JP2000056527A

JP2000056527A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000056527A
Application number: JP10226251A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Namita; 芳伸波田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1998-08-10
Filing date: 1998-08-10
Publication date: 2000-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な方法でレジストマークの位置検出の精
度を向上し、高品質の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。【解決手段】レジストマークとして、少なくとも一方
向に隣接する一画素又は所定の複数の画素ごとに異なる
濃度レベルを有する形状パターン、具体的には、網点状
の形状パターンや、線状の形状パターンから構成される
画像パターンを形成することにより、トナーの飛び散
り、中抜け等の画像ノイズが生じることによる光学セン
サの検出誤差を軽減する。

Description

【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し、特に画像の位置ズレ
を補正する技術の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー画像用の画像形成装置では、一般
的に形成する画像をシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イ
エロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に分解し、各色ご
とにトナー画像を形成した後に、これらを多重転写する
ことによりカラー画像を形成している。従って、各色で
形成された画像を転写する際に書き込み位置のズレが生
じると色ズレとなり、画像品位が極端に悪くなってしま
う。

【０００３】特に、各色の画像を形成する作像ユニット
を、転写ベルト上を搬送される転写材の搬送方向に並列
に設け、各色の画像形成のタイミングをずらしながら転
写材上に各色の画像を多重転写することによりカラー画
像を得る、いわゆるタンデム型の画像形成装置では色ズ
レが生じやすく、これをいかに低減させるかが最大の課
題となっている。

【０００４】従来よりタンデム型の画像形成装置におい
ては、色ズレを防止するために、各作像ユニットによ
り、所定の形状を有するレジストマークを転写ベルト上
の所定位置に形成し、形成されたレジストマークを光学
センサで検知して、位置ズレ量を算出しながら作像ユニ
ットによる画像形成位置を補正するレジスト補正が行わ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、画像形成位置
の補正のために、検出されたレジストマークの位置を確
定する方法としては、レジストマークを構成する線分が
センサ位置を通過した時の波形（以下、「サンプリング
波形」という。）において、その先端および後端の両エ
ッジから当該波形の中心を求める方法や、最大値を有す
る点を波形ピーク位置とする方法、及びサンプリング結
果からサンプリング波形の重心を求める方法などがあ
る。

【０００６】即ち、正確なレジスト補正を行うために
は、センサの検出信号から正確なレジストマークの位置
を求める必要があるが、上記従来のレジスト補正におい
ては、レジストマークを形成する際に、トナーの飛び散
り、中抜け等の画像ノイズが生じることによる、光学セ
ンサの検出誤差が発生しやすいという問題点を有してい
た。

【０００７】上記画像ノイズによりセンサの検出信号に
誤差が生じるとレジストマークの正しい位置を求めるこ
とが困難になることは言うまでもなく、正確なレジスト
補正の実行は不可能となる。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、簡易な方法でレジストマークの位置検出の
精度を向上し、もって高品質の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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の画像形成装置は、出力画像書込み用の書込
み手段を通じて、書込み位置補正用の特定パターン画像
を像担持体上に書込み、書込まれた特定パターン画像を
所定の転写対象物に転写して、当該転写対象物上の特定
パターン画像を検出し、検出結果から所定の書込み位置
に対するズレ量を求めると共に、このズレ量に基づき前
記書込み手段による出力画像の書込み位置を補正するよ
うにした画像形成装置において、前記特定パターン画像
が少なくとも一方向に隣接する一画素又は所定の複数の
画素ごとに異なる濃度レベルを有する形状パターンであ
り、前記書込み手段に、出力画像に替えて前記特定パタ
ーン画像を書込ませるための切替制御手段を備えること
を特徴とする。

【００１０】ここで、前記切替制御手段は、前記特定パ
ターン画像を記憶する記憶手段を含み、前記書込み手段
に、前記記憶手段に記憶された特定パターン画像を書き
込ませるようにすることができる。

【００１１】また、前記切替制御手段は、所定の形状パ
ターンを記憶する記憶手段を含み、前記書込み手段が特
定パターン画像を書込む際に、前記記憶手段に記憶され
た形状パターンに基づいて、前記特定パターン画像を書
き込ませるようにすることもできる。

【００１２】さらに、前記特定パターン画像は、隣接す
る一画素又は所定の複数画素ごとに、所定の濃度レベル
の画像が形成された部分と、画像が形成されない部分と
を有する網点状の形状パターンであることが好ましい。

