(57)【要約】【課題】  実スキャンラインの解像度で、実スキャンライン上にドットに形成し、感光体上の静電潜像及びトナー像が安定して再現でき、常に鮮明な画像形成が可能な画像形成装置及び画像調整方法を提供する。【解決手段】  記録紙Ｓを搬送する用紙搬送部と、用紙搬送部により搬送される記録紙Ｓ上に画像形成する画像形成手段とを有する画像形成装置において、画像形成手段により形成される画像における記録紙Ｓの搬送方向の画像データライン数を、局所的に増減させることにより、画像の記録紙Ｓの搬送方向への画像の位置を調整することを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図３
2007065162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記記録媒体上に画像形成する画像形成手段とを有する画像形成装置において、
前記画像形成手段により形成される画像の前記記録媒体の搬送方向における画像データライン数を局所的に増減させることにより、前記画像の記録媒体搬送方向における画像位置を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成手段が、
画像の記録媒体搬送方向における位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、
前記位置ずれ検出手段により検出された位置ずれ量を記憶する記憶手段と、
位置ずれを調整する位置ずれ調整手段とを有し、
前記位置ずれ調整手段が、前記位置ずれ検出手段により検出され、前記記憶手段に記憶された位置ずれ情報に基づいて、前記画像形成手段により形成される画像の記録媒体搬送方向における画像データライン数を局所的に増減させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記位置ずれ検出手段が、前記記録媒体上に形成された記録媒体搬送方向に繰返し連続した画像の局所部における画像伸縮量を測定することにより、前記画像の記録媒体搬送方向における位置ずれを検出することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成手段が、
前記画像形成手段により形成された画像を転写して保持するための中間転写体を有し、
前記位置ずれ検出手段が、前記中間転写体上に形成された記録媒体搬送方向に繰返し連続した画像の局所部における画像伸縮量を測定することにより、前記画像の記録媒体搬送方向における位置ずれを検出することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成手段が、
原稿の画像データを読み取る画像読取手段を有し、
前記位置ずれ検出手段が、前記画像読取手段であることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像の記録媒体搬送方向における位置ずれを検出するための予め定められたパターン画像を形成し、前記位置ずれ検出手段が、前記パターン画像を測定することにより、前記画像の記録媒体搬送方向における位置ずれを検出することを特徴とする請求項２ないし５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記位置ずれ検出手段が、光反射型センサを用いることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記位置ずれ調整手段が、画像データラインを挿入、削除することにより、前記画像形成手段により形成される画像の記録媒体搬送方向における画像データライン数を局所的に増減させることを特徴とする請求項２ないし７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記の挿入する画像データラインが、挿入位置の１ライン前の画像データであることを特徴とする請求項２ないし８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記の挿入する画像データラインが、挿入位置の１ライン後の画像データであることを特徴とする請求項２ないし８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記の挿入する画像データラインが、挿入位置の１ライン前の画像データと１ライン後の画像データによって決定されることを特徴とする請求項２ないし８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記位置ずれ調整手段が前記画像の記録媒体搬送方向における画像データライン数を局所的に減らすために、画像データラインを削除する場合、前記の削除する画像データラインの１ライン前と１ライン後の画像データに、前記の削除する画像データラインの画像データに基づき決定される濃度加算データを加算することを特徴とする請求項２ないし１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記画像形成手段が、複数色の画像をそれぞれ形成し、前記複数色の画像を重なるように転写して記録媒体にカラー画像を形成し、
前記位置ずれ検出手段が、基準となる１色の画像に対する他の色の画像の相対的な位置ずれを検出することを特徴とする請求項２ないし１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記記録媒体上に画像形成する画像形成手段とを有する画像形成装置により形成される画像の画像調整方法であって、
