(57)【要約】【課題】ラインセンサを用いて正確に色ずれ量を測定する画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、中間転写ベルト９に、副走査方向に基準色の測定用画像、第２色の測定用画像、基準色の測定用画像、第３色の測定用画像、基準色の測定用画像、第４色の測定用画像、基準色の測定用画像の順に、主走査方向の色ずれ検出用の測定用画像を形成する。画像形成装置１は、ラインセンサユニット２７により、中間転写ベルト９の主走査方向の全域から色ずれ検出用の測定用画像を検出し、検出結果に応じて主走査方向の色ずれ補正を行う。【選択図】図１
2019082569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の感光体を所定の主走査方向に走査して第１色の画像を形成する第１の画像形成手段と、
第２の感光体を前記主走査方向に走査して第２色の画像を形成する第２の画像形成手段と、
前記主走査方向に直交する副走査方向に回転し、前記第１の感光体から前記第１色の画像が転写され、前記第２の感光体から前記第２色の画像が転写される転写体と、
前記転写体に形成された画像を検出する検出手段と、
前記第１の画像形成手段に前記副走査方向に複数配置される前記第１色の測定用画像を形成させ、前記第２の画像形成手段に前記第２色の測定用画像を形成させ、前記転写体に前記第１色の測定用画像と前記第２の測定用画像とを前記副走査方向に交互に転写することで、前記転写体に主走査方向の色ずれ検出用の測定用画像を形成し、前記転写体に形成された前記色ずれ検出用の測定用画像の前記検出手段による検出結果に応じて前記主走査方向の色ずれ量を測定して、前記色ずれ量に応じた色ずれ補正を行う制御手段と、を備えることを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の画像形成手段に、前記第１色で前記副走査方向に長い矩形で構成される複数のパターン画像が前記主走査方向に並ぶ前記第１色の測定用画像を形成させ、前記第２の画像形成手段に、前記第２色で前記副走査方向に長い矩形で構成される複数のパターン画像が前記主走査方向に並ぶ前記第２色の測定用画像を形成させることを特徴とする、
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、複数の前記第１色の測定用画像の前記主走査方向に同じ位置の前記パターン画像の検出結果に基づいて、前記副走査方向の他の位置における前記第１色のパターン画像の仮想の位置を生成し、この仮想の位置と第２色の測定用画像の前記パターン画像の検出結果とに基づいて、前記第２色の主走査方向の色ずれ量を測定することを特徴とする、
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
第３の感光体を前記主走査方向に走査して第３色の画像を形成する第３の画像形成手段と、
第４の感光体を前記主走査方向に走査して第４色の画像を形成する第４の画像形成手段と、をさらに備え、
前記転写体は、前記第３の感光体から前記第３色の画像が転写され、前記第４の感光体から前記第４色の画像が転写されて、前記第１色の測定用画像、前記第２色の測定用画像、前記第１色の測定用画像、第３色の測定用画像、前記第１色の測定用画像、第４色の測定用画像、前記第１色の測定用画像の順に前記副走査方向に並ぶ前記主走査方向の色ずれ検出用の測定用画像が形成されることを特徴とする、
請求項１〜３のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
第３の感光体を前記主走査方向に走査して第３色の画像を形成する第３の画像形成手段と、
第４の感光体を前記主走査方向に走査して第４色の画像を形成する第４の画像形成手段と、をさらに備え、
前記転写体は、前記第３の感光体から前記第３色の画像が転写され、前記第４の感光体から前記第４色の画像が転写されて、前記第１色の測定用画像により、前記第２色の測定用画像、第３色の測定用画像、及び第４色の測定用画像を前記副走査方向に挟むように並ぶ前記主走査方向の色ずれ検出用の測定用画像が形成されることを特徴とする、
請求項１〜３のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記色ずれ検出用の測定用画像の前記検出手段による検出結果から各色の画像の前記主走査方向の色ずれ量を測定し、前記色ずれ量に応じて前記主走査方向の色ずれ補正に用いる色ずれ補正データを生成して所定の格納手段に格納し、画像形成時に前記色ずれ補正の補正データに基づく色ずれ補正を行うことを特徴とする、
請求項１〜５のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
第１の感光体を所定の主走査方向に走査して第１色の画像を形成する第１の画像形成手段と、
第２の感光体を前記主走査方向に走査して第２色の画像を形成する第２の画像形成手段と、
前記主走査方向に直交する副走査方向に回転し、前記第１の感光体から前記第１色の画像が転写され、前記第２の感光体から前記第２色の画像が転写される転写体と、
前記転写体に形成された画像を検出する検出手段と、
前記第１の画像形成手段に前記主走査方向に複数配置される前記第１色のパターン画像を形成させ、前記第２の画像形成手段に前記第２色のパターン画像を形成させ、前記転写体に前記第１色のパターン画像と前記第２のパターン画像とを前記主走査方向に交互に転写することで、前記転写体に副走査方向の色ずれ検出用の測定用画像を形成し、前記転写体に形成された前記色ずれ検出用の測定用画像の前記検出手段による検出結果に応じて前記副走査方向の色ずれ量を測定して、前記色ずれ量に応じた色ずれ補正を行う制御手段と、を備えることを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、複数の前記第１色のパターン画像の検出結果により、前記主走査方向の他の位置における前記第１色のパターン画像の仮想の位置を生成し、この仮想の位置と第２色のパターン画像の検出結果とに基づいて、前記第２色の副走査方向の色ずれ量を測定することを特徴とする、
