もＬｍは変化しないと考えられるので、このＬｍとＬｃにより倍率仮補正もできる。
【００６９】
これらの位置ずれ量から該当するベルト変形量を差し引くことにより、真の位置ずれ量を算出し、これらから各位置ずれ補正のための補正量を演算できる。このような方法による場合には、図１２に示したフローチャートの実行を不要とすることができる。
（２）上記実施の形態においては、スキュ、ボウ、倍率、レフトマージン、トップマージンの全てについて、ベルト変形量による修正を施して、真の位置ずれ量を求めたが、必ずしも全てについてそのようにする必要はなく、例えば、上述の従動式の感光体ドラム駆動においては、特に湾曲変形が顕著であるため、ボウ補正の場合のみ転写ベルトの変形量に基づいて修正を行うようにしてもよい。
【００７０】
（３）また、上記実施の形態においては、ベルト変形量をレジストマークを転写ベルトに直接転写した場合と、記録シートに転写した場合との位置ずれ量の差分により求めたが、出荷前に予め駆動時における転写ベルトの各点の位置の変化をモニターして解析し、これによりベルトの所定位置での変形量を正確に求めることも可能である。
【００７１】
しかし、本実施の形態によれば、容易に転写ベルトの変形量を求めることができるので、ユーザーへの納入後に経時的劣化などにより転写ベルトの変形量が変化したときに、サービスマンが容易に当該変形量を測定しなおすことができ、事後のメンテナンスが容易となる利点がある。
（４）また、上記実施の形態においては、スキュ補正、倍率補正について画像の補正や画素クロックの変更など電気的な処理によって補正したが、例えば、作像ユニット内のポリゴンミラーのミラー面や折り返しミラーの設置角度や位置を微調整することによりある程度の補正は可能である。しかし、上述のような電気的補正方法によれば画素単位で位置ずれが正確に補正できるので極めて高精度で補正できる。
【００７２】
（５）さらに、上記実施の形態においては、基準となるシアンの画像の位置ずれを補正した後に、他のマゼンタ、イエロー、ブラックの位置ずれを補正したが、シアンの作像ユニットに精度の高いものを使用すれば、このシアン画像の補正を不要とすることができるし、また、シアンの画像補正をしなくとも少なくとも色ずれを防止することは可能である。
【００７３】
（６）また、上記実施の形態においては、感光体ドラムを転写ベルトに従動させる方式の複写機について説明したが、反対に転写ベルトを感光体ドラムに従動させるものでもよいし、それぞれが独立して駆動されるものでもよい。なお、採用する駆動方式により転写ベルトの変形状態は異なるが、上述した方法により補正に必要な変形量を容易に求めることができる。
【００７４】
（７）上記実施の形態では、フルカラーのタンデム型複写機について説明したが、作像ユニットが１個のみの単色の複写機であってもよい。この場合にはもちろん色ずれの問題は生じないが、単色の場合であっても上述のようにして書込み位置を補正することにより直線性に優れた原稿に忠実な複製画像を形成することが可能となる。
【００７５】
また、本発明は、複写機に限らず、レーザプリンタなど転写ベルトを利用する全ての画像形成装置に適用可能である。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、転写ベルト上に形成されたレジストマークの位置ずれ量を検出すると共に、この位置ずれ量を転写ベルトの変形量に基づいて修正して像担持体への画像書込み位置の補正量を求め、この補正量に基づき画像書込み手段の書込み位置を補正するようにしているので、転写ベルトの変形に影響されない正しい補正量に基づいて書込み位置の補正が可能となり、再現画像の質が向上する。
しかも、転写ベルトの変形量は、転写材を搬送してレジストマークを当該転写材に転写したときの位置ずれ量と、転写材を搬送せずに転写ベルト上にレジストマークを転写したとき位置ずれ量との差分により求めるようにしているので、上記位置ずれ量の修正に必要な転写ベルトの変形量を容易に求めることができる。
【００７７】
また、本発明によれば、上記補正量に基づき、入力された画像データの画素の位置を変更して補正画像を生成して、この画像データに従って、像担持体に画像を形成するので、画素単位で高精度の位置ずれ補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るタンデム型複写機の構成を示す図である。
【図２】上記複写機内の記録シート搬送部の構成を示す斜視図である。
【図３】レジストマークの位置ずれ検出器の構成を示す図である。
【図４】転写ベルト上に形成されたレジストマークの位置ずれの例を示す図である。
【図５】上記複写機内に設置される制御部のブロック図である。
【図６】上記制御部における位置ずれ補正部とレーザダイオード駆動部のブロック図である。
【図７】転写ベルトの変形に伴って、当該転写ベルトに転写された直線図形がどのように変形するかを示す図である。
【図８】転写ベルトに生ずる変形の様子および記録シート上に形成された図形の状態を示す図である。
【図９】記録シートに形成されたマゼンタの初期画像にボウが生じている例を示す図である。
【図１０】画像データの画素ごとの格納位置を補正することによりボウ補正のための補正画像を作成する様子およびその出力画像を示す図である。
【図１１】各再現色の書込み位置の補正量を求めるための処理を示すフローチャートである。
【図１２】図１１におけるレジ合わせ処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０    イメージリーダ部
２０    プリンタ部
３０    制御部
３１    ＣＰＵ
３２    画像処理部
３３    画像メモリ
３４    位置ずれ補正部
３５    レーザダイオード駆動部
３６    ＲＡＭ
３７    ＲＯＭ
３８    ＥＰＲＯＭ
１００    記録シート搬送部
１０３    転写ベルト
３４１    アドレス変更部
３４２    補正画像格納部
３４３    同期調整部
【図１】
0003637180.tif 000002
【図２】
0003637180.tif 000003
【図３】
0003637180.tif 000004
【図４】
0003637180.tif 000005
【図５】
0003637180.tif 000006
【図６】
0003637180.tif 000007
【図７】
0003637180.tif 000008
【図８】
0003637180.tif 000009
【図９】
0003637180.tif 000010
【図１０】
0003637180.tif 000011
【図１１】
0003637180.tif 000012
【図１２】
0003637180.tif 000013