(57)【要約】【課題】調整の手間をできるだけ軽くして、色むらの発生を効果的に防止することができるカラー画像形成装置の調整方法を提供する。【解決手段】フルカラー印刷用の４色（ＹＭＣＫ）に対応する４つの感光体を回転させてカラー画像を形成するカラー画像形成装置の調整に際して、ＹＭＣＫの４色のうち、フルカラー印刷で適用されるスクリーン角度が相対的に近い２色について、感光体の回転位相合わせによりカラーレジストレーション調整を行う。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フルカラー印刷用の少なくとも３色の画像の画像を重ねてカラー画像を形成するカラー画像形成装置の調整方法であって、
カラーレジストレーション調整について、全色を調整するモードと、２色のみを調整するモードを持つ
ことを特徴とするカラー画像形成装置の調整方法。
【請求項２】
前記カラーレジストレーション調整の対象となる２色は、スクリーン角度が相対的に近い２色である
ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置の調整方法。
【請求項３】
前記カラーレジストレーション調整の、２色のみを調整するモードは、全色を調整するモードよりも調整精度が高いカラーレジストレーション調整方法である
ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置の調整方法。
【請求項４】
前記カラーレジストレーション調整の対象となる２色のうちの１色はブラックである
ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置の調整方法。
【請求項５】
前記カラーレジストレーション調整を画歪み補正によって行う
ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置の調整方法。
【請求項６】
フルカラー印刷用の少なくとも４色に対応する、少なくとも４つの感光体を回転させてカラー画像を形成する
ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置の調整方法。
【請求項７】
前記カラーレジストレーション調整を感光体の回転位相合わせによって行う
ことを特徴とする請求項６記載のカラー画像形成装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー複写機やカラープリンタ等のカラー画像形成装置に適用される調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式のカラー画像形成装置では、フルカラー印刷用の４色のトナー、すなわちイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナーを用いてカラー画像を形成している。この種のカラー画像形成装置の中には、ＹＭＣＫの各色に対応する４つの画像形成ユニット（感光体を含む）を備えた４連タンデム型のマシン構成を採用したものがある。
【０００３】
４連タンデム型のカラー画像形成装置では、各々の画像形成ユニットで形成したトナー像を中間転写ベルト（直接転写方式の場合は用紙）に順に重ねて転写することにより、フルカラーの画像を作り出している。そのため、中間転写ベルト上で各色のトナー像を重ねるときの画像位置に相対的なずれ（カラーレジストレーションのずれ）が生じると、色むらやモアレ（干渉縞）などの画質劣化を招く。
【０００４】
この対策としては、網点印刷に適用するスクリーン角度の設定を色ごとに変えることが有効である。スクリーン角度に関して、例えば下記特許文献１には、各色の画像が互いに異なるスクリーン角をもち、かつ互いに略同一のスクリーン線数となるように重ね合わせることで、色むらやモアレの発生を抑制する技術が記載されている。また、下記特許文献２には、像担持体又は転写材担持体上に位置検知用画像を形成して、当該位置検知用画像を検知し、この検知結果に応じて、中間調処理のスクリーン角を変更する技術が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３３９１８４７号公報
【特許文献２】特開２００３−１７０６２３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術は、各色の画像位置がずれた場合に生じる画質の劣化を抑えるために、スクリーン角度やスクリーン線数を最適化するものであるため、元々の画像位置のずれが大きいと、どのような条件で最適化を図っても所望の効果が得られないという難点があった。
【０００７】