請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記色ずれ検出用の測定用画像の前記検出手段による検出結果から各色の画像の前記副走査方向の色ずれ量を測定し、前記色ずれ量に応じて前記副走査方向の色ずれ補正に用いる色ずれ補正データを生成して所定の格納手段に格納し、画像形成時に前記色ずれ補正の補正データに基づく色ずれ補正を行うことを特徴とする、
請求項７又は８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記検出手段は、前記転写体の主走査方向の全域から前記画像を検出するラインセンサを含むことを特徴とする、
請求項１〜９のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１１】
第１の感光体を所定の主走査方向に走査して第１色の画像を形成する第１の画像形成手段と、
第２の感光体を前記主走査方向に走査して第２色の画像を形成する第２の画像形成手段と、
前記主走査方向に直交する副走査方向に回転し、前記第１の感光体から前記第１色の画像が転写され、前記第２の感光体から前記第２色の画像が転写される転写体と、
前記転写体に形成された画像を検出する検出手段と、を備える画像形成装置により実行される方法であって、
前記第１の画像形成手段により、前記副走査方向に複数配置される前記第１色の測定用画像を形成し、
前記第２の画像形成手段により、前記第２色の測定用画像を形成し、
前記転写体に前記第１色の測定用画像と前記第２の測定用画像とを前記副走査方向に交互に転写することで、前記転写体に主走査方向の色ずれ検出用の測定用画像を形成し、
前記転写体に形成された前記色ずれ検出用の測定用画像の前記検出手段による検出結果に応じて、前記主走査方向の色ずれ量を測定し、
前記色ずれ量に応じた色ずれ補正を行うことを特徴とする、
色ずれ補正方法。
【請求項１２】
第１の感光体を所定の主走査方向に走査して第１色の画像を形成する第１の画像形成手段と、
第２の感光体を前記主走査方向に走査して第２色の画像を形成する第２の画像形成手段と、
前記主走査方向に直交する副走査方向に回転し、前記第１の感光体から前記第１色の画像が転写され、前記第２の感光体から前記第２色の画像が転写される転写体と、
前記転写体に形成された画像を検出する検出手段と、を備える画像形成装置により実行される方法であって、
前記第１の画像形成手段により前記主走査方向に複数配置される前記第１色のパターン画像を形成し、
前記第２の画像形成手段に前記第２色のパターン画像を形成し、
前記転写体に前記第１色のパターン画像と前記第２のパターン画像とを前記主走査方向に交互に転写することで、前記転写体に副走査方向の色ずれ検出用の測定用画像を形成し、
前記転写体に形成された前記色ずれ検出用の測定用画像の前記検出手段による検出結果に応じて、前記副走査方向の色ずれ量を測定し、
前記色ずれ量に応じた色ずれ補正を行うことを特徴とする、
色ずれ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置等に関し、特に色ずれ補正技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、感光体、帯電器、露光器、現像器等で構成される画像形成部、中間転写体、及び定着器等を備える。帯電器は、感光体の表面を一様に帯電する。露光器は、表面が帯電された感光体を露光することで、感光体に静電潜像を形成する。現像器は、静電潜像を現像して、感光体に画像を形成する。感光体に形成された画像は、中間転写体に一次転写された後にシートに転写される。中間転写体は、一方向に回転して、転写された画像をシートへの転写位置に搬送する。シートに転写された画像は、定着器によりシートに定着される。このように画像形成装置は、シートへの画像形成を行う。なお、露光器は、感光体上で光を走査することで静電潜像を形成する。光の走査方向が主走査方向である。主走査方向は、中間転写体の回転方向に直交する方向となる。そのために、中間転写体の回転方向は副走査方向となる。
【０００３】
タンデム式のカラー画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４つの画像形成部を備える。各画像形成部の感光体に形成される画像は、それぞれ中間転写体に重なるように転写される。この際、画像が転写される位置にずれが生じると、最終的に形成される画像に色ずれが生じ、画質が劣化する。通常、画像形成装置は、このような色ずれを補正する機能を有する。
【０００４】
色ずれ補正は、色ずれ検出用の各色の測定用画像を中間転写体上に形成し、各色の測定用画像の位置を検出し、検出した位置に応じて色ずれ量を測定することで行われる。特許文献１に記載の画像形成装置は、主走査方向において一方の端部に配置されたセンサと、主走査方向において他方の端部に配置されたセンサとを用いて、測定用画像を測定する。複数の検出用センサが配置された位置に対応して形成される測定用画像は、色ずれ量が正確に測定される。そのために、測定用画像が形成される位置における色ずれ補正は精度よく行われる。しかし、検出用センサ間に対応する位置には測定用画像が形成されていない。そのため、検出用センサ間に対応する位置の色ずれ量は、予測近似により算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−４２５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、露光器による走査線に曲りや傾きがある場合には主走査方向における色ずれを高精度に補正することができないという問題があった。