前記画像形成手段により形成される画像の前記記録媒体の搬送方向における画像データライン数を局所的に増減させることにより、前記画像の記録媒体搬送方向における画像位置を調整するステップを含むことを特徴とする画像調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び画像調整方法に関し、特に、カラー画像を形成する場合の色ずれを補正する画像形成装置及び画像調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在普及している電子写真方式や、インクジェット方式によるフルカラー画像形成装置でのフルカラー画像は、通常、三から四色の各色成分画像を重畳して形成される。このため各色成分画像の位置は、記録媒体や中間転写体上で、高精度に一致させる必要がある。この形成されるフルカラー画像の画像品位を劣化させる原因としては、各色画像の位置ずれによる色ずれが挙げられる。
【０００３】
記録媒体搬送方向（以下、「副走査方向」という）における位置ずれの原因としては、以下のものがある。
【０００４】
電子写真方式の画像形成装置では、露光手段であるＬＥＤやレーザ光の露光タイミングを制御することで各画像形成ステーション間の距離を補正し位置ずれを無くすようにしているが、各画像形成ステーション独立で画像を形成する画像形成装置においては、各画像形成ステーションの感光体ドラムの回転ムラや、感光体ドラム上のトナー像を転写する際の転写ベルトもしくは記録媒体の速度ムラにより画像伸縮が生じて、副走査方向の位置ずれが発生してしまう。
【０００５】
また、１つの感光体ドラムで各色のトナー画像を順次形成し、前記感光体ドラム上の単色トナーを各色重なるように転写して保持する中間転写体を有する画像形成装置においては、感光体ドラムの回転ムラに加え、特に中間転写体の回転ムラが副走査方向の位置ずれに大きく影響している。中間転写体の回転ムラの原因としては、中間転写体上のトナーをクリーニングするクリーニング装置の着脱によるショックや、中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する際の転写ローラ着脱のショックが生じて、位置ずれが発生してしまう。
【０００６】
また、インクジェット方式の画像形成装置でも、記録媒体を搬送するローラを駆動するモータの速度ムラや、モータからの駆動を伝えるギアのばらつき、また搬送ローラの偏心などによって生じる記録媒体の搬送速度のムラによっても副走査方向の位置ずれが発生してしまう。
【０００７】
上記原因により副走査方向に局所的に発生する画像の位置ずれや、画像伸縮による位置ずれを補正する為に、駆動ムラを無くす手段などが提案されているが、そのためには駆動ムラを検出する検出手段や、またそれをフィードバックして補正する補正手段などが必要で、機構が複雑になりコストもかかるため実現が難しかった。また、中間転写体への転写及びクリーニング装置の着脱といった、回転体の回転周期とは関係のないショックによる副走査方向の位置ずれは、回転体の制御だけでは補正するのが非常に困難であった。
【０００８】
そこで、このような副走査方向の位置ずれを補正するための手段として、実スキャンライン間の中間ラインに実スキャン以上の解像度をもった画像データを処理してドットを形成する方法（例：副走査６００ｄｐｉのスキャンをする電子写真装置で、１２００ｄｐｉの画像データを入力し、６００ｄｐｉのスキャンライン間に１２００ｄｐｉで描くドットを再現させる）（例えば、特許文献１参照）や、実スキャンと同じ副走査方向の解像度の画像データを用い、ライン間にドットを再現することでドットの位置を補正するもの（例：副走査６００ｄｐｉのスキャンをする電子写真装置で、６００ｄｐｉの画像データを入力し、副走査の位置補正として６００ｄｐｉのスキャンライン間に描くドット位置をずらす技術）（例えば、特許文献２参照）がある。
【特許文献１】米国特許第５１３４４９５号明細書
【特許文献２】米国特許第６２２９５５５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来技術では、電子写真装置における感光体上のドットの位置のみを補正する技術であり、またレーザ露光する実走査ライン上にない中間ラインにドットを形成するよう制御するため、感光体上に形成されるドットの静電潜像及びトナー像が環境変動などにより非常に不安定になり、常に鮮明な画像を得るということが困難であった。
【００１０】
そこで、本発明は、このような課題および他の課題の少なくとも１つを解決することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の画像形成装置は、下記の技術的構成により前記目的を達成できたものである。
【００１２】
記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記記録媒体上に画像形成する画像形成手段とを有する画像形成装置において、前記画像形成手段により形成される画像の前記記録媒体の搬送方向における画像データライン数を局所的に増減させることにより、前記画像の記録媒体搬送方向における画像位置を調整することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、実スキャンラインの解像度で、実スキャンライン上にドットを形成し、感光体上の静電潜像及びトナー像を安定して再現でき、常に鮮明な画像形成が可能な画像形成装置及び画像調整方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの主要部の構成図である。
【００１６】
感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）１は図示しないモータで矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体１の周囲には、一次帯電器７、露光装置８、現像ユニット１３、転写帯電器１０、クリーナ装置１２が配置されている。これらは画像形成手段を構成する。
【００１７】