【００１３】また、前記特定パターン画像は、一画素分
又は所定の複数画素分の幅ごとに、所定の濃度レベルの
画像が形成された部分と、画像が形成されない部分とを
有する線状の形状パターンであることも好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
の一適用例として、本発明をデジタルカラー複写機（以
下、単に「複写機」という。）に適用した場合の、本発
明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【００１５】（１）複写機の構成図１に、本実施の形態に係る複写機の概略断面図を示
す。この複写機は転写ベルトに沿って配置された複数の
画像形成ユニットにより転写された画像を多重転写する
ことによりカラー画像を形成するタンデム型の複写機で
ある。

【００１６】同図に示されるように、複写機は、原稿画
像を読み取るイメージリーダ部１００と、このイメージ
リーダ部１００で読み取った画像を転写材上に再現する
プリンタ部２００とからなる。これらの各部は制御部３
００により制御される。イメージリーダ部１００は、プ
ラテンガラス上の原稿をＣＣＤカラーイメージセンサに
より読み取ってＲ、Ｇ、Ｂの多値電気信号を得る公知の
ものである。ここで得られた電気信号は、制御部３００
において、さらにシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエ
ロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の８ビット階調データに変
換された後、再現性を向上させるために色補正等の処理
が施される。

【００１７】プリンタ部２００は、プリンタヘッドユニ
ット（ＰＨ）３５、作像系３６、搬送系３７より構成さ
れる。プリンタ部２００では、制御部３００から出力さ
れる信号に基づき、プリンタヘッドユニット３５内の各
色ごとのレーザーダイオード（不図示）が駆動されてレ
ーザ光が出射され、作像系３６内の回転駆動される感光
体ドラム１Ｃ〜１Ｋ上を露光走査する構成となってい
る。

【００１８】感光体ドラム１Ｃ〜１Ｋは、露光を受ける
前に帯電チャージャー２Ｃ〜２Ｋにより一様に帯電され
ており、この露光により静電潜像が形成される。各静電
潜像は、現像器４Ｃ〜４Ｋによりそれぞれシアン、マゼ
ンタ、イエロー、ブラックの各色トナーの供給を受けて
可視化され、可視化されたトナー像は、転写ブラシ５Ｃ
〜５Ｋからの転写電界を受けて、転写ベルト１０により
搬送される転写材に順次重ね合わせるようにして転写さ
れていく。

【００１９】トナー像が転写された転写材は、転写ベル
ト１０から分離され、定着器１９により定着される。そ
の後、転写材は、排紙トレイ２０上に排出される。な
お、ここでは転写ベルト１０は、ポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）等の透明の材質のものを用いている。

【００２０】また、転写ベルト１０の搬送方向最下流の
位置には、光学センサユニット２５が設けられており、
この光学センサユニット２５の検出値を用いてレジスト
補正が行われる。光学センサユニット２５としては透過
型の光学センサが使用され、本実施の形態では発光部に
はＬＥＤが、受光部にはフォトダイオード（ＰＤ）が用
いられている。受光部としてはＣＣＤを用いることも可
能である。また、転写ベルト１０が不透明のものである
場合は光学センサとして反射型のものを用いてもよい。
なお、この光学センサユニット２５を用いて行われるレ
ジスト補正については後述する。

【００２１】（２）制御部３００の構成次に、図２の機能ブロック図に基づき、制御部３００の
構成を説明する。同図に示すように、制御部３００は、
画像処理制御部３１０と、パターン生成制御部３２０
と、印字データ制御部３３０と、本体制御部３４０と、
レジスト検出制御部３５０とからなり、各制御部３１０
〜３５０は、ＣＰＵを中心にして制御プログラムや各種
の初期データを格納するＲＯＭ、および制御変数を一時
的に格納するＲＡＭなどが接続されて構成される。

【００２２】画像処理制御部３１０は、さらにＭＴＦ補
正部３１１や、画像メモリ部３１２や、レジスト補正部
３１３を内部に備える。イメージリーダ部１００で原稿
を読み取って得られたＲ、Ｇ、Ｂの画像データは、画像
処理制御部３１０に入力され、Ａ／Ｄ変換やシェーディ
ング補正を経た後、再現色であるＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの濃度
データに変換される。これらの濃度データは、さらにＭ
ＴＦ補正部３１１においてエッジ強調処理や平滑化処理
などの画質改善のための公知のデータ処理を施された
後、画像メモリ部３１２に各再現色毎に格納される。