つまり、主走査方向において２つのセンサを設けた構成では、センサの測定範囲において色ずれが発生していることを検出することができなかった。そのため、特許文献１に記載の画像形成装置は、走査線が曲がっていたり、傾いている場合、２つのセンサ間における色ずれを高精度に補正することができなかった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ラインセンサを用いて正確に色ずれ量を測定する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、第１の感光体を所定の主走査方向に走査して第１色の画像を形成する第１の画像形成手段と、第２の感光体を前記主走査方向に走査して第２色の画像を形成する第２の画像形成手段と、前記主走査方向に直交する副走査方向に回転し、前記第１の感光体から前記第１色の画像が転写され、前記第２の感光体から前記第２色の画像が転写される転写体と、前記転写体に形成された画像を検出する検出手段と、前記第１の画像形成手段に前記副走査方向に複数配置される前記第１色の測定用画像を形成させ、前記第２の画像形成手段に前記第２色の測定用画像を形成させ、前記転写体に前記第１色の測定用画像と前記第２の測定用画像とを前記副走査方向に交互に転写することで、前記転写体に主走査方向の色ずれ検出用の測定用画像を形成し、前記転写体に形成された前記色ずれ検出用の測定用画像の前記検出手段による検出結果に応じて前記主走査方向の色ずれ量を測定して、前記色ずれ量に応じた色ずれ補正を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ラインセンサを用いて正確に色ずれ量を測定することが可能となる。そのために従来よりも高精度な色ずれ補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の構成図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、ラインセンサユニットの要部概略図。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、コントローラの説明図。
【図４】従来の主走査方向の色ずれ量の測定に用いられる測定用画像の説明図。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、主走査方向の色ずれ量を正確に測定できない場合の説明図。
【図６】主走査方向の色ずれ量を検知するためのパターン画像の例示図。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、パターン画像の検出結果の説明図。
【図８】色ずれした測定用画像の例示図。
【図９】主走査方向に色ずれした測定用画像の別の例示図。
【図１０】図９の測定用画像の検出結果の説明図。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、測定用画像の説明図。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、副走査方向の色ずれ検出用の測定用画像の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
（画像形成装置）
図１は、本実施形態の画像形成装置の構成図である。この画像形成装置は、例えば電子写真方式のフルカラープリンタである。画像形成装置１は、異なる色（ここでは４色）の画像を形成する画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、中間転写ベルト９、及び定着器２３等を備える。画像形成装置１は、シートＳを収納する給紙カセット１７及び手差しトレイ１３を備える。画像形成装置１は、給紙カセット１７或いは手差しトレイ１３から給紙されるシートＳに画像を形成して、排紙トレイ２６に排出する。
【００１３】
画像形成部Ｙは、イエローの画像形成を行う。画像形成部Ｍは、マゼンタの画像形成を行う。画像形成部Ｃは、シアンの画像形成を行う。画像形成部Ｋは、ブラックの画像形成を行う。画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、同じ構成であり、形成する画像の色が異なるのみである。ここでは画像形成部Ｙの構成について説明し、画像形成部Ｍ、Ｃ、Ｋの構成の説明を省略する。
【００１４】
画像形成部Ｙは、感光ドラム２ａ、帯電器３ａ、露光器５ａ、現像器８ａを含む現像ユニット７ａ、一次転写部６ａ、及びクリーナ４ａを備える。感光ドラム２ａは、ドラム形状の感光体であり、図中反時計回りに回転する。帯電器３ａは、回転する感光ドラム２ａの表面を一様に帯電させる。露光器５ａは、表面が一様に帯電した感光ドラム２ａに、所定の画像データに応じて光を照射して、感光ドラム２ａに画像データに応じた静電潜像を形成する。露光器５ａは、例えば半導体レーザを光源として有し、レーザ光により感光ドラム２ａを走査することで静電潜像を形成する。現像器８ａは、現像剤により静電潜像を現像して、感光ドラム２ａにイエローの画像（現像剤像）を形成する。例えば現像器８ａは、イエローのトナーにより現像することで感光ドラム２ａにイエローのトナー像を形成する。一次転写部６ａは、感光ドラム２ａに形成されたトナー像を中間転写ベルト９に転写する。クリーナ４ａは、転写後に感光ドラム２ａに残留するトナーを除去する。
【００１５】
同様に画像形成部Ｍは、感光ドラム２ｂにマゼンタのトナー像を形成する。画像形成部Ｃは、感光ドラム２ｃにシアンのトナー像を形成する。画像形成部Ｋは、感光ドラム２ｄにブラックのトナー像を形成する。各感光ドラム２ｂ、２ｃ、２ｄに形成された各色のトナー像は、一次転写部６ｂ、６ｃ、６ｄにより、中間転写ベルト９に転写される。
【００１６】