現像ユニット１３は、フルカラー現像のための３台の色現像装置１３Ｙ（イエロー）、１３Ｍ（マゼンタ）、１３Ｃ（シアン）と、黒現像装置１３Ｋ（ブラック）を含む回転現像器から構成される。現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、感光体１上の静電潜像をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーで現像する。各色を現像する際には、図示しないモータによって現像ユニット１３を矢印Ｒ方向に回転させ、該当色の現像装置が感光体１に対向するように位置合わせされる。
【００１８】
感光体１上に現像された各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のトナー像は、転写装置１０によって中間転写体としての中間転写ベルト２に順次転写されて、４色のトナー像が中間転写ベルト２上にて重ね合わされる。中間転写ベルト２はローラ１７、１８、１９、２０に張架されている。ローラ１７は図示しない駆動源に結合されて中間転写ベルト２を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ１８及びローラ２０は中間転写ベルト２の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ１９は２次転写装置としての転写ローラ２１のバックアップローラとして機能する。
【００１９】
中間転写ベルト２を挟んでローラ１７と対向する位置にベルトクリーナ２２が設けられていて、中間転写ベルト２上の残留トナーがベルトクリーナ２２に設けられたブレードで掻き落とされる。
【００２０】
記録紙カセット２３からピックアップローラ２４で搬送路に引き出された記録媒体としての記録紙は搬送手段としてのローラ対２５、２６によってニップ部、つまり転写ローラ２１と中間転写ベルト２との当接部に給送される。中間転写ベルト２上に形成されたトナー像はこのニップ部で記録紙上に転写され、定着装置５で熱定着されて装置外へ排出される。
【００２１】
上記構成のフルカラープリンタでは、次のようにして画像が形成される。まず、帯電装置７に電圧が印加されて感光体１の表面が予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体１上の画像部分が予定の露光部電位になるように、レーザースキャナからなる露光装置８で露光され、静電潜像が形成される。露光装置８は、画像信号に基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した静電潜像を形成する。
【００２２】
現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現像ローラには、各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記静電潜像は該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は転写装置１０で中間転写ベルト２に転写され、さらに転写ローラ２１で記録紙に転写された後、定着装置５に送給される。（脱着動作を盛り込む）。
【００２３】
フルカラープリント時は、中間転写ベルト２上で４色のトナー像が重ね合わされた後、記録紙に転写される。感光体１上に残留したトナーは、予備清掃装置でトナーの帯電をクリーニングしやすい状態にし、クリーナ装置１２で除去、回収され、最後に、感光体１は除電装置（不図示）で一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。
【００２４】
上記フルカラープリンタの画像形成タイミングは、中間転写ベルト２上に設けられた基準マークを検出し、その検出信号を基準に制御されている。図２５は、図１に示す本実施形態の中間転写ベルト２の構成の一例を示した図である。中間転写ベルト２は駆動ローラ１７、テンションローラ１８及び２０、バックアップローラ１９からなるローラ類に掛け渡されていて、テンションローラ１８及び２０によって所定の張力が与えられている。
【００２５】
バックアップローラ１９とテンションローラ２０の間には、基準位置を検知する反射型センサ３６が配置されている。反射型センサ３６は中間転写ベルト２の外周面端部に設けられた反射テープ等の基準マーク４１を検知して基準マーク信号を出力する。中間転写ベルト２には２枚の画像が形成できるだけの長さがあり、感光体１は中間転写ベルト２が１周するのに対し２周する、つまり周長が１：２の整数比になるように構成されている。反射センサ３６により中間転写ベルト２上に設けられた画像形成タイミングの基準位置となる基準マーク４１を読み込むと、その信号を露光手段８の露光タイミングとして、各色の画像形成を開始する。そうすることによって各色の書出しタイミングが感光体１の画像形成位置と中間転写ベルト２の位置において毎回同じとなり、画像書出しにおいて副走査方向における色ずれの少ない画像形成を実現している。
【００２６】
図１の画像形成装置には、画像形成手段を構成する画像読取手段としての画像読取装置３１が設けられており、この画像読取装置３１によって読み取った画像データをプリンタ部３２へと送信し、画像形成することで複写機として使用できる構成をとっている。
【００２７】
尚、第５の実施形態に示す画像形成装置のように、画像形成手段には画像読取手段としての画像読取装置が含まれない場合もある。
【００２８】
上記に説明した本実施形態に係る画像形成装置における副走査方向の位置ずれの補正に関するシステムについて、図２、図３及び図５を用いて説明する。
【００２９】
図２は、位置ずれを測定するために出力するチャートの一例を示す。図３は、画像の位置ずれを補正するための画像補正のシステム構成の一例を示す。図５は、画像の位置ずれを測定するためのシーケンスの一例を示す。
【００３０】