また、従来においては、ＹＭＣＫの４色について、各色のトナー像が精度良く重ねられるように調整する、いわゆるカラーレジストレーション調整によって色ずれを低減することも行われているが、この方法では４色のトナー像の位置を相互に合わせる必要があるため、調整作業が非常に繁雑で時間がかかるものとなっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るカラー画像形成装置の調整方法は、フルカラー印刷用の少なくとも３色の画像を重ねてカラー画像を形成するカラー画像形成装置の調整方法であって、カラーレジストレーション調整について、全色を調整するモードと、２色のみを調整するモードを持つものである。
【０００９】
本発明に係るカラー画像形成装置の調整方法においては、カラーレジストレーション調整について、全色を調整するモードのほかに、２色のみを調整するモードを適用することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、カラーレジストレーション調整について、全色を調整するモードのほかに、２色のみを調整するモードを適用することができるため、調整条件によっては２色についてカラーレジストレーション調整を行うだけで、色むらの発生を効果的に防止することができる。そのため、多くの手間をかけなくてもカラー画像の画質を大幅に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明が適用されるカラー画像形成装置の構成例を示す図である。図示したカラー画像形成装置は、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の各色に対応する４つの画像形成ユニット１，２，３，４を備えた４連タンデム型のマシン構成となっている。
【００１３】
各々の画像形成ユニット１，２，３，４は、回転するドラム状の感光体と、当該感光体の周囲に設けられる帯電器、潜像書き込み装置、現像器、一次転写ロール、クリーナ、除電器等を用いて構成されるものである。帯電器は、感光体の表面を一様に帯電するものである。潜像書き込み装置は、帯電器によって帯電された感光体の表面に静電潜像を書き込むものである。現像器は、感光体の表面に形成された静電潜像をトナーで現像するものである。一次転写ロールは、現像器で現像されたトナー像を中間転写ベルト（中間転写体）５に転写するものである。クリーナは、中間転写ベルト５に転写されずに感光体の表面に残った不要なトナーを除去するものである。除電器は、感光体表面の不要な電荷を取り除くものである。
【００１４】
中間転写ベルト５は、複数のベルト支持ロールによってループ状に張設されている。中間転写ベルト５のループの途中には、レジセンサ６と、二次転写ロール７が配置されている。レジセンサ６は、中間転写ベルト５に表面に所定の形状（例えば、十字形）で形成されたレジマークを読み取るものである。二次転写ロール７は、中間転写ベルト５に担持されたトナー像を用紙に転写（二次転写）するものである。バキューム搬送部８は、二次転写ロール７によってトナー像が転写された用紙を裏面側（トナー像の転写面と反対側）から真空吸着しつつ定着器９へと搬送するものである。定着器９は、加熱及び加圧作用によって用紙にトナー像を定着させるものである。
【００１５】
複数の用紙トレイ１０，１１，１２，１３は、それぞれ所定サイズの用紙を積載状態で収容するものである。これらの用紙トレイ１０，１１，１２，１３に収容された用紙は、複数の搬送ロールを有する用紙搬送装置によって搬送される。また、用紙トレイ１０，１１，１２，１３に収容された用紙は、それぞれに対応する給紙機構によって用紙搬送路に供給されるとともに、この用紙搬送路に沿って搬送される。用紙搬送路の途中には用紙整合部１４が設けられている。用紙整合部１４は、用紙搬送中に生じる用紙の位置ずれ（スキュー、リードレジ、サイドレジ等）を補正するものである。
【００１６】
一方、定着器９の用紙排出側では、用紙搬送路が、排出トレイ１５に通じる搬送路と、反転部１６及び再搬送部１７に通じる搬送路に分岐している。排出トレイ１５は、片面又は両面に画像が形成（プリント）された用紙を最終的に排出するためのトレイである。反転部１６は、用紙の表裏を反転するための部分である。再搬送部１７は、二次転写ロール７による画像転写位置を通過した用紙を、反転部１６で表裏反転した後、再び画像転写位置に向けて搬送するためのものである。排出トレイ１５に通じる搬送路の途中にはカール補正部１８が設けられている。カール補正部１８は、定着器９でトナー像を定着させるときに生じる用紙のカールを補正するものである。
【００１７】