中間転写ベルト９は、ローラ１０、１１、及び回転ローラ２１に懸架されて図中時計回りに回転する転写体である。中間転写ベルト９は、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄから、回転に応じて順次トナー像が転写される。色ずれが正確に補正される場合、中間転写ベルト９には、色ずれの無いフルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト９は、回転することでトナー像を回転ローラ２１及び二次転写ローラ２２により構成される二次転写部２１１に搬送する。なお、画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、中間転写ベルト９の回転方向（画像の搬送方向）の上流から、画像形成部Ｙ、画像形成部Ｍ、画像形成部Ｃ、画像形成部Ｋの順に配置される。画像形成部Ｋの中間転写ベルト９の回転方向の下流側には、中間転写ベルト９に形成される画像の位置を検出するためのラインセンサユニット２７が設けられる。
【００１７】
給紙カセット１７に収納されたシートＳは、ピックアップローラ１８、１９により１枚ずつ給紙され、縦パスローラ２０を介してレジストローラ１６に搬送される。手差しトレイ１３に収納されたシートＳは、ピックアップローラ１４、１５により１枚ずつ給紙され、レジストローラ１６に搬送される。レジストローラ１６は、シートＳの斜行等を補正し、中間転写ベルト９が二次転写部２１１にトナー像を搬送するタイミングに合わせて、二次転写部２１１へシートＳを搬送する。シートＳを搬送する各ローラは、高速で安定したシートＳの搬送動作を実現するために、各々独立したステッピングモータにより駆動される。二次転写部２１１は、中間転写ベルト９が担持するトナー像をシートＳに転写する。転写後に中間転写ベルト９に残留するトナーは、中間転写ベルトクリーナ１２により除去される。
【００１８】
トナー像が転写されたシートＳは、二次転写部２１１から定着器２３へ搬送される。定着器２３は、定着ローラ２３１及び内排紙ローラ２４を備える。定着ローラ２３１は、トナー像が転写されたシートＳを加熱及び加圧することで、トナーをシートＳに定着させる。これによりシートＳに画像が形成される。内排紙ローラ２４は、画像が形成されたシートＳを排紙ローラ２５へ搬送する。排紙ローラ２５は、定着器２３から搬送されるシートＳを排紙トレイ２６へ排出する。
【００１９】
画像形成装置１は、以上のようにシートＳへの画像形成を行う。なお、以下の説明において、露光器５ａ〜５ｄの光が感光ドラム２ａ〜２ｄを走査する方向（図中奥行き方向）を主走査方向、主走査方向に直交する方向を副走査方向とする。副走査方向は、中間転写ベルト９の回転方向と同じ方向である。
【００２０】
（ラインセンサユニット）
図２は、ラインセンサユニット２７の要部概略図である。図２（ａ）は、ラインセンサユニット２７の構成及び動作の説明図である。画像形成装置１は、色ずれ量を検知するために用いられるパターン画像を、中間転写ベルト９に形成する。ラインセンサユニット２７は、発光部２００及び受光部１１７を備える。発光部２００は、中間転写ベルト９に向けて光２００ａを照射する。受光部１１７は、中間転写ベルト９による光２００ａの反射光１１７ａを受光する。ラインセンサユニット２７は、中間転写ベルト９に担持された測定用画像１１９を測定する。ラインセンサユニット２７が測定用画像１１９を測定する場合、受光部１１７は、測定用画像１１９による反射光１１７ａを受光する。ラインセンサユニット２７は、測定範囲内の中間転写ベルト９及び測定用画像１１９からの反射光１１７ａを測定する。
【００２１】
図２（ｂ）は、発光部２００の要部概略図である。発光部２００は、発光素子１２０及びライトガイド１２１を備える。発光素子１２０は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等であり、光をライトガイド１２１に向けて出射する。ライトガイド１２１は、発光素子１２０から出射された光を変換する。ライトガイド１２１によって変換された光２００ａは中間転写ベルト９に投射される。ライトガイド１２１は、ライトガイド１２１の長辺が主走査方向と直交するように配置されている。そのため、光２００ａは、中間転写ベルト９上を主走査方向に線状に照射する。ここで、主走査方向において中間転写ベルト９に照射された光２００ａの長さは、主走査方向において中間転写ベルト９の長さと略同じである。
【００２２】
図２（ｃ）は、受光部１１７の要部概略図である。受光部１１７は、主走査方向に複数の受光素子１００−ｎが配列されたラインセンサ１００、及びセルフォック（登録商標）レンズ１１８を備える。中間転写ベルト９及び中間転写ベルト９が担持する測定用画像１１９による反射光１１７ａは、セルフォック（登録商標）レンズ１１８を介してラインセンサ１００の受光素子１００−ｎに受光される。複数の受光素子１００−ｎ及びセルフォック（登録商標）レンズ１１８は、例えば８０００個配列される。ｎは自然数であり、主走査方向の画素位置を表す。セルフォック（登録商標）レンズ１１８は、受光素子１００−ｎと測定用画像１１９との距離が変動しても、受光素子１００−ｎの測定精度の低下を抑制する。
【００２３】
（コントローラ）
図３は、画像形成装置１の動作を制御するコントローラの説明図である。図３（ａ）は、画像形成装置１の制御ブロック図である。図３（ｂ）は各色の測定用画像を形成するための信号のタイミングチャート図である。
【００２４】
コントローラ３００は画像形成装置１の動作を制御する。コントローラ３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びメモリを有する。ＲＯＭには、ＰＵによって実行される制御プログラムやデータが格納されている。ＲＡＭはシステムワークメモリとして機能する。ここでは、色ずれ補正のためのコントローラ３００の機能について説明する。コントローラ３００は、画像入力装置３０１、画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、及びラインセンサユニット２７が接続される。