図２は、本実施形態において出力する位置ずれを測定するためのチャート（パターン画像）である。このチャートは、中間転写ベルト２に設けられた基準マーク４１の検出信号を基準にして、各色が予め定められた間隔を持って副走査方向に対して縞となるように、記録媒体上に形成された帯画像である。ここでの予め定められた副走査間隔については、例えば、画像の副走査方向の解像度が２４００ｄｐｉの画像形成であるとすると、２５６画素（距離にして約２．７１ｍｍ）間隔で画像を形成する。主走査方向に１画素分のラインを形成し、次に副走査方向に２５５画素の余白とするパターンを副走査方向に繰り返す。
【００３１】
ここで形成された位置ずれ測定用のチャートは、ユーザもしくはオペレータによって位置ずれ検出手段としての画像読取装置３１にセットされ、画像読取装置３１によりチャートの画像データが読み取られ、その読み取られた画像データから位置ずれ量が測定される。位置ずれ量は、ある基準色（ここではシアンとする）から他の色のトナー像が副走査方向に対しどれ位ずれているかを測定することで測定される。測定した位置ずれ量データは図３に示す記憶手段としての副走査位置調整メモリ３０５に入力される。
【００３２】
図４に示す表は、副走査位置調整メモリ３０５に記憶される、ある色の位置ずれ調整のデータの一例である。ここではある色の画像書出しから副走査ライン数で何ライン目に位置ずれ調整用ダミー画像を挿入し、また何ライン目の画像データから１ライン分の画像データを削除するか、という副走査ライン数のカウント値とその時に挿入するか削除するかを示すデータが入力される。
【００３３】
上記内容を図５のシーケンスを使って説明する。オペレータは図５のシーケンスに則って位置ずれ補正を行う。まずオペレータは、画像形成装置の操作部より位置ずれ調整モードを選択し、位置ずれ調整シーケンスをスタートさせる（Ｓ１）。次に、図２に示す位置ずれ測定用のチャートが上述のように形成され出力される（Ｓ２）。出力された位置ずれ測定用チャートは、オペレータによって画像読取装置３１にセットされ、位置ずれ測定用チャートの画像データが読み取られ、その読み取られた画像データから位置ずれ量を測定する（Ｓ３）。測定した位置ずれ量データは図３に示す画像位置ずれ補正ブロックの副走査位置調整メモリ３０５に入力され（Ｓ４）、位置ずれ調整のデータが記憶された段階で位置ずれ調整シーケンスは終了となる（Ｓ５）。
【００３４】
次に、図３に示す画像の位置ずれを補正するための画像補正のシステム構成について説明する。まず画像データがＦＩＦＯ３０１に入力される。ここでは説明を簡単にするために入力されるデータは１画素４ｂｉｔの階調データとし、副走査１ライン分（２４００ｄｐｉの実スキャン解像度を有するエンジンで副走査解像度２４００ｄｐｉの入力データ）の入力データがレーザ露光のスキャン時間に応じて随時入力されてくるものとする。
【００３５】
ＦＩＦＯ３０１に入力された画像データは、次に位置ずれ調整手段としての副走査画像位置調整ブロック３０２へと入力される。副走査画像位置調整ブロック３０２は３ライン分のラインバッファを持ち、画像書出し時より副走査のラインをカウントしている副走査ラインカウンタ３０４の値と、副走査位置調整メモリ３０５に記憶された画像位置調整のラインカウンタ値とを比較しながら、画像処理ブロック３０３へと画像を送信している。
【００３６】
ここで、副走査ラインカウンタ３０４の値と、副走査位置調整メモリ３０５に記憶された画像位置調整のラインカウンタ値とが一致した画像が入力されると、副走査画像位置調整ブロック３０２は、副走査位置調整メモリ３０５に記憶された副走査ラインカウンタ値に対する画像調整値に応じて、例えばその値が＋１であれば、実際の画像にはない画像（ダミー画像）を１ライン挿入し、また−１であれば、実際の画像データから１ライン分の画像データを削除する。
【００３７】
上記の副走査ラインへのライン単位での画像挿入及び画像削除について、図６から１３を用いて説明する。
【００３８】
図６は、図３の副走査画像位置調整ブロック３０２に入力し処理される前の元画像データの１例を表す。列が主走査方向の画素を示し、行が副走査方向の画素を示す。ここでの１マスは主副とも２４００ｄｐｉの解像度があるものとする。
【００３９】
図７は、図６の画像データの副走査ライン８ライン目に１ライン分のダミー画像（画像データライン）を挿入する１例を示し、ここでの挿入するダミー画像は前後１ラインの画像データによって決定される。副走査画像位置調整ブロック３０２は３ライン分のラインバッファを有しており、８ライン目にダミー画像を挿入する場合、処理される前の７ライン目の画像と８ライン目の画像データを入力し、それらのデータを１画素単位で比較計算してダミーラインの画像データを生成する。
【００４０】
図１１と図１２でより詳細に説明する。
【００４１】
図１１は、副走査画像位置調整ブロック３０２に入力され、処理される前の画像データの副走査６ライン目から８ライン目の画像データの階調データを示したものである。
【００４２】
図１２は、挿入するダミー画像の生成方法をより分かりやすく示した例である。８ライン目にダミー画像を挿入する際は、処理される前の画像データの７ライン目と８ライン目の画像データによりダミー画像を生成する。図１２ではより分かりやすく説明するため、７ライン目と８ライン目の階調データの平均値をダミー画像のデータとする手法を示している。
【００４３】
つまり７ライン目の主走査位置の画像データが０で８ライン目の画像データが０の場合は、ダミーラインの画像データは７ライン目と８ライン目の画像データの平均をとって、その階調データは０とする。また７ライン目がＦ、８ライン目もＦの場合は、ダミー画像データもＦである。さらに７ライン目がＦで８ライン目が０、もしくは７ライン目が０で８ライン目がＦの場合は、ダミー画像のデータはその平均をとって８とする。こうして作られたダミーの画像データを処理される前の７ライン目と８ライン目の間に挿入し、画像を２４００ｄｐｉの１ライン分（約１０．５ｕｍ）副走査方向に伸ばして、位置ずれを調整するのである。
【００４４】
本実施形態では、挿入するダミーの画像データは、前後の画像データの平均値から生成されたが、画像形成装置の状況により平均値より多少増減させた方がダミー画像の影響が見えやすくなる場合もあり、その場合は必ずしも平均値としないということはいうまでもない。