また、画像形成装置本体の上部には、ＵＩ（ユーザーインターフェース）となる操作パネル１９が設けられている。操作パネル１９は、例えば、タッチパネル式のディスプレイからなる表示部と、各種の操作ボタン、キーなどを有する操作部とを用いて構成されるものである。操作パネル１９は、出力画像の濃度、出力枚数、出力部数、用紙サイズなどを設定したり、画像形成動作の開始を指示したりするために、ユーザーによって操作されるものである。
【００１８】
続いて、上記構成からなる画像形成装置の動作手順について説明する。まず、操作パネル１９上でユーザーが画像形成の開始を指示（スターボタンを押下）すると、４つの画像形成ユニット１，２，３，４の感光体と中間転写ベルト５がそれぞれ回転を開始するとともに、各々の画像形成ユニット１，２，３，４の駆動により中間転写ベルト５上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が順に重ねて転写される。ただし、白黒モードでは、画像形成ユニット４によってブラックのトナー像だけが中間転写ベルト５上に転写される。こうして中間転写ベルト５に形成されたトナー像は、当該中間転写ベルト５の回転によって画像転写位置（二次転写ロール７が配置された位置）へと送り込まれる。
【００１９】
一方、画像形成の対象となる用紙は、操作パネル１９上でユーザーが所望の用紙トレイを選択するか、操作パネル１９上又はリモート操作でユーザーが指定した画像形成条件に適合する用紙トレイを画像形成装置側で自動的に選択することにより、いずれかの用紙トレイに収容されたものが選択される。そして、例えばユーザーが用紙トレイ１１を選択したとすると、この用紙トレイ１１に収容された用紙が画像形成の対象として用紙搬送路に送り出される。こうして用紙搬送路に送り出された用紙は、用紙整合部１４で位置ずれを補正した状態で画像転写位置へと送り込まれる。このとき、用紙は画像転写位置にトナー像が到達するタイミングに合わせて送り込まれる。
【００２０】
画像転写位置では中間転写ベルト５と二次転写ロール７とが互いにニップした状態に保持されており、そのニップ位置を通過するときに、中間転写ベルト５上のトナー像が用紙に転写される。その後、用紙は定着器９に送り込まれ、そこでトナー像の定着が行われた後、カール補正部１８を通して排出トレイ１５に排出される。また、両面印刷が指定された用紙は、反転部１６及び再搬送部１７を通して再び画像転写位置へと送り込まれる。
【００２１】
ここで、本発明に係るカラー画像形成装置の調整方法は、カラーレジストレーション調整によって色ずれ、色むらを低減するものである。ここで記述するカラーレジストレーション調整とは、異なる色同士で画像（トナー像）の位置を合わせるための調整をいう。画像の位置合わせに関しては、中間転写方式では中間転写ベルト上での画像の位置合わせとなり、直接転写方式では用紙上での画像の位置合わせとなる。ただし、いずれの方式でも最終的には用紙上での画像の位置合わせとなる。人間の目には、色ずれについては、画像の位置ずれが、およそ１００μｍ以上になると顕著に認識できるので、１００μｍ程度までのずれは調整が不要である。しかし、色むらについては、１０〜５０μｍの画像の位置ずれで、むらが認識できる場合がある。１０〜５０μｍの精度で画像の位置調整をするには、位置調整の為の検出精度、補正精度の観点で容易ではなく、解像度を上げる為に転写ベルトの搬送速度を遅くしたり、検出値の平均回数を増やしたり、補正後に再検出して複数回補正サイクルを繰返す等の必要がある。
【００２２】
こうしたカラーレジストレーション調整をＣＭＹＫの４色について行うと、調整作業の繁雑さもあって調整に長い時間がかかる。そこで本発明の調整方法においては、４色全てについてカラーレジストレーション調整を行うモードのほかに、４色のうちの２色についてのみカラーレジストレーション調整を行うモードを持たせるものとした。また、カラーレジストレーション調整の対象となる２色に関しては、フルカラー印刷（カラーモード）で適用されるスクリーン角度に基づいて決定するものとしている。具体的には、ＣＭＹＫの４色のうち、スクリーン角度が相対的に近い２色についてカラーレジストレーション調整を行うものとしている。また、２色のみ調整するモードでは、全色を調整するモードよりも調整精度が高いカラーレジストレーション調整方法を適用するものとした。カラーレジストレーション調整の調整精度については、例えば、カラーレジストレーション調整で許容される許容精度をパラメータとして可変すればよい。
【００２３】