【００２５】
コントローラ３００は、画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに、各色の測定用画像（パターン画像）を形成するための測定用画像データ３３０ａ〜３３０ｄを順次送信して、画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに測定用画像（パターン画像）を形成させる。測定用画像データ３３０ａは、イエローのパターン画像を形成するためのデータである。測定用画像データ３３０ｂは、マゼンタのパターン画像を形成するためのデータである。測定用画像データ３３０ｃは、シアンのパターン画像を形成するためのデータである。測定用画像データ３３０ｄは、ブラックのパターン画像を形成するためのデータである。
【００２６】
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、測定用画像データ３３０ａ〜３３０ｄに応じて感光ドラム２ａ〜２ｄにパターン画像を形成する。感光ドラム２ａ〜２ｄに形成された各色のパターン画像は、中間転写ベルト９に転写される。図３（ｂ）に示すタイミングで測定用画像データ３３０ａ〜３３０ｄがコントローラ３００から画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋへ送信されることで、中間転写ベルト９には、各色の測定用画像が所定間隔で形成される。
【００２７】
コントローラ３００は、中間転写ベルト９に形成されたパターン画像がラインセンサユニット２７の測定範囲を通過するタイミングで、ラインセンサユニット２７にイネーブル信号３３０Ｒを送信する。ラインセンサユニット２７は、イネーブル信号３３０Ｒを取得して検出動作を行ってパターン画像による反射光を測定する。
コントローラ３００は、ラインセンサユニット２７から複数回の検出動作に応じた検出結果を取得し、これらの検出結果に応じて基準色に対する他の色の色ずれ量を検知する。そして、コントローラ３００は、この色ずれ量に応じた色ずれ補正データを生成する。コントローラ３００は、生成した色ずれ補正データをメモリに格納し、画像形成時の色ずれ補正処理に用いる。
【００２８】
画像入力装置３０１は、スキャナ等であり、シートＳに形成する画像（出力画像）を表す画像データをコントローラ３００に転送する。コントローラ３００は、画像入力装置３０１から転送された画像データに色ずれ補正データに基づく画像処理（色ずれ補正）を行い、当該画像データを画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに転送する。画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの露光器５ａ〜５ｄは、色ずれ補正後の画像データに基づいて感光ドラム２ａ〜２ｄに静電潜像を形成する。静電潜像が現像、転写されることで、シートＳに色ずれ補正された出力画像が形成される。
【００２９】
（測定用画像の斜走や走査線の湾曲、傾斜の色ずれ補正への影響）
ここで中間転写ベルト９に形成される測定用画像の斜走や、走査線の湾曲、傾斜の、色ずれ補正への影響について説明する。走査線は、露光器５ａ〜５ｄの光が感光ドラム２ａ〜２ｄを走査した軌跡である。
【００３０】
図４は、主走査方向の色ずれ量を検知するために用いられるパターン画像の模式図である。パターン画像は、基準色である第１色のパターン画像７０１、第２色のパターン画像７０２、第３色のパターン画像７０３、及び第４色のパターン画像７０４が、副走査方向に並んでいる。ここで、主走査方向における各色のパターン画像７０１〜７０４の幅は、主走査方向におけるラインセンサ１００の１画素分の幅と同じであるとする。各パターン画像の主走査方向の間隔もラインセンサ１００の１画素分の幅と同じであるとする。
【００３１】
図に示す黒丸は、主走査方向におけるパターン画像の中心位置である。主走査方向の色ずれ量は、例えば主走査方向における基準色のパターン画像の中心位置と、主走査方向における他の色のパターン画像の中心位置と、の位置の差分として測定される。図４では、主走査方向におけるパターン画像７０２、７０３、及び７０４の中心位置が主走査方向におけるパターン画像７０１の中心位置と同じ位置に形成される。さらに、中間転写ベルト９の搬送方向が副走査方向と平行である。そのため、各色のパターン画像は、ラインセンサ１００の主走査方向においてｎ番目の受光素子１００−ｎにより読み取られる。４色すべてのパターン画像７０１、７０２、７０３、及び７０４が受光素子１００−ｎに読み取られるので、主走査方向の色ずれ量は「０」として検知される。
【００３２】
図５は、主走査方向の色ずれ量を検知するために用いられるパターン画像の他の模式図である。
中間転写ベルト９の回転により、図５（ａ）に示すパターン画像７０１、７０２、７０３、及び７０４が斜走している。図４と同様に、各色のパターン画像が主走査方向及び副走査方向に等間隔に形成されている。そのために、中間転写ベルト９が斜走していない場合には、主走査方向の色ずれ量は「０」である。
【００３３】
しかし、図５（ａ）では、中間転写ベルト９が図中右上方向に斜走する。そのために基準色である第１色のパターン画像７０１は、ラインセンサ１００の（ｎ＋１）番目の受光素子１００−（ｎ＋１）に読み取られる。第２色のパターン画像は、ラインセンサ１００の（ｎ＋２）番目の受光素子１００−（ｎ＋２）に読み取られる。第３色のパターン画像は、ラインセンサ１００の主走査方向に（ｎ＋３）番目の受光素子１００−（ｎ＋３）に読み取られる。第４色のパターン画像は、ラインセンサ１００の主走査方向に（ｎ＋４）番目の受光素子１００−（ｎ＋４）に読み取られる。
このように、中間転写ベルト９が斜走している場合、パターン画像の相対的な位置を誤検出する可能性がある。そのために、色ずれ量が高精度に検知できなかった。