【００４５】
図８は、図６の画像データの副走査ライン８ライン目に１ライン分のダミー画像を挿入する別の１例を示す。図８では、挿入するダミー画像は、挿入対象となったライン（ここでは８ライン目）の画像データをそのままダミー画像として挿入している。つまり挿入したダミー画像と次に走査される８ライン目の画像とは同じ画像であり、２ライン同一の画像を露光することになる。このように挿入するダミー画像のデータ生成を単純化することにより、画像データ処理回路を単純化し、より回路を小さくすることも可能である。
【００４６】
図９は、図６の画像データの副走査ライン８ライン目に１ライン分のダミー画像を挿入するさらに別の１例を表す。図９では、挿入するダミー画像は、挿入対象となったライン（ここでは８ライン目）の１ライン前の画像データをそのままダミー画像として挿入している。つまり７ライン目の画像データと挿入したダミー画像とは同じ画像であり、２ライン同一の画像を露光することになる。
【００４７】
次に図１０について説明する。図１０は、図６の画像データの副走査ライン７ライン目を１ライン削除する本実施形態の１例を示す。図３の副走査画像位置調整ブロック３０２は３ライン分のラインバッファを有しており、７ライン目の画像データを削除する場合、６ライン目と、７ライン目と８ライン目の画像データを入力し、削除する７ライン目の濃度データを１画素単位で分割してそれぞれ６ライン目と８ライン目に加算し、新たに６ライン目と８ライン目の画像データを生成し、新たに生成した６ライン目のデータと８ライン目のデータとを連続した画像データとして画像処理ブロック３０３へ送信する。
【００４８】
図１１と図１３でより詳細に説明する。
【００４９】
図１３は、図１０に示す１ライン分の画像データ削除の方法をより分かりやすく示した例である。図１０で７ライン目を削除する際は、処理される前の画像データの６ライン目と８ライン目の画像データを、削除する７ライン目の画像データに応じて補正する。図１３ではより分かりやすく説明するため、削除される７ライン目の階調データの１／２の階調データを６ライン目と８ライン目にそれぞれ加えて、６ライン目と８ライン目を連続した画像とし、７ライン目を削除する手法を示している。
【００５０】
つまり図１３において７ライン目の主走査位置の画像データが０の場合は、１／２としてもデータは０であって、６ライン目と８ライン目の画像に０を加えることになり、６ライン目も８ライン目の階調データも補正されない。また７ライン目がＦで、６ライン目及び８ライン目ともＦの場合は、７ライン目のＦを１／２とした８をそれぞれ６ライン目と８ライン目のビットに加算するが、すでに６ライン目も８ライン目もＦ、すなわち４ｂｉｔの階調データとしてはｍａｘ値をとっているためこれ以上加算することができず、結局Ｆのままである。しかし、７ライン目がＦで６ライン目及び８ライン目が０の場合は、７ライン目のＦの１／２のデータをとって８とし、これを６ライン目と８ライン目に加算することとなり、６ライン目及び８ライン目の対応ビットの階調データはそれぞれ８となる。こうして６ライン目と８ライン目の画像データが補正されて、その後６ライン目と８ライン目は連続した画像として送信されることで７ライン目の画像データを削除して、画像を２４００ｄｐｉの１ライン分（約１０．５ｕｍ）副走査方向に画像を縮ませて位置ずれを調整するのである。
【００５１】
（第２の実施形態）
図１８は、第２の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図であり、各色それぞれの画像形成ユニットを有する電子写真方式のフルカラープリンタの概略構成を示している。
【００５２】
同図において、２０１はプリンタ本体、２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２ＢＫは４色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ））それぞれの感光体、２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ、２０３ＢＫは４色の感光体それぞれの帯電器、２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４ＢＫはそれぞれのクリーナ、２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５ＢＫはそれぞれのレーザ走査ユニット、２０６Ｙ、２０６Ｍ、２０６Ｃ、２０６ＢＫはそれぞれの転写ブレード、２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃ、２０７ＢＫはそれぞれの現像器、２０８は中間転写ベルト、２１０、２１１は中間転写ベルト２０８を支持しているローラ、２１２は中間転写ベルト２０８のクリーナである。
【００５３】
２１３は記録紙Ｓを収納した手差しトレイ、２１４、２１５はそのピックアップローラ、２１６はレジローラ、２１７は記録紙Ｓを収納した給紙カセット、２１８、２１９はそのピックアップローラ、２２０は縦パスローラ、２２１は回転ローラ、２２２は二次転写ローラ、２２３は定着ユニット、２２４は排紙ローラ、２２５は排紙トレイである。
【００５４】
上記構成のフルカラープリンタにおいては、各色の感光体２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２ＢＫに対し、半導体レーザを光源とする各々のレーザ走査ユニット２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５ＢＫにより静電潜像が形成され、この静電潜像は各々の現像器２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃ、２０７ＢＫにより現像される。そして、この感光体２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２ＢＫの表面上に現像された各色のトナー画像は、中間転写ベルト２０８等を介し、二次転写ローラ２２２で、記録紙Ｓに４色が一括転写され、定着ユニット２２３、排紙ローラ２２４などからなる熱定着器を通してトナーが記録紙Ｓに溶着されて永久画像となる。
