(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、主走査方向にパターン画像が複数並んで構成される第１色の測定用画像と、主走査方向にパターン画像が複数並んで構成される第２色の測定用画像とを形成する。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の第１色の測定用画像及び第２色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。第１色の測定用画像の各パターン画像及び第２色の測定用画像の各パターン画像は、主走査方向の幅と主走査方向のパターン画像間の間隔との和が、ラインセンサユニット２７の主走査方向の画素のピッチの非整数倍である。【選択図】図１
2019082568.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、前記主走査方向にパターン画像が複数並んで構成される第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、前記主走査方向にパターン画像が複数並んで構成される第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、
前記第１色の測定用画像の各パターン画像及び前記第２色の測定用画像の各パターン画像は、主走査方向の幅と主走査方向のパターン画像間の間隔との和が、前記検出手段の前記主走査方向の画素のピッチの非整数倍であ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、前記検出手段による前記第１色の測定用画像の検出結果と所定の閾値とから前記第１色の測定用画像の各パターン画像の位置を検出し、前記検出手段による前記第２色の測定用画像の検出結果と前記閾値とから前記第２色の測定用画像の各パターン画像の位置を検出し、検出した前記第１色の測定用画像の各パターン画像の位置及び前記第２色の測定用画像の各パターン画像の位置に応じて、前記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１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１色の測定用画像の連続した複数のパターン画像の検出結果と前記閾値とから検出した前記複数のパターン画像の中心位置の平均値と、前記第２色の測定用画像の連続した複数のパターン画像の検出結果と前記閾値とから検出した前記複数のパターン画像の中心位置の平均値と、に応じて前記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】
前記制御手段は、前記第１色の測定用画像の主走査方向の両端の所定数のパターン画像を除いたパターン画像の検出結果と、前記第２色の測定用画像の主走査方向の両端の所定数のパターン画像を除いたパターン画像の検出結果と、に応じて前記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１〜３のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、測定した各色の画像の前記主走査方向の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１〜４のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
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、前記副走査方向にパターン画像が複数並んで構成される第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、前記副走査方向にパターン画像が複数並んで構成される第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、