【００３４】
図５（ｂ）は、図５（ａ）と異なり、中間転写ベルト９が斜走していない。しかしながら、図５（ｂ）に示すパターン画像７０１、７０２、７０３、及び７０４は、中間転写ベルト９上で、各色のパターン画像が１画素分ずつ主走査方向にずれて形成されている。この場合、図５（ａ）と同様の色ずれ量が検出される。図５（ａ）、及び図５（ｂ）に示すように、主走査方向に同様な色ずれが検出される場合であっても、中間転写ベルト９上に形成されるパターン画像の実際の色ずれ量は異なることがある。そのために、色毎にパターン画像を形成しても、実際の主走査方向の色ずれ量を高精度に検知することが困難であった。
【００３５】
そこで、本実施形態の画像形成装置１では、中間転写ベルト９の斜走や、走査線の湾曲、傾斜の影響を抑制し、主走査方向及び副走査方向の色ずれ量を高精度に検知する測定用画像を形成する。
【００３６】
（主走査方向の色ずれ検出）
図６は、本実施形態の主走査方向の色ずれを検知するためのパターン画像群４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６、及び４０７の例示図である。このパターン画像群４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６、及び４０７は、主走査方向に同色のパターン画像が等間隔に並んでいる。パターン画像群４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６、及び４０７は、中間転写ベルト９の主走査方向の略全域に構成される。パターン画像群４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６、及び４０７は、副走査方向において基準色のパターン画像群４０１、４０３、４０５、及び４０７と、他の色のパターン画像群４０２、４０４、及び４０６とが交互に並んで構成される。パターン画像群４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６、及び４０７は、複数の、副走査方向に長い矩形のパターン画像で構成される。主走査方向に並ぶ複数の同色のパターン画像が、該色のパターン画像群である。
【００３７】
本実施形態の画像形成装置１では、第１色を基準色とする。各色のパターン画像群４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６、及び４０７は、副走査方向において、ラインセンサユニット２７のラインセンサ１００に読み取られる順に、以下のように配置される。まず、第１色のパターン画像群４０１が配置される。第１色のパターン画像群４０１の次に第２色のパターン画像群４０２が配置される。第２色のパターン画像群４０２の次に第１色のパターン画像群４０３が配置される。第１色のパターン画像群４０３の次に第３色のパターン画像群４０４が配置される。第３色のパターン画像群４０４の次に第１色のパターン画像群４０５が配置される。第１色のパターン画像群４０５の次に第４色のパターン画像群４０６が配置される。第４色のパターン画像群４０６の次に第１色のパターン画像群４０７が配置される。各色のパターン画像群４０１〜４０７は、副走査方向において所定の間隔α１となるように形成される。
【００３８】
各パターン画像が主走査方向及び副走査方向に等間隔で整列して形成された場合、例えば受光素子１００−ｎは、主走査方向にｍ番目に形成されるパターン画像を読み取る。図６に示す黒丸は、主走査方向においてｍ番目のパターン画像の中心位置である。
【００３９】
ここで、中間転写ベルト９が斜走していない場合、第１色（基準色）のパターン画像群４０１、４０３、４０５、４０７の主走査方向においてｍ番目のパターン画像（以下、単に「ｍ番目のパターン画像」という。）は、同じ受光素子１００−ｎに読み取られる。しかし図６では、中間転写ベルト９が斜走する。そのために、ｍ番目のパターン画像は、異なる受光素子に読み取られてしまう。
【００４０】
例えば、第１色のパターン画像群４０１のｍ番目のパターン画像は、ラインセンサユニット２７の（ｎ＋１）番目の受光素子１００−（ｎ＋１）に読み取られる。第２色のパターン画像群４０２のｍ番目のパターン画像は、（ｎ＋２）番目の受光素子１００−（ｎ＋２）に読み取られる。第１色のパターン画像群４０３のｍ番目のパターン画像は、（ｎ＋３）番目の受光素子１００−（ｎ＋３）に読み取られる。第３色のパターン画像群４０４のｍ番目のパターン画像は、（ｎ＋４）番目の受光素子１００−（ｎ＋４）に読み取られる。第１色のパターン画像群４０５のｍ番目のパターン画像は、（ｎ＋５）番目の受光素子１００−（ｎ＋５）に読み取られる。第４色のパターン画像群４０６のｍ番目のパターン画像は、（ｎ＋６）番目の受光素子１００−（ｎ＋６）に読み取られる。第１色のパターン画像群４０７のｍ番目のパターン画像は、（ｎ＋７）番目の受光素子１００−（ｎ＋７）に読み取られる。
【００４１】
図７（ａ）は、中間転写ベルト９が斜走している状態でのパターン画像群４０１〜４０７の検出結果の説明図である。図７（ａ）の横軸はパターン画像群４０１〜４０７のｍ番目のパターン画像を読み取ったタイミングを表し、縦軸はｍ番目のパターン画像を読み取った受光素子を表す。
【００４２】
上記の通り、第１色のパターン画像群４０１、４０３、４０５、４０７のｍ番目のパターン画像が、異なる受光素子で検出される。第１色（基準色）のパターン画像群４０１、４０３、４０５、４０７のｍ番目のパターン画像を検出する受光素子の位置は、図７（ａ）に示す黒丸を結ぶ直線Ｌ上に存在する。この直線Ｌは、基準色である第１色のｍ番目のパターン画像仮想的な読み取りタイミングを表す。
【００４３】