スクリーン角度は、網点印刷におけるスクリーンの角度をいう。このスクリーン角度は、図２（Ａ）に示すように、直交座標軸上で時計の３時の方向を０°とし、そこから反時計廻りに規定した角度θをいう。規則的に並ぶ多数の点で構成されたスクリーン（以下、「点状スクリーン」）の場合は、点同士を結ぶ直線の方向でスクリーン角度を規定し、平行に並ぶ多数の直線（万線）で構成されたスクリーン（以下、「線状スクリーン」）の場合は、平行線の方向でスクリーン角度を規定する。点状スクリーンのスクリーン角度は０〜９０°の範囲で規定し、線状スクリーンのスクリーン角度は０〜１８０°の範囲で規定する。ただし、点状スクリーンについては、点の配置が一定の規則性（周期性）をもつことから、例えば図２（Ｂ）に示すようにスクリーン角度を４５°とした場合は、当該スクリーン角度と４５°をなす角度成分（０°、９０°）や、当該スクリーン角度と９０°をなす角度成分（１３５°）もスクリーン角度に含めるものとする。
【００２４】
図３にスクリーン角度の具体的な設定例を示す。この例では、ブラック（Ｋ）のスクリーン角度が１５２°、イエロー（Ｙ）のスクリーン角度は１６２°、マゼンタ（Ｍ）のスクリーン角度は７２°、シアン（Ｃ）のスクリーン角度は１０８°に設定されている。この場合、ブラックのイエローのスクリーン角度差は１０°、ブラックのマゼンタのスクリーン角度差は８０°、ブラックのシアンのスクリーン角度差は４４°、イエローとマゼンタのスクリーン角度差は９０°、イエローとシアンのスクリーン角度差は５４°、マゼンタとシアンのスクリーン角度差は３６°となる。したがって、スクリーン角度差が最も小さい色の組み合わせは、ブラックとイエローの組み合わせとなる。よって、スクリーン角度が相対的に近い２色はブラックとイエローになる。高画質のカラー画像をさほど要しない場合には、イエロー、マゼンタ、シアンの３色でカラー画像が構成される場合がある。その際、ブラックと他の色（イエロー、マゼンタ、シアン）が合成される頻度が少なくなる為、ブラックと他の色（イエロー、マゼンタ、シアン）のスクリーン角度差が最も小さくなるように構成する場合がある。これに対して、グラフィックアーツの高画質のカラー画像を要する場合には、ブラックも含めた４色以上を合成するので、ブラックと他の色（イエロー、マゼンタ、シアン）の２色を調整することで、より効果的に色むらを防ぐことができる。
【００２５】
こうしてカラーレジストレーション調整の対象となる２色（ブラック、イエロー）を決定したら、実際にこれらの色同士でカラーレジストレーション調整を行う。本実施形態においては、第１の例として、カラーレジストレーション調整を感光体の回転位相合わせによって行うものとする。感光体の回転位相は、感光体の回転周期で繰り返し変化する連続的した波形で表される。これの主たる要因は、図４に示すように、感光体１００の外径中心Ｐ１と回転中心Ｐ２とがずれた状態（偏心した状態）で感光体１００を矢印方向に回転させたときに、感光体１００の回転中心Ｐ２から最も遠い外周部Ｐ３の周速が最大で、回転中心Ｐ２から最も近い外周部Ｐ４の周速が最小となるためである。
【００２６】
これに対して、感光体の回転位相合わせとは、複数の感光体を回転させたときに、各々の感光体の間で生じる回転位相のずれを低減（解消）することをいう。したがって、カラーレジストレーション調整の対象となるブラックとイエローの２色に対応する２つの感光体に関して、それらの回転位相合わせを行う前は、図５（Ａ）に示すようにＫとＹで位相ずれΔＴが生じていたものが、回転位相合わせを行った後は、図５（Ｂ）に示すように位相ずれが解消されたものとなる。また、ブラックとイエローの２色について感光体の回転位相合わせを行った後で各々の感光体を回転させた場合は、例えば図６に示すように、中間転写ベルト５の走行方向（以下、「プロセス方向」）で隣り合う感光体の配置間隔Ｌ１と、各々の感光体の外径Ｌ２とを同一寸法とすると、イエロー（Ｙ）の感光体で周速が最大となる部分（黒丸印で示す部分）と、ブラック（Ｋ）の感光体で周速が最大となる部分（黒丸印で示す部分）との回転位置関係が１８０°反転したものとなる。また、タンデム型のカラー画像形成装置においても、白黒画像を大量に使用する場合が多々有り、その為、ブラックの画像形成装置を他の色と独立に構成する場合がある。それに伴い、ブラックの感光体駆動列も他の色の感光体駆動列と独立に構成され、他の色同士の駆動列は連結して構成される場合が多い。その場合、ブラックと他の色のいづれかの位相合わせは、両者の駆動列が独立している為に容易に行うことができ、より効果的に色ずれによる画像のディフェクトを低減することが可能となる。ブラック以外の他の色同士の２色の位相合わせは、他の色同士の駆動系の連結を切り離す手段・手順が必要となり、構成が複雑になり、作業が煩雑になってしまう。
【００２７】