【００２３】印字データ制御部３３０は、画像処理制御
部３１０から出力される印字データに基づき、プリンタ
ヘッド制御部（ＰＨＣ）３３１を介してプリンタヘッド
ユニット３５を駆動制御し、レーザビームを発光させて
各感光体上を露光走査させる。一方、パターン生成制御
部３２０は、レジスト補正時においてレジストマークの
印字データを生成する。画像処理制御部３１０は、これ
を所定のタイミングで印字データ制御部３３０に送り出
し、印字データ制御部３３０は、上記のようにプリンタ
ヘッド制御部３３１などにより、各色のレジストマーク
を転写ベルト１０上に形成させる。

【００２４】レジスト検出制御部３５０は、光学センサ
ユニット２５のＯＮ・ＯＦＦ動作を制御すると共に、当
該光学センサユニット２５からのレジストマークの検出
信号を一定時間ごとにサンプリングしてＡ／Ｄ変換する
と共に、このサンプリング値をＲＡＭ３５１に一旦格納
し、そのサンプリングされた信号によって形成される波
形の重心位置を求め、これを当該レジストマークの位置
情報として画像処理制御部３１０に送信する。

【００２５】画像処理制御部３１０のレジスト補正部３
１３は、上記レジストマークの位置情報に基づき各色の
レジストマークの相対的な位置ズレ量を算出し、画像メ
モリ部３１２に格納された各色の画像データのアドレス
を当該位置ズレ量に対応する分だけ変更する。印字デー
タ制御部３３０は、アドレスが変更された画像データに
基づいて、プリンタヘッド制御部３３１などを介し、色
ズレのないカラー画像を形成することができる。

【００２６】また、本体制御部３４０は、上記印字デー
タ制御部３３０のほか、イメージリーダ部１００、プリ
ンタヘッドユニット３５、搬送系３７などをタイミング
を取りながら統一的に制御して円滑な画像形成動作を実
行させる。

【００２７】次に、上記レジストマークの具体的な形状
と、このレジストマークの位置検出の動作について説明
する。

【００２８】パターン生成制御部３２０は、本体制御部
３４０からレジスト補正をするように指示を受けると、
内部のＲＯＭから当該レジストマークの印字データを読
み出して印字データ制御部３３０に送る。印字データ制
御部３３０は、この印字データに基づき、プリンタヘッ
ド制御部３３１、プリンタヘッドユニット３５および作
像系３６と協同して各色のレジストマークを所定のタイ
ミングで転写ベルト１０上に形成する。

【００２９】図３は、転写ベルト１０上に形成されたレ
ジストマークの一例を示す図である。本実施の形態で
は、各色のレジストマーク５０Ｋ〜５０Ｃは、それぞれ
同一のＶ字形状をしており、搬送方向と直交するＣＤ線
およびこのＣＤ線と４５°の角度をなす斜め線とより構
成される。これらのレジストマークは各感光体ドラム１
Ｃ〜１Ｋに対する画像書き込み位置および転写位置が正
しく設定されている場合、すなわち色ズレが発生しない
状態では、搬送方向と直交する方向（主走査方向）にお
いてパターンの中心位置が光学センサユニット２５の検
出位置（図の破線上）と同一で、かつ、搬送方向と平行
な方向（副走査方向）において相互に距離Ｄをもって転
写ベルト１０上に形成されるようになっている。

【００３０】ここで、図４に、本実施の形態におけるレ
ジストマークの例を模式的に示す。なお、同図の白丸は
一つの画素を表しているものとする。同図に示されるよ
うに、本実施の形態のレジストマークは、隣接する１画
素、又は所定の複数画素ごとに異なる濃度レベルを有す
る形状データからなることを特徴としている。異なる濃
度レベルとしては、高濃度レベルの画素の間に、所定の
低濃度レベルの画素を配置することもできるが、光学セ
ンサユニット２５による検出の正確さや、レジストマー
クの形成の容易さ等から、最高濃度の画素の間を白地と
して形成することが好ましい。

【００３１】同図（ａ）は、所定の間隔で、高濃度レベ
ルの画素の間を白地とすることにより、レジストマーク
を網点状の形状データとして構成する場合の例、同図
（ｂ）は、所定の方向には連続して高濃度レベルの画素
を配置し、連続して配置された高濃度レベルの画素の間
を、所定の幅で白地とすることにより、レジストマーク
を線状の形状データとして構成する場合の例を、それぞ
れ模式的に示すものである。