そのために、第２色のパターン画像群４０２のｍ番目のパターン画像が読み取られるタイミングで、第１色のパターン画像群４０１のｍ番目のパターン画像が、受光素子１００−（ｎ＋２）に対応する位置にあることがわかる。このタイミングで第２色のパターン画像群４０２のｍ番目のパターン画像が受光素子１００−（ｎ＋２）に読み取られた場合、第１色のパターン画像４０１と第２色のパターン画像４０２との色ずれ量は「０」になる。
【００４４】
同様に、第３色のパターン画像群４０４のｍ番目のパターン画像が読み取られるタイミングで、第１色のパターン画像群４０１のｍ番目のパターン画像が、受光素子１００−（ｎ＋４）に対応する位置にある。このタイミングで第３色のパターン画像群４０４のｍ番目のパターン画像が受光素子１００−（ｎ＋４）に読み取られた場合、第１色のパターン画像群４０１と第３色のパターン画像群４０４との色ずれ量は「０」になる。
第４色のパターン画像群４０６のｍ番目のパターン画像が読み取られるタイミングで、第１色のパターン画像群４０１のｍ番目のパターン画像が、受光素子１００−（ｎ＋６）に対応する位置にある。このタイミングで第４色のパターン画像群４０６のｍ番目のパターン画像が受光素子１００−（ｎ＋６）に読み取られた場合、第１色のパターン画像群４０１と第４色のパターン画像群４０６との色ずれ量は「０」になる。
【００４５】
また、図７（ｂ）は、黒丸を結ぶ直線Ｌ上からパターン画像群４０２、４０４、及び４０６のｍ番目のパターン画像が読み取られるタイミングが外れた場合の検出結果を表している。第２色のパターン画像群４０２のｍ番目のパターン画像は、受光素子１００−（ｎ＋２）から受光素子１００−（ｎ＋３）側（直線Ｌの上側）にΔ２だけ色ずれして読み取られる。第３色のパターン画像群４０４のｍ番目のパターン画像は、受光素子１００−（ｎ＋４）から受光素子１００−（ｎ＋３）側（直線Ｌの下側）にΔ３だけ色ずれして読み取られる。第４色のパターン画像群４０６のｍ番目のパターン画像は、受光素子１００−（ｎ＋６）から受光素子１００−（ｎ＋７）側（直線Ｌの上側）にΔ４だけ色ずれして読み取られる。
【００４６】
図８は、図７（ｂ）のような測定結果となる、色ずれした測定用画像の例示図である。第２色のパターン画像群４０２は、第１色（基準色）のパターン画像群４０１、４０３、４０５、４０７に対して、主走査方向の正方向にΔ２だけ色ずれして形成される。第３色のパターン画像群４０４は、第１色（基準色）のパターン画像群４０１、４０３、４０５、４０７に対して、主走査方向の負方向にΔ３だけ色ずれして形成される。第４色のパターン画像群４０６は、第１色（基準色）のパターン画像群４０１、４０３、４０５、４０７に対して、主走査方向の正方向にΔ４だけ色ずれして形成される。
【００４７】
図７（ｂ）、図８に示すように、第１色（基準色）のパターン画像群４０１、４０３、４０５、４０７の検出タイミングと受光素子との関係を表す直線Ｌにより、基準色のパターン画像が読み取られるタイミング（仮想基準色位置）が表される。コントローラ３００は、仮想基準色位置と、同タイミングで読み取られた他の色のパターン画像の位置との差分Δ２、Δ３、Δ４を測定する。これによって、コントローラ３００は、中間転写ベルト９が斜走している場合であっても、基準色に対する各色の主走査方向の正確な色ずれ量が測定できる。そして、コントローラ３００は、仮想基準色位置に対する差分Δ２、Δ３、及びΔ４を補正するような色ずれ補正データを生成することによって、主走査方向の色ずれ量を高精度に補正できる。
【００４８】
図９は、主走査方向に色ずれしたパターン画像の別の例示図である。第２色のパターン画像群４０２は、第１色（基準色）のパターン画像群４０１、４０３、４０５、４０７に対して、主走査方向の正方向にΔ５だけ色ずれして形成される。第３色のパターン画像群４０４は、第１色（基準色）のパターン画像群４０１、４０３、４０５、４０７に対して、主走査方向の負方向にΔ６だけ色ずれして形成される。第４色のパターン画像群４０６は、第１色（基準色）のパターン画像群４０１、４０３、４０５、４０７に対して、主走査方向の正方向にΔ７だけ色ずれして形成される。
【００４９】
図９では、パターン画像は、中間転写ベルト９が斜走していない状態で読み取られる。図１０は、ラインセンサ１００による図９のパターン画像の検出結果の説明図である。コントローラ３００は、第１色（基準色）のパターン画像の検出結果（黒丸）を結ぶ直線Ｌ’上の仮想基準色位置（白丸）と、各色のパターン画像の検出位置との差分を測定することで、基準色の画像に対する各色の画像の正確な色ずれ量が検知できる。
【００５０】
以上のように本実施形態の画像形成装置１は、主走査方向の色ずれ量を検知するため、副走査方向に、基準色（第１色）のパターン画像群４０１、４０３、４０５、４０７と、他の色（第２色〜第４色）のパターン画像群４０２、４０４、４０６とを交互に形成する。コントローラ３００は、基準色のパターン画像群４０１、４０３、４０５、４０７の主走査方向で同じ位置のパターン画像の検出結果に基づいて、仮想基準色位置を決定する。そして、コントローラ３００は、仮想基準色位置と、各色のパターン画像の検出位置との差分を算出することで、中間転写ベルト９の斜走成分を除去して、正確な主走査方向の色ずれ量を検知することができる。コントローラ３００は、以上のような色ずれ量の測定を主走査方向の全域で行うことで、主走査方向の全域の色ずれ量を測定することができる。そのために、従来、検出用センサが配置されずに色ずれ量を予測していた部分に対しても、正確な色ずれ量の測定が可能になり、より高精度に色ずれ量を測定することが可能になる。
【００５１】
なお、主走査方向の色ずれ検出用のパターン画像は、基準色の第１色のパターン画像と第２〜第４色のパターン画像とを副走査方向に交互に配置する構成の他に、副走査方向に、第１色のパターン画像で第２色〜第４色のパターン画像を挟む構成であってもよい。