前記第１色の測定用画像の各パターン画像及び前記第２色の測定用画像の各パターン画像は、副走査方向の幅と副走査方向のパターン画像間の間隔との和が、前記検出手段の前記副走査方向の読取ピッチの非整数倍であることを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記検出手段による前記第１色の測定用画像の検出結果と所定の閾値とから前記第１色の測定用画像の各パターン画像の位置を検出し、前記検出手段による前記第２色の測定用画像の検出結果と前記閾値とから前記第２色の測定用画像の各パターン画像の位置を検出し、検出した前記第１色の測定用画像の各パターン画像の位置及び前記第２色の測定用画像の各パターン画像の位置に応じて前記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６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第１色の測定用画像の連続した複数のパターン画像の検出結果と前記閾値とから検出した前記複数のパターン画像の中心位置の平均値と、前記第２色の測定用画像の連続した複数のパターン画像の検出結果と前記閾値とから検出した前記複数のパターン画像の中心位置の平均値と、に応じて前記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、前記第１色の測定用画像の副走査方向の両端の所定数のパターン画像を除いたパターン画像の検出結果と、前記第２色の測定用画像の副走査方向の両端の所定数のパターン画像を除いたパターン画像の検出結果と、に応じて前記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６〜８のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、測定した各色の画像の前記副走査方向の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６〜９のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１１】
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１〜１０のいずれか１項記載の画像形成装置。
【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、前記主走査方向にパターン画像が複数並んで構成され、前記パターン画像の主走査方向の幅と主走査方向のパターン画像間の間隔との和が、前記検出手段の前記主走査方向の画素のピッチの非整数倍である第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、前記主走査方向にパターン画像が複数並んで構成され、前記パターン画像の主走査方向の幅と主走査方向のパターン画像間の間隔との和が、前記検出手段の前記主走査方向の画素のピッチの非整数倍である第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１３】
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、前記副走査方向にパターン画像が複数並んで構成され、前記パターン画像の副走査方向の幅と副走査方向のパターン画像間の間隔との和が、前記検出手段の前記副走査方向の読取ピッチの非整数倍である第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、前記副走査方向にパターン画像が複数並んで構成され、前記パターン画像の副走査方向の幅と副走査方向のパターン画像間の間隔との和が、前記検出手段の前記副走査方向の読取ピッチの非整数倍である第２色の測定用画像を形成し、
前記転写体に前記第１色のパターン画像と前記第２のパターン画像とを転写することで、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パターン画像から構成される測定用画像を中間転写体上に形成し、各色のパターン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、前記主走査方向にパターン画像が複数並んで構成される第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、前記主走査方向にパターン画像が複数並んで構成される第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、前記第１色の測定用画像の各パターン画像及び前記第２色の測定用画像の各パターン画像は、主走査方向の幅と主走査方向のパターン画像間の間隔との和が、前記検出手段の前記主走査方向の画素のピッチの非整数倍であ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）〜（ｃ）は、従来の測定用画像の検出結果の説明図。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、従来の測定用画像の検出結果の説明図。