【００５５】
一方、記録紙Ｓは給紙カセット２１７もしくは手差しトレイ２１３から給紙され、レジローラ２１６でレジタイミングを取りつつ二次転写ローラ２２２へ搬送される。その際、給紙カセット２１７から給紙するためのピックアップローラ２１８、２１９、縦パスローラ２２０、レジローラ２１６や、手差しトレイ２１３から給紙するためのピックアップローラ２１４、２１５などの搬送手段としての用紙搬送部は、高速で安定した搬送動作を実現するため、各々独立したステッピングモータにより駆動される。３１は図１と同様の画像読取装置である。また、本実施形態の画像形成装置の副走査方向における走査解像度は２４００ｄｐｉとする。
【００５６】
本実施形態における副走査方向の位置ずれ補正手順を説明する。本実施形態においても、位置ずれ補正手順は第１の実施形態と同じ手順を行う。つまり図５で説明したシーケンスを実行し、図２の位置ずれ測定用チャートを出力し、このチャートを画像読取装置３１にて読み取り、位置ずれ量を測定し、測定された位置ずれ量は図３の副走査位置調整メモリ３０５に入力される。ここでの位置ずれ量は、記録紙Ｓにおける理想位置に対する各色の絶対的なずれ量でもよいし、また１つの基準色に対する他の色の相対的なずれ量でもよい。
【００５７】
次いで副走査位置調整メモリ３０５に入力された各色の位置ずれ量データに応じて、各色に設けられた図３の回路により、上述の第１の実施形態で説明した図７、図８、図９のようにダミー画像データを副走査方向に１ライン形成し、画像を局所的に伸ばしたり、または図１０のように副走査方向の１ライン分の画像データを削除して画像を局所的に縮めたりする。
【００５８】
図１４から１７は、本実施形態に係る画像形成装置での本発明の位置ずれ補正の効果をより分かりやすく説明するための図である。
【００５９】
図１４は、本実施形態における位置ずれの例であり、図２の位置ずれ測定用チャートから画像読取装置３１が読み取った２色分の位置ずれ量を示している。本実施形態の特徴として４つの感光体がそれぞれ位相を合わせて回っているので、図１４に示すように、各色の感光体における回転の偏心の違いによって、位置ずれの振幅が異なってくるのである。ここでは、説明を簡略化するため、各色の書出し位置は一致しているものとする。また、感光体は２周分回転して図２の位置ずれ測定用チャートを形成し、感光体２周分の位置ずれを測定できるものとする。このときの第１の色と第２の色との最大位置ずれ量はＬ１で示され、約５０μｍの位置ずれがある。
【００６０】
図１５は、図１４の第１の色における位置ずれ補正の方法を示している。実線で示した測定された位置ずれ量の推移の波形における、理想的な位置からのずれ量が副走査方向の解像度の１ライン分（約１０．５ｕｍ）に相当する量だけ発生するポイントにおいて、画像を１ライン挿入もしくは１ライン削除することによって調整する。図中の＋１や−１として示しているポイントが、それぞれ画像の１ライン挿入ポイント及び１ライン削除ポイントである。
【００６１】
図１６は、図１５同様、第２の色における位置ずれ補正の方法を示している。
【００６２】
図１７は、図１５及び図１６で説明した手法によって第１の色の位置ずれと第２の色の位置ずれを補正した結果であり、それぞれの位置ずれ量の推移の波形である。これによって、副走査方向の露光解像度の２倍、つまり２４００ｄｐｉ×２＝１０．５ｕｍ×２＝２１μｍ以下に位置ずれ補正することが可能である。
【００６３】
（第３の実施形態）
上述した第２の実施形態においては、各色の感光体に対し、各色に設けられたレーザ走査光学系によって画像形成する画像形成装置に本発明を適用する例を説明したが、本実施形態では、図１９に示す４つのレーザ光を１つのポリゴンミラーで走査して４つの感光体を露光するレーザ走査光学系をもつタイプの画像形成装置に本発明を適用する例を説明する。なお、図１９において、２３３はポリゴンミラー、２３０、２３１、２３２は各色の感光体２０２へレーザビームを導くためのミラーである。
【００６４】
レーザ走査型の画像形成装置における副走査方向の画像位置の調整は、レーザ光の発光タイミングを電気的に制御することで実現できる。しかしながら、静電潜像の形成が開始できるのは、ポリゴンミラー２３３が所定の角度にある場合に限られるため、副走査方向には解像度に対応する単位でのみしか記録位置を変更することができない。つまり、このようなレーザ走査光学系では、各色独立にポリゴンミラーを有する第２の実施形態に係る画像形成装置とは異なり、書出し位置精度が副走査方向の解像度以上にはならない。そのため、感光体２０２や転写ベルト２０８の駆動ムラは即画像の位置ずれにつながるため、駆動ムラを発生しない回路やモータを用いたり、部品の精度を上げるなどして対応していたが、本発明によれば、こういったムラがあったとしても、画像の副走査位置の補正が可能なため、本実施形態に係る画像形成装置においても位置ずれの精度を上げることができる。また、コスト面においても有効な技術である。
【００６５】
（第４の実施形態）
上記の実施形態においては、電子写真方式のフルカラー画像形成装置に本発明を適用する例を説明したが、３から４色の記録ヘッドを記録紙の主走査方向に往復走査して、一行ずつ、または、所定のバンド幅で画像を形成するシリアルスキャン方式のフルカラー画像形成装置、例えばインクジェットプリンタに対しても本発明を適用することができる。
【００６６】