【００３２】図５に網点状の形状データとして構成する
場合のレジストマークの例の拡大図を模式的に示す。同
図においては、一つのマス目が１画素を表すものとす
る。本実施の形態のレジストマークとしては、同図
（ａ）に示すように、１画素ごとに画素のオン、オフを
切り替える形状や、同図（ｂ）に示すように、オンとし
た画素の間に２画素オフの画素を挿入する形状、同図
（ｃ）に示すように、２画素ごとに画素のオン、オフを
切り替える形状等を用いることが可能である。もちろ
ん、網点状の形状パターンは他にも種々考えられる。

【００３３】また、図６に線状の形状データとして構成
する場合のレジストマークの例の拡大図を模式的に示
す。本実施の形態のレジストマークとしては、同図
（ａ）に示すように、１画素幅のラインごとに画素のオ
ン、オフを切り替える形状や、同図（ｂ）に示すよう
に、オンとした１画素幅のラインの間に２画素幅のオフ
のラインを挿入する形状、同図（ｃ）に示すように、２
画素ごとにラインを構成する画素のオン、オフを切り替
える形状等を用いることが可能である。もちろん、線状
の形状パターンについても、他に種々考えられる。

【００３４】図４から図６に示す如きレジストマークを
形成するには、パターン生成制御部３２０内部のＲＯＭ
に当該形状パターンをレジストマークの印字データとし
て記憶するようにしてもよいし、内部のＲＯＭには、白
地の部分（又は低濃度部分）のない形状パターンを記憶
しておき、印字データ制御部３３０がプリンタヘッド制
御部３３１等を制御する際に、ソフトウェア的に白地、
又は低濃度の部分を挿入するようにすることも可能であ
る。

【００３５】上述のような形状パターンからなるレジス
トマークを形成することにより、光学センサユニット２
５による検出ゲインを低下させることなく、トナーの中
抜け、飛び散り等によるセンサの検出誤差を低減するこ
とができる。即ち、中抜けはベタ画像のエッジ近傍で起
こりやすく、これは、ベタ部周辺のエッジ部電界の回り
こみによってトナーの転写性が阻害されるためと考えら
れるため、局所的な潜像に対しては発生しにくいと考え
られるからである。

【００３６】また、中抜け、飛び散り共に現像されるト
ナー総量が多くなると発生しやすくなる。ここで、単に
全体の現像トナー量を少なくすると、センサの検出ゲイ
ンの低下を招く場合が生じるが、上述の如き形状データ
とすれば、高濃度レベルの画素の濃度を従来の方法と同
様とすることができるので、上記センサの検出ゲインも
低下せずにすむという利点がある。

【００３７】これらのレジストマークは、転写ベルト１
０の移動に伴って順次光学センサユニット２５により所
定のサンプリング間隔で検出され、レジスト検出制御部
３５０は当該サンプリング信号をＲＡＭ３５１に格納
し、その当該サンプリング値により形成されるサンプリ
ング波形の重心位置を求める。

【００３８】このようなサンプリング波形の重心位置を
求めるためには、サンプリング点間の補間データを求
め、当該サンプリング波形の両側から順次積分してい
き、双方の面積が等しくなったときにそのときの境界の
位置を重心位置とするのが通常である。

【００３９】本実施の形態では、光学センサユニット２
５による検出方向（すなわち、転写ベルト１０のフィー
ド方向）における、レジストマークの線幅ＬＷと光学セ
ンサユニット２５の検出幅（センサ開口幅）ＳＷとの関
係を、一定の条件となるように設定することにより、サ
ンプリング点間の補間が容易なサンプリング波形を得る
ようにしている。図７に、本実施の形態における線幅Ｌ
Ｗと検出幅ＳＷとの関係を模式的に示す。

【００４０】図８は、本実施の形態で得られるサンプリ
ング波形の一例を示すものである。同図に示すように、
当該波形は、最低値からピーク値までなだらかに立ち上
がる左右対称の波形（以下、このような形状を「ピーク
波形状」という。）をしている。なお、図の点Ｑ１〜Ｑ
１０は、サンプリング点の例である。