【図７】本実施形態の主走査方向の色ずれ検出用の測定用画像の例示図。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、図７の測定用画像の検出結果の説明図。
【図９】中心位置と中心位置のずれの説明図。
【図１０】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）は各色のパターン画像からなる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、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（パターン画像）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】
（受光素子１００−ｎと測定用画像との位置関係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と、ラインセンサ１００の各受光素子１００−ｎとの位置関係の、測定用画像の位置検出への影響について説明する。図４は、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である。
従来の測定用画像は、基準色である第１色のパターン画像群７０１及び第２色のパターン画像群７０２が、副走査方向に並んで構成される。各色のパターン画像群７０１、７０２は、主走査方向に並ぶ複数のパターン画像により構成される。パターン画像は、主走査方向にラインセンサ１００の受光素子１００−ｎで３画素分の幅で形成される。パターン画像の主走査方向の間隔も、ラインセンサ１００の受光素子１００−ｎで３画素分である。図４では、基準色である第１色のパターン画像群７０１に対して第２色のパターン画像群７０２が主走査方向に１／４画素ずれた位置に形成される。
【００３０】
図５は、このような従来の測定用画像の検出結果の説明図である。図５（ａ）は、パターン画像７０３の位置（中心）の測定方法を説明する。なお、本実施形態では、測定用画像が形成される中間転写ベルト９が白色である。
【００３１】
通常、ラインセンサ１００は、各受光素子１００−１〜１００−ｍの各検出範囲１１０−１〜１１０−ｍが重なり合うように構成される。ｍは、ｎ以下の自然数である。白色を検出した場合のラインセンサ１００（受光素子）の出力値は「２５５」であり、黒色を検出した場合のラインセンサ１００（受光素子）の出力値は「０」である。図５（ａ）に示す検出結果の値は、受光素子１００−１〜１００−ｍの出力値をアナログデジタル変換したＡＤ値である。
ラインセンサ１００の読取結果によるパターン画像７０３の主走査方向の中心位置は、各受光素子１００−１〜１００−ｍによるＡＤ値と、閾値（ＡＤ値の最大値の５０％＝１２８）とにより表される。即ち、ＡＤ値（黒丸）を繋いだ１次直線と、閾値との交点（△）の中点（白丸）がパターン画像７０３の主走査方向の中心位置（白丸）である。図５（ａ）では、パターン画像７０３の真の中心位置（１点鎖線）と、ＡＤ値及び閾値から決定されるパターン画像７０３の中心位置（白丸）とが重なっている。つまり、ラインセンサ１００の読取結果によるパターン画像７０３の主走査方向の中心位置と、実際のパターン画像７０３の中心位置とが同じ位置であり、これら２つの位置に誤差が発生していない。
【００３２】
図５（ｂ）は、受光素子１００−１〜１００−３の検出範囲１１０−１〜１１０−３とパターン画像７０３との位置関係の説明図である。受光素子１００−１は、検出範囲１１０−１にパターン画像７０３がない。そのために受光素子１００−１は、白色の中間転写ベルト９を検出する。受光素子１００−１のＡＤ値は「２５５」になる。受光素子１００−２は、検出範囲１１０−２にパターン画像７０３の一部が入っている。そのために受光素子１００−２は、白色の中間転写ベルト９及びパターン画像７０３を検出する。受光素子１００−１のＡＤ値は「２５５」よりも若干低い値になる。受光素子１００−３は、検出範囲１１０−３にパターン画像７０３が半分近く入っている。そのために受光素子１００−３は、白色の中間転写ベルト９及びパターン画像７０３を検出する。受光素子１００−３のＡＤ値は、受光素子１００−２のＡＤ値よりもさらに低い値となる。
【００３３】
このように、検出範囲内のパターン画像の割合により、ＡＤ値が決定される。図５（ｃ）は、このようなＡＤ値の説明図である。図５（ｃ）では、太い実線が各ＡＤ値を１次直線で繋いだグラフである。太い破線は、ＡＤ値を繋いだ１次直線と閾値５０％とから算出された交点から決定されるパターン画像の中心位置と、該パターン画像の中線である真の中心位置との誤差を表す。