感光体の回転位相合わせは、感光体の回転方向の取付角度を調整することで行うことも可能であるし、感光体の回転方向の基準角度を設定変更することで行うことも可能である。感光体の回転方向の取付角度は、カラー画像形成装置の本体部分に感光体を取り付けるときに手作業で任意に調整することができる。また、感光体の回転方向の基準角度は、例えば、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、感光体１００の回転軸１０１にスリット板１０２を取り付けるとともに、このスリット板１０２のスリット部分１０３が通過する位置を光軸が横切るように透過型のフォトセンサ１０４を配置した構成であれば、感光体１００と一体にスリット板１０２を回転させたときに、スリット部分１０３の通過によってフォトセンサ１０４がオンしたタイミングを基準に任意に設定又は変更することができる。
【００２８】
さらに、感光体の回転位相合わせについては、ブラックとイエローのうち、ブラックの感光体の回転位相を基準にイエローの感光体の回転位相をずらすことで調整してもよいし、これとは逆に、イエローの感光体の回転位相を基準にブラックの感光体の回転位相をずらすことで調整してもよい。感光体の回転位相合わせに係る調整量は、上記図５（Ａ）に示すような位相データを実験的に求め、この位相データに基づいて決定すればよい。
【００２９】
また、本実施形態においては、第２の例として、カラーレジストレーション調整を画歪み補正によって行うものとする。画歪み補正の中には、スキュー補正、ＢＯＷ補正、左右倍率差補正などが含まれる。スキュー補正は、図８（Ａ）に示すように、プロセス方向（図の上下方向）に対して斜めに傾いた画像の歪みを補正するものである。ＢＯＷ補正は、図８（Ｂ）に示すように、プロセス方向に対して弓形に湾曲した画像の歪みを補正するものである。左右倍率差補正は、図８（Ｃ）に示すように、プロセス方向と直交する方向（図の左右方向）において左右の画像倍率が異なる画像の歪みを補正するものである。
【００３０】
こうした画歪み補正は、感光体の取付状態（位置や角度）や潜像書き込み装置の光学系の取付状態を調整することで行うことも可能であるし、感光体に静電潜像を書き込むときのタイミングを調整することで行うことも可能である。特に、画歪み補正によるレジストレーション調整を採用する場合は、仮に４色全てについて調整しようとすると、各々の色間で相互に調整マージンの制約が生じるため、十分に調整しきれないケースが多々あるが、２色の調整であれば一方の色を基準に他方の色を補正すればよいため、調整マージンの制約が大幅に緩和されて調整が楽になる。
【００３１】
このようにスクリーン角度が相対的に近いブラックとイエローについてカラーレジストレーション調整を行うことにより、色ずれによる色差の影響度合いが大きい色同士の色ずれが低減されるため、それら２色の色ずれによるモアレの発生を抑制して色むらの発生を効果的に防止することができる。特に、本発明によって得られる画質向上効果の大きさを考えると、カラーレジストレーション対象となる２色のうち、ブラックをその１つとして優先的に選択し、このブラックのスクリーン角度を基準に、当該スクリーン角度に最も近いカラーをイエロー、マゼンタ、シアンの中から１つ選択することが望ましい。
【００３２】
また、例えば、ブラックのイエローのスクリーン角度差と、ブラックとマゼンタ（又はシアン）のスクリーン角度差に、殆ど差がない場合は、スクリーン線数の近い方の２色をカラーレジストレーション調整の対象として選択することが望ましい。さらに、プロセス方向における感光体の並び順としては、スクリーン角度が相対的に近い色同士（２色）の感光体を隣り合わせに配置することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明が適用されるカラー画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】スクリーン角度の概念図である。
【図３】スクリーン角度の設定例を示す図である。
【図４】感光体の回転位相を説明する図である。
【図５】感光体の回転位相合わせ前後の状態を説明する図である。
【図６】感光体の回転位相合わせ後の回転位置関係を示す図である。
【図７】感光体の回転基準角度の設定方式を説明する図である。
【図８】画歪み補正の具体例を説明する図である。
【符号の説明】
【００３４】
１，２，３，４…画像形成ユニット、５…中間転写ベルト、１００…感光体
【図１】
2006215233.tif 000003
【図２】
2006215233.tif 000004
【図３】
2006215233.tif 000005
【図４】
2006215233.tif 000006
【図５】
2006215233.tif 000007
【図６】
2006215233.tif 000008
【図７】
2006215233.tif 000009
【図８】
2006215233.tif 000010