【００４１】このように滑らかに変化するピーク波形状
であれば、サンプリング点間に大きく変化するところが
ないので、サンプリング点間の形状を容易に推測するこ
とができ正確に補間できる。このようなサンプリング波
形は、図７に示したように光学センサユニット２５の検
出幅ＳＷをレジストマークの線幅ＬＷに対して比較的大
きくすることにより得ることができる。

【００４２】レジスト検出制御部３５０は、このように
して求めらた各色のレジストマークのＣＤ線、斜め線の
重心位置に関するデータをレジスト補正部３１３に送
る。

【００４３】（３）レジスト補正制御の動作次に上記構成を有する複写機におけるレジスト補正にお
ける制御動作について説明する。図９は、当該レジスト
補正動作を示すフローチャートである。このレジスト補
正は、必要に応じて実行されるようにプログラムされて
おり、特に複写機の電源を入れたときや、所定枚数コピ
ーした後などに実行される。

【００４４】まず、最初にレジスト検出制御部３５０に
より光学センサユニット２５のスイッチがオン状態にさ
れる（Ｓ１０）。次に、センサ出力を校正するための前
処理が行われる（Ｓ２０）。具体的には、まず、光学セ
ンサユニット２５の光源（ＬＥＤ）を消灯させ、このと
きの出力値を０レベル時の値とする校正を行う。次に、
光源を所定の光量で発光させ、この発光により透明な転
写ベルト１０を介して光学センサユニット２５の受光部
を照射して得られる出力値を下地レベルとして読み込
み、この値を検出最大レベルとする校正を行う。これら
の０レベル、最大レベルの校正値はＲＡＭ３５１に格納
され、以後の光学センサユニット２５の検出値が当該値
により校正される。

【００４５】以上の前処理が終わると、各色のレジスト
マーク（以下、これらの各色のレジストマークをまとめ
て、単に「パターン」という。）を転写ベルト１０上に
形成するパターン作成処理が行われる（Ｓ３０）。図１
０は、当該パターン作成処理の詳細な処理内容を示すフ
ローチャートである。このパターン作成処理では、ま
ず、プロセス条件、すなわち、グリッド電圧値やバイア
ス電圧値等が本体制御部３４０にセットされる（Ｓ３０
１）。これらのプロセス条件は、各色ごとに画像濃度が
適正な値になるように予め求められ内部のＲＯＭ内に格
納されている。

【００４６】続いて、印字データ制御部３３０内のＲＯ
Ｍに記憶されている各色のレジストマークの印字データ
を読み出して、書き込むべき画像データとして内部のラ
インメモリにセットし（Ｓ３０２）、画像形成部の各部
の動作を開始する（Ｓ３０３）。すなわち、本体制御部
３４０の制御により感光体ドラム１Ｃ〜１Ｋ、転写ベル
ト１０を回転駆動させたり、現像器４Ｃ〜４Ｋの運転を
開始させるなど作像系３６および搬送系３７の動作を開
始させる。

【００４７】ここで、上述した如き形状パターンからな
るレジストマークを形成するための方法については、上
述した通りである。即ち、印字データ制御部３３０内部
のＲＯＭに、図４に示したような印字データを格納する
ようにしてもよいし、通常のパターンを格納しておい
て、画像データを書き込む際に所定の画素について低濃
度に変換したり、書込みをスキップして白地とするよう
にすることもできる。

【００４８】次に、Ｓ３０２でセットされたパターンの
データに基づきプリンタヘッドユニット３５により各感
光体ドラム１Ｃ〜１Ｋを所定タイミングで露光して（Ｓ
３０４）、各感光体ドラム上にレジストマークの静電潜
像を書き込み、これらを現像器４Ｃ〜４Ｋにより現像し
た後に転写ベルト１０上に転写する（Ｓ３０５）。

【００４９】以上のパターン作成処理が終了すると、図
９のフローチャートに戻って、パターンプロフィール検
出処理へ移行する（Ｓ４０）。このステップでは、光学
センサユニット２５の検出信号に補正を加えて、各レジ
ストマークのサンプリング波形（以下、補正後の波形を
「パターンプロフィール」ともいう。）を検出する処理
を実行する。この処理では、まず、一定サンプリング間
隔ごとに光学センサユニット２５により転写ベルト１０
表面の濃度を検出し、これをデジタル値へ変換する。