図２０はインクジェトプリンタの記録ヘッド周辺部の構成例を示す図である。この方式では、画素記録時に、主走査方向に所定間隔ｄを隔てて配置されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）及びＫ（ブラック）インクを吐出する記録ヘッド５２が主走査方向に走査され、画素非記録時に記録ヘッド５２がリターンされるとともに記録紙５４が副走査方向に記録幅分搬送されて、所定バンド幅ずつカラー画像が形成される。
【００６７】
記録ヘッド５２の各色インクのノズル列の主走査方向の間隔は、記録ヘッド５２の寸法精度に依存するが、基準色に対する各ノズル列の吐出タイミングを電気的に調整することで、画素単位、さらに微小な単位で画像位置を調整することが可能である。一方、記録ヘッド５２の寸法精度によっても副走査方向のずれが発生する可能性がある。副走査方向に各色の記録ヘッド位置をずらして配列している場合には、記録ヘッドの精度の調整などを行ったとしても、記録紙５４を副走査方向へ搬送するときの速度ムラによって副走査方向に位置ずれが発生する。
【００６８】
本発明では、こういった記録紙搬送で発生する副走査方向の画像の位置ずれにも対応可能である。まず上述の実施形態と同様に図２のような位置ずれ測定用チャートを出力する。そのチャートを図示しない画像読取装置で読み取り、位置ずれ量を測定する。そのデータをインクヘッド内にある図３の回路に入力することで、画像の副走査方向に発生する位置ずれを補正するのである。なお、図２０の５３は記録ヘッド５２を主走査方向に走査するための駆動プーリである。
【００６９】
（第５の実施形態）
図２１は、第１の実施形態に係る画像形成装置に対し、画像読取装置３１がない画像形成装置であって、また現像ユニット１３の回転現像器には、Ｙ、Ｍ、Ｃの３色を配置し、ＢＫの現像装置は感光体１に常に接した形で固定された固定現像器１４となっている。黒の固定現像器１４においては、常に感光体１に現像ローラが接した構成になっており、黒以外の各色の現像時には、黒トナーが現像されないように、黒の固定現像器１４の高圧バイアスを制御する。黒現像時には、トナーが現像する高圧バイアスに切り替えて黒トナーを現像する。また、本実施形態に係る現像装置には、中間転写ベルト２上に形成される位置ずれを測定するための位置ずれパッチ画像を読込むための位置ずれ検出手段としての位置ずれ検出センサ６５が設けられている。
【００７０】
図２５は、本実施形態の中間転写ベルト２の構成の一例を示した図である。２は中間転写ベルト、３６は中間転写ベルト２の位置を検出する反射型センサ、６６は中間転写ベルト２上に形成される位置ずれを測定するための位置ずれパッチ画像、６５は位置ずれパッチ画像６６より位置ずれ量を測定するための位置ずれ検出センサである。位置ずれ検出センサ６５は、本実施形態においては光反射型センサを用いる。
【００７１】
各色の画像の書出し位置は中間転写ベルト２上のマーク４１が反射型センサ３６によって検出されたタイミングで行われる。本実施形態では、図５の位置ずれ補正シーケンスによらず、通常の画像形成中に位置ずれパッチ画像６６が中間転写ベルト２の画像領域外に形成され、位置ずれ検出センサ６５が位置ずれパッチ画像６６を読み込み、図３の副走査位置調整メモリ３０５に位置ずれデータを入力する。位置ずれパッチ画像６６は、位置ずれ検出センサ６５によって位置ずれ量を読み取られた後、中間転写ベルトのクリーナ２２により各色の画像が形成されるたびにクリーニングされる。
【００７２】
クリーナ２２が画像領域外において常に接触し、画像領域外のトナー像をクリーニングする構成であれば、位置ずれパッチ画像６６は１回のフルカラー画像が形成される間に、１色の位置ずれ量を測定することが可能である。また、クリーナ２２が中間転写ベルト２上のトナーを記録媒体に転写した後に接触してクリーニングし、画像領域外のトナー像もその時にクリーニングする構成であれば、位置ずれパッチ画像は１回のフルカラー画像が形成される間に、各色の位置ずれ量を測定することが可能である。
【００７３】
図２６は、位置ずれパッチ画像６６の画像形成方法と、画像形成タイミング（＝理想的な画像位置）と検出される位置ずれパッチ画像６６とのずれを測定する方法を示す。
【００７４】
まず、位置ずれパッチ画像６６の画像形成タイミングについては、通常のフルカラー画像形成時と同じように、図２５中の中間転写ベルト上に設けたマーク４１を反射型センサ３６で検出し、その検出信号の立ち上がり時に、もしくは立ち上がりを基準に開始される。図２６は、検出信号の立ち上がりを書出しの基準とした場合の例である。位置ずれパッチ画像６６の画像形成は、検出信号から予め定められた副走査の所定ライン数経過後に開始される。
【００７５】
位置ずれパッチ画像６６は、図２と同様に、予め定められた間隔を持って副走査方向に対して縞となるように、感光体１上にレーザ走査して複数のラインの静電潜像として形成される。描かれた静電潜像は測定すべき色の現像装置にて現像され、中間転写ベルト２に転写される。位置ずれパッチ画像６６は、露光された感光体１の回転ムラや中間転写ベルト２の回転ムラから発生する画像の位置ずれを中間転写ベルト２上に画像として再現する。位置ずれ検出センサ６５にて測定される位置ずれパッチ画像６６の理想的な位置は、図２６に示す通り、マーク４１の検出信号（＝画像書出し基準信号）から予め定められた時間経過後に検出される信号で表される（Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅ、Ｒｆ、Ｒｇ、Ｒｈ）。
【００７６】
実際に位置ずれ検出センサ６５にて計測される信号の１例を図２６の位置ずれ検出センサ信号にて表す。前記の理想的な位置に対する位置ずれ検出センサ信号の時間のずれＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆ、Ｔｇ、Ｔｈがそれぞれ位置ずれである。例えば、中間転写ベルト２の回転スピードが３００ｍｍ／ｓｅｃであり、Ｔａが５０μｓｅｃであったとするならば、１５μｍのずれが生じているということになり、このように測定された画像の位置ずれを図３の副走査位置調整メモリ３０５へ入力し、第１の実施形態で説明した画像の副走査方向への１ライン挿入及び１ライン削除によって、画像の位置を調整する。