図１１は、このようなパターン画像の模式図である。図１１（ａ）に示すように、このパターン画像は、第２色〜第４色のパターン画像群５０２〜５０４の副走査方向の上流側と下流側とに、基準色である第１色のパターン画像群５０１、５０５が配置されている。図１１（ｂ）は、ラインセンサ１００による図１１（ａ）のパターン画像の検出結果の説明図である。第１色（基準色）のパターン画像群５０１、５０５のｍ番目のパターン画像を検出する受光素子の位置が、黒丸を結ぶ直線Ｌ”で表される。この直線Ｌ”に基づいて、他の色のパターン画像の主走査方向の色ずれ量が測定可能である。このようにパターン画像は、基準色のパターン画像が副走査方向に複数配置され、図７の直線Ｌ、図１０の直線Ｌ’、図１１（ｂ）の直線Ｌ”により仮想基準色位置が想定できればよい。
【００５２】
（副走査方向の色ずれ検出）
次に、図１２は、副走査方向の色ずれ検出用のパターン画像の説明図である。図１２（ａ）は、副走査方向の色ずれ検出用のパターン画像を例示する。このパターン画像６００は、主走査方向に基準色のパターン画像と他の色のパターン画像とが交互に並んで構成される。各色のパターン画像は、主走査方向に等間隔α２で配置される。測定用画像６００は、基準色のパターン画像と他の色のパターン画像との繰り返しが中間転写ベルト９の主走査方向の全域にわたって形成される。各パターン画像は、黒丸で示す中心位置が、形成位置として検出される。
【００５３】
このような測定用画像を中間転写ベルト９に形成する場合、露光器５ａ〜５ｄの各走査線の曲がりや傾きの違いにより、各色のパターン画像が副走査方向にずれた位置に形成されることがある。図１２（ｂ）は、このような測定用画像を例示する。図１２（ｂ）では、基準色である第１色のパターン画像と、他の色である第２色のパターン画像とを示し、第３色及び第４色のパターン画像は省略している。また、図１２（ｂ）は、基準色の画像を形成するための走査線６０２及び第２色の画像を形成するための走査線６０３を示している。以下、第１色のパターン画像と第２色のパターン画像との色ずれ量の検知について説明する。
【００５４】
主走査方向の位置Ｘにおける第２色のパターン画像の副走査方向の色ずれ量は、主走査方向の位置Ｘに基準色のパターン画像を仮に形成したときの仮想基準色位置Ｄからの副走査方向の色ずれ量Δ８になる。パターン画像が主走査方向に等間隔α２で形成されているために、仮想基準色位置Ｄの副走査位置は、基準色のパターン画像Ｆと基準色のパターン画像Ｇとの各中心位置のほぼ中心である。コントローラ３００は、パターン画像Ｆの中心位置の副走査位置とパターン画像Ｇの中心位置の副走査位置との平均から仮想基準色位置Ｄの副走査位置を決定する。コントローラ３００は、このように決定した仮想基準色位置Ｄの副走査位置と、第２色のパターン画像の副走査位置との差分を算出することで、主走査方向の位置Ｘにおける副走査方向の色ずれ量Δ８を検知する。
【００５５】
図１２（ｃ）は、基準色のパターン画像Ｆ、第２色のパターン画像、及び基準色のパターン画像Ｇの検出タイミングと、位置との関係を示す。所定の時刻ｔ１で、基準色のパターン画像Ｆ（主走査方向の位置Ｘ−）と第２色のパターン画像（主走査方向の位置Ｘ）とが、同時に検出される。時刻ｔ２で、基準色のパターン画像Ｇ（主走査方向の位置Ｘ＋）が検出される。仮想基準色位置Ｄの検出タイミングは、基準色のパターン画像Ｆとパターン画像Ｇとの中心位置であり、以下の式で表される。
ｔＸ＝（ｔ２−ｔ１）／２
【００５６】
中間転写ベルト９の回転速度（画像の搬送速度）がＰ［ｍｍ／ｓ］である場合、基準色のパターン画像Ｆと仮想基準色位置Ｄとの副走査方向の距離は、Ｐ×ｔＸ＝Ｐ×（ｔ２−ｔ１）／２となる。第２色のパターン画像の副走査方向の位置が基準色のパターン画像Ｆと同じであるために、第２色の副走査方向の色ずれ量は、Ｐ×（ｔ２−ｔ１）／２となる。
【００５７】
同様に、主走査方向（図１２（ｂ）参照）の位置Ｙの第２色のパターン画像の色ずれ量は、第２色のパターン画像の副走査方向の位置と、主走査方向の位置Ｙの仮想基準色位置Ｅとの副走査方向の色ずれ量である。つまり位置Ｙの第２色のパターン画像の色ずれ量は、基準色のパターン画像Ｈと基準色パターン画像Ｉとの中心位置の中心である仮想基準色位置Ｅと、第２色のパターン画像の位置との副走査方向の色ずれ量Δ９である。コントローラ３００は、このような処理を第２色〜第４色のパターン画像に対して、主走査方向の全域で行うことで、主走査方向の全域における基準色に対する色ずれ量を検知することができる。
【００５８】
以上のようにして測定された主走査方向及び副走査方向の色ずれ量に応じて、コントローラ３００は、色ずれ補正時の補正データを生成し、画像形成時にこの補正データに応じて色ずれ補正を行う。主走査方向の色ずれ検出用のパターン画像と、副走査方向の色ずれ検出用のパターン画像とは、例えば、中間転写ベルト９に連続して形成される。これにより、主走査方向の色ずれ量と副走査方向の色ずれ量とを連続して測定することができる。
【００５９】
また、コントローラ３００は、例えば、画像形成装置１がシート１００枚分の画像を連続して形成した後に、色ずれ補正を実行する。あるいは、コントローラ３００は、例えば、画像形成装置１の内部温度が所定温度以上変化した場合に色ずれ補正を実行してもよい。また、コントローラ３００は、画像形成装置１の主電源がオンされてから所定時間が経過した後に色ずれ補正を実行してもよい。
【００６０】
以上のような構成の画像形成装置１は、基準色の画像を主走査方向及び副走査方向に所定の間隔で有し、基準色の画像の間に他の色の画像を挟んで構成される測定用画像を用いて色ずれ量を測定する。このような測定用画像を用いることで、画像形成装置１は、中間転写ベルト９の斜走や、露光器５ａ〜５ｄの走査線の曲がりや傾きが生じた場合であっても、測定用画像の全域から、各色の色ずれ量を高精度に測定することができる。そのために画像形成装置１は、高精度の色ずれ補正を行って、シートＳへ高画質の画像形成を行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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