【００３４】
図５（ｃ）は、図５（ａ）に示すように、パターン画像が、受光素子のピッチの整数倍の幅及び間隔で形成され、且つパターン画像と受光素子とのエッジが揃っている場合のＡＤ値を表す。この場合、ＡＤ値を繋いで得られる１次直線のグラフは、左右対称になる。従って、１次直線と閾値との交点（図５（ａ）の△）から決定される中心位置（図５（ａ）の白丸）と、実際のパターン画像の中心位置（図５（ａ）の１点鎖線）とが重なる。つまり、図５（ｃ）のグラフに示すように、閾値に応じて決定される中心位置とパターン画像の実際の中心位置との誤差は、０画素となる。そのため閾値に応じた正確なパターン画像の位置検出が可能である。
【００３５】
しかしながら、パターン画像が受光素子１００−ｍのピッチの整数倍の幅及び間隔で形成されていても、パターン画像と受光素子とのエッジが揃っていなければ、正確なパターン画像の位置検出は困難である。図６は、パターン画像と受光素子とのエッジが揃っていない場合の、測定用画像の検出結果の説明図である。
【００３６】
図６（ａ）は、パターン画像と受光素子とのエッジが揃っていない場合であり、図５（ａ）の状態から、パターン画像が主走査方向に１／４画素ずれた位置で読み取られる。パターン画像の読み取り位置がずれるために、ＡＤ値は左右対称にならない。そのためにＡＤ値及び閾値５０％から決定される中心位置（白丸）と、パターン画像の真の中心位置（１点鎖線）とが一致しないことを示している。
【００３７】
図５（ｃ）と図６（ｂ）とにより、同じ測定用画像を用いていても、パターン画像の読み取り位置がずれることで、誤差が生じることがわかる。つまりラインセンサ１００の受光素子１００−ｍのピッチの整数倍の幅及び間隔で形成されたパターン画像からなる測定用画像は、受光素子の検出範囲からずれて検出されることで、正確な位置の検出が困難になる。そのために本実施形態は、パターン画像の位置がラインセンサ１００の検出範囲からずれる場合であっても、正確な位置検出を可能にする測定用画像を用いる。
【００３８】
（主走査方向の色ずれ検出）
図７は、本実施形態の主走査方向の色ずれ検出用の測定用画像の例示図である。この測定用画像は、複数の色毎にパターン画像群４０１〜４０４が副走査方向に並んで構成される。各色のパターン画像群４０１〜４０４は、主走査方向の全域に、同色のパターン画像が複数並んで構成される。各パターン画像は、主走査方向に幅α１で形成され矩形であり、各辺が主走査方向及び副走査方向のいずれかに平行になるように配置される。パターン画像は、主走査方向に等間隔β１で並べられる。
【００３９】
基準色である第１色のパターン画像群４０１は、パターン画像４０１１〜４０１ｍにより構成される。第２色のパターン画像群４０２は、パターン画像４０２１〜４０２ｍにより構成される。第３色のパターン画像群４０３は、パターン画像４０３１〜４０３ｍにより構成される。第４色のパターン画像群４０４は、パターン画像４０４１〜４０４ｍにより構成される。各色のパターン画像群４０１〜４０４のパターン画像は、全体として、主走査方向及び副走査方向に、縦横に配置されることになる。
【００４０】
パターン画像の幅α１と間隔β１との和は、ラインセンサ１００の受光素子１００−ｍのピッチの非整数倍である。ラインセンサ１００の主走査方向の解像度が６００ｄｐｉ、測定用画像を形成する画像形成装置１の主走査方向の解像度が２４００ｄｐｉの場合について説明する。画像形成装置１の解像度で１２画素分の幅α１と、１３画素分の間隔β１とで測定用画像を形成すると、この測定用画像のパターン画像は、ラインセンサ１００の主走査方向の解像度で３画素分の幅及び３．２５画素分の間隔で形成されることになる。このようなパターン画像の幅α１と間隔β１との和は、ラインセンサ１００の主走査方向の画素のピッチ（受光素子１００−ｍのピッチ）の非整数倍となる。
【００４１】
図８は、このような測定用画像をラインセンサユニット２７で読み取った、検出結果の説明図である。図８は、測定用画像を読み取ったラインセンサ１００の出力値をアナログデジタル変換したＡＤ値と、ラインセンサ１００の読取結果による中心位置とパターン画像の真の中心位置との誤差と、を示す。
図８は、パターン画像の主走査方向の幅α１がラインセンサ１００の主走査方向の３画素分、パターン画像の間隔β１がラインセンサ１００の主走査方向の３．２５画素分、の場合のＡＤ値及び誤差を表す。図８（ａ）では、測定用画像が、主走査方向の所定の画素（例えば１画素目）のパターン画像と受光素子とのエッジが揃った状態（オフセット０画素）で読み取られる。図８（ｂ）では、測定用画像が、主走査方向の所定の画素（例えば１画素目）のパターン画像と受光素子とのエッジが１／４画素ずれた位置（オフセット１／４画素）で読み取られる。図８（ｃ）では、測定用画像が、主走査方向の所定の画素（例えば１画素目）のパターン画像と受光素子とのエッジが１／２画素ずれた位置（オフセット１／２画素）で読み取られる。