【００７７】
図２２は、第１及び第５の実施形態の、１つの感光体で画像形成をする画像形成装置に見られる位置ずれのデータの一例であり、相対的な位置ずれを補正するための基準となる色の位置ずれデータと、前記基準色に対して補正される側の第２の色の位置ずれデータを示している。ここで、基準色に対する最大位置ずれ量はＬ２として表されており、約２１μｍのずれが生じている。
【００７８】
図２３は、基準色の書出し位置タイミングを補正したときの基準色と第２の色との位置ずれ量を表す。このように画像の書出しタイミングを調整し、各色の書出し位置が一致するように補正するやり方は、従来からよく行われている位置ずれ補正方法の１つである。しかし、これでは、２００ｍｍ付近における基準色に対する位置ずれ量が、基準色の書出しタイミング調整前よりも大きくなってしまっている。
【００７９】
図２４は、さらに第２の色に対して、本発明に係る画像の副走査方向に対して画像データを挿入もしくは削除する画像位置ずれ補正方法を適用した結果の位置ずれ量を示すグラフである。ここでは基準色に対し、第２の色の位置ずれ量が副走査方向の露光の走査解像度である２４００ｄｐｉ（＝１０．５ｕｍ）を超えた場合に、第２の色の画像データの副走査画像を局所的に１ライン増やしたり、または１ライン減らしたりして、基準色に対して±１０．５μｍ以下の位置ずれになるように補正する。図２４中の−１、＋１と表記されている箇所が、第２の色の補正ポイントとなっている。
【００８０】
なお、本発明によれば、カラー画像に限らず単色の画像形成装置においても、副走査方向に対する画像の位置補正や、画像伸縮に対する補正が、副走査方向の画像データの挿入及び削除によって容易にかつ高精度に行えることは言うまでもない。
【００８１】
本発明では、実際に画像形成を行ってパターンを得るので、感光体ドラムの回転ムラ、中間転写体の回転ムラ、中間転写体上のトナーをクリーニングするクリーニング装置の着脱によるショックや、中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する際の転写ローラ着脱のショックの影響で生じた位置ずれの影響を受けたパターンを得ることになり、そのパターンを元に位置ずれ補正を行うので回転体の制御だけでは補正しきれないものについても補正を行うことができる。これにより常に鮮明な画像形成が可能な画像形成装置及び画像調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の主要部構成を示す断面図
【図２】位置ずれを測定するためのチャート図
【図３】画像の位置ずれを補正するための画像補正回路システム構成のブロック図
【図４】ある色の位置ずれ調整のデータを示す図
【図５】画像の位置ずれを測定するためのシーケンスを示す図
【図６】位置ずれ補正処理がされる前の画像データを示す図
【図７】１ライン分のダミー画像を挿入する１例を示す図
【図８】１ライン分のダミー画像を挿入する１例を示す図
【図９】１ライン分のダミー画像を挿入する１例を示す図
【図１０】副走査ライン７ライン目を１ライン削除する１例を示す図
【図１１】位置ずれ補正処理がされる前の画像データの一部の階調データを示す図
【図１２】ダミー画像の生成方法を示す図
【図１３】１ライン分の画像データの削除方法を示す図
【図１４】第２の実施形態における位置ずれの例を示す図
【図１５】第１の色における位置ずれ補正の方法を示す図
【図１６】第２の色における位置ずれ補正の方法を示す図
【図１７】第１及び第２の色の位置ずれを補正した結果の位置ずれ量の推移波形を示す図
【図１８】第２の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図
【図１９】第３の実施形態に係る画像形成装置の主要部構成を示す斜視図
【図２０】第４の実施形態に係るインクジェトプリンタの記録ヘッド周辺部の構成を示す斜視図
【図２１】第５の実施形態に係る画像形成装置の主要構成を示す断面図
【図２２】第１及び第５の実施形態に係る画像形成装置に見られる位置ずれデータを示す図
【図２３】基準色の書出し位置タイミングを補正したときの基準色と第２の色との位置ずれ量を示す図
【図２４】第２の色に対して、位置ずれを補正した結果の位置ずれ量を示す図
【図２５】第５の実施形態に係る画像形成装置の中間転写ベルトの構成を示す斜視図
【図２６】反射型センサの検出信号の立ち上がりを書出し基準とした画像形成タイミングと位置ずれ検出センサにて測定される位置ずれパッチ画像との位置ずれ量を示す図
【符号の説明】
【００８３】
３０１  ＦＩＦＯ
３０２  副走査画像位置調整ブロック（位置ずれ調整手段に対応）
３０３  画像処理ブロック
３０４  副走査ラインカウンタ
３０５  副走査位置調整メモリ（記憶手段に対応）
【図１】
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【図３】
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【図１４】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２】
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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】
2007065162.tif 000022
【図１０】
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【図１１】
2007065162.tif 000024
【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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