【００５０】図３に示すように各レジストマーク５０Ｃ
〜５０Ｋは、光学センサユニット２５の検出位置と主走
査方向において重なるように形成されているので、レジ
ストマーク５０Ｃ〜５０ＫのＣＤ線および斜め線が光学
センサユニット２５の直下を横切るごとに濃度が変化
し、これらのＣＤ線および斜め線の位置が検出されるこ
とになる。

【００５１】この検出に際してレジスト検出制御部３５
０は、光学センサの発光部を形成するＬＥＤの電流値
を、各色のレジストマークに対応して予め設定された値
に変化させていく（光量補正）。この電流値の変化のタ
イミングとしては、レジストマークの転写タイミングと
転写ベルト１０の速度とから得られる、各色のレジスト
マークが光学センサユニット２５の検出位置に至る時間
に基づいて切り換えるように設定される。もっとも、Ｃ
Ｄ線および斜め線を検出したときに生じる出力値の変化
に対応して、具体的には、検出値が２回（ＣＤ線及び斜
め線）所定レベルを越えるごとに色の変化が起こるもの
として、ＬＥＤの発光光量を切り換えるようにしてもよ
い。

【００５２】次に、各色ごとにレジストマークの検出値
を所定の出力増幅率により増幅して、さらに検出値に補
正をかける（増幅率補正）。このようにレジストマーク
の色に応じてＬＥＤの光量や増幅率を変更しているの
は、各色ごとのレジストマークに対する光学センサユニ
ット２５の出力値がほぼ等しくなるようにするためであ
る。即ち、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各
トナー濃度が一定でも、その色ごとに透過率に違いがあ
るため、何ら補正をしないと各色ごとに出力値が異なっ
たものとなってしまう。

【００５３】そこで、本実施の形態では、光学センサユ
ニット２５による各色のレジストマークの検出値の大き
さがほぼ等しくなるように、予め各色ごとに当該ＬＥＤ
への電流値や出力増幅率を求めておき、求められた値を
レジスト検出制御部３５０内のＲＯＭにテーブルとして
格納するようにしている。

【００５４】最後に、検出値に対してローパスフィルタ
ーなどにより高周波成分のノイズ除去が行われ、その結
果がＲＡＭ３５１に記録され、図８に示すようなパター
ンプロフィールが生成される。

【００５５】以上の動作により転写ベルト上のレジスト
マークの濃度値のサンプリングが終了すると、このサン
プリング結果から各レジストマークのＣＤ線と斜め線の
位置情報として、該当するサンプリング波形の重心位置
を求める（Ｓ５０）。この重心位置は、上述したよう
に、まず、一定レベル値以上のサンプリング点間の補間
点の値を算出して、各サンプリング点および補間点を結
ぶ波形に囲まれる部分について両側から積分していき、
丁度面積が等しくなる境界を重心位置とすることにより
求められる。

【００５６】本実施の形態では、ステップＳ４０におい
て述べたように、各色について光学センサユニット２５
の出力値の波形が適切な値となっており、しかも、図８
に示すような理想的なピーク波形状が得られるように光
学センサユニット２５の検出幅ＳＷとレジストマークの
線幅ＬＷを設定しているので、各色ともに重心位置を求
めるために適切なサンプリング波形が得られ、正確に重
心位置を求めることが可能となっている。

【００５７】各レジストマークのＣＤ線と斜め線の検出
位置（重心位置）が定まると、次に、各ＣＤ線と斜め線
間および隣接するＣＤ線間の検出時間間隔に転写ベルト
１０の搬送速度を乗じることにより、各レジストマーク
の検出位置におけるＣＤ線と斜め線の距離、および隣接
するレジストマークのＣＤ線間の距離を算出する（Ｓ６
０）。

【００５８】それから、ブラック（Ｋ）のレジストマー
ク５０Ｋの主走査方向における検出位置を主走査位置と
して確定する（Ｓ７０）。具体的には、レジストマーク
５０ＫにおけるＣＤ線と斜め線間の距離が主走査位置と
して定まる。

【００５９】この点について図１１を用いて詳説する。
図１１は、実際に転写ベルト１０上に形成されたブラッ
クのレジストマーク５０Ｋとイエローのレジストマーク
５０Ｙの近傍を拡大した図である。同図においてレジス
トマーク５０Ｋと５０Ｙとの相対的な主走査方向のズレ
量は、光学センサユニット２５の検出ライン（図の破線
部分）を基準にして、レジストマーク５０Ｋの当該検出
位置からＣＤ