【００４２】
幅α１と間隔β１との和がラインセンサ１００の受光素子１００−ｍのピッチの非整数倍であるために、閾値から決定される中心位置と、真の中心位置との誤差が周期的に変動する。図８（ａ）では、４つのパターン画像の検出結果により１周期となる。この１周期内の閾値から決定される中心位置の平均値と、真の中心位置とを比較すると、誤差が０画素になる。図８（ｂ）、図８（ｃ）においても同様に、閾値から決定される中心位置と、真の中心位置との誤差が周期的に変動し、１周期内の閾値から決定される中心位置の平均値と、真の中心位置とを比較すると、誤差が０画素になる。そのために、パターン画像（測定用画像）の正確な主走査方向の位置検出が可能となる。
【００４３】
誤差の１周期が連続した４つのパターン画像の検出結果の周期になるのは、幅α１と間隔β１との和の小数部分が１／４画素単位であるためである。幅α１と間隔β１との和が６．５画素であれば、小数部分が１／２画素単位となるために、１周期が２つのパターン画像の検出結果の周期になる。幅α１と間隔β１との和が６．７５画素であれば、小数部分は３／４画素であるが、１／４画素単位と同様に、１周期が４つのパターン画像の検出結果の周期になる。
【００４４】
コントローラ３００は、基準色の、誤差の繰り返し周期の１周期単位で測定したパターン画像の中心位置を平均した結果と、他の色の、誤差の繰り返し周期の１周期単位で測定したパターン画像の中心位置を平均した結果と、により色ずれ量を測定する。パターン画像の中心位置の検出は、主走査方向の全域にわたって行われる。そのためにコントローラ３００は、中間転写ベルト９の主走査方向の全域の色ずれ量を測定することができる。
【００４５】
以上のように、本実施形態の主走査方向の色ずれ検出用の測定用画像は、パターン画像の主走査方向の幅α１とパターン画像の主走査方向の間隔β１との和が、ラインセンサ１００の受光素子１００−ｍのピッチの非整数倍であることが重要である。この場合、閾値から決定される中心位置と、真の中心位置との誤差が周期性を持つために、周期単位で中心位置を平均することで、正確なパターン画像の中心位置を検出することが可能となる。
【００４６】
ＡＤ値を結ぶ１次直線と比較される閾値は、以上の説明では、ＡＤ値の最大値（２５５）の５０％（１２８）を想定している。この閾値は、測定用画像の外側の中間転写ベルト９と、パターン画像間の中間転写ベルト９とで、ラインセンサ１００の出力値が同レベル、即ちＡＤ値が同レベルであることを前提に設定された値である。しかし、受信素子の検出範囲の直径がパターン画像の間隔β１よりも大きい場合、測定用画像の外側の中間転写ベルト９と、パターン画像間の中間転写ベルト９とで、ＡＤ値が同レベルで検出できなくなる。この場合、閾値をＡＤ値の最大値の５０％に設定すると、ＡＤ値から決定する中心位置がパターン画像の真の中心位置からずれてしまう。図９は、このような中心位置と中心位置のずれの説明図である。
【００４７】
測定用画像の外側にある検出範囲９０１では、中間転写ベルト９の白色が読み取られるために、ＡＤ値は「２５５」である。しかし、受信素子の検出範囲の直径がパターン画像の間隔β１よりも大きい場合、パターン画像間では、必ずパターン画像が検出範囲９０２に入る。そのためにラインセンサ１００は、中間転写ベルト９だけを検出することができず、ＡＤ値が最大値である「２５５」よりも低い値になる。
【００４８】
このようなことから、測定用画像の外側の検出範囲９０１によるＡＤ値９０３から形成される１次直線は、立ち下がりと立ち上がりとで傾きが異なり、波形が歪んでいる。そのために、閾値をどのように設定しても、正確に中心位置を決定することができない。パターン画像間の検出範囲９０２によるＡＤ値９０４から形成される１次直線は、立ち下がりと立ち上がりとの傾きがほぼ同じである。そのために、閾値により正確に中心位置を決定することができる。従って、測定用画像の主走査方向の両端の所定数のパターン画像を除いた内側のパターン画像によるＡＤ値を用いることで、閾値により、より正確に中心位置を決定することができる。これにより、主走査方向の正確な色ずれ補正が可能になる。
【００４９】
（副走査方向の色ずれ検出）
図１０は、副走査方向の色ずれ検出用の測定用画像の説明図である。副走査方向の色ずれ検出用の測定用画像も、主走査方向の色ずれ検出用の測定用画像同様に、パターン画像の幅と間隔との和と、ラインセンサ１００の受光素子のピッチと、の関係性により、色ずれ量を正確に測定可能である。副走査方向の色ずれ検出用の測定用画像は、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並んで構成される。また、この測定用画像は、副走査方向に同色のパターン画像が並んで構成される。各色のパターン画像は、副走査方向に幅α２で形成される。各パターン画像は、副走査方向に間隔β２で配列される。
【００５０】
幅α２と間隔β２との和は、ラインセンサ１００の読取ピッチの非整数倍である。ラインセンサ１００は、主走査方向に並ぶ各パターン画像を一度に読み取る。ラインセンサ１００の読取タイミングの間隔が読取ピッチとなる。ラインセンサ１００の副走査方向の解像度は読取ピッチにより決まる。
ラインセンサ１００の副走査方向の解像度が６００ｄｐｉ、測定用画像を形成する画像形成装置１の副走査方向の解像度が２４００ｄｐｉの場合について説明する。画像形成装置１の解像度で１２画素分の幅α２と、１３画素分の間隔β２とで測定用画像を形成すると、この測定用画像のパターン画像は、ラインセンサ１００の副走査方向の解像度で３画素分の幅及び３．２５画素分の間隔で形成されることになる。このようにパターン画像の幅α２と間隔β２との和は、ラインセンサ１００の読取ピッチの非整数倍（６．２５倍）となる。
【００５１】
主走査方向と同様に、副走査方向においても、このような測定用画像を用いることで、閾値から決定される中心位置と、真の中心位置との誤差が周期的に変動する。上記の例では、４つのパターン画像の検出結果により１周期となる。この１周期内の閾値から決定される中心位置の平均値と、真の中心位置とを比較すると、誤差が０画素になる。そのために、パターン画像（測定用画像）の正確な副走査方向の位置検出が可能となる。従って、この場合、測定用画像の副走査方向のパターン画像の数は４の倍数とすればよい。
【００５２】
誤差の１周期が連続した４つのパターン画像の検出結果の周期になるのは、幅α２と間隔β２との和の小数部分が１／４画素単位であるためである。厚紙対応等でプロセススピードを半速にするような場合、ラインセンサ１００の読取ピッチ（解像度）を変えなければ、副走査方向の解像度は１２００ｄｐｉになる。この場合、画像形成装置１の解像度で１２画素分の幅α２と１３画素分の間隔β２とで形成される測定用画像は、ラインセンサ１００の副走査方向の解像度の６画素分の幅及び６．５画素分の間隔でパターン画像が形成されることになる。幅α２と間隔β２との和は、１２．５画素分になる。従って、測定用画像とラインセンサ１００の読取ピッチ（解像度）を変えずにプロセススピードを半速にした場合、誤差の１周期が２つのパターン画像の検出結果の周期になる。そのためこの場合は、２つのパターン画像の検出結果から得られるＡＤ値から得る中心位置を平均すればよい。
【００５３】
測定用画像の外側の中間転写ベルト９と、パターン画像間の中間転写ベルト９とのＡＤ値が異なる場合については、図９で説明した主走査方向の場合と同様である。つまり、測定用画像の副走査方向の両端の所定数のパターン画像を除いた内側のパターン画像によるＡＤ値を用いることで、閾値により、より正確に中心位置を決定することができる。これにより、正確な色ずれ補正が可能になる。
【００５４】
コントローラ３００は、基準色の、誤差の繰り返し周期の１周期単位で測定したパターン画像の中心位置を平均した結果と、他の色の、誤差の繰り返し周期の１周期単位で測定したパターン画像の中心位置を平均した結果と、により副走査方向の色ずれ量を測定する。
【００５５】
以上のような本実施形態の画像形成装置１は、主走査方向及び副走査方向の色ずれ検出用の測定用画像に、図７、図１０に例示するものを用いることで、ラインセンサ１００の検出範囲と測定用画像の位置とによらず、正確に色ずれ量を測定することができる。そのために画像形成装置１は、簡単な構成でラインセンサユニット２７を用いた色ずれ補正が可能になり、主走査方向及び副走査方向に正確な色ずれ補正を行って、高画質な画像を提供することができる。測定用画像は、図７、図１０に例示するものを組み合わせて構成されてもよい。このような測定用画像を用いることで、主走査方向及び副走査方向の色ずれ量の測定が効率よく行われる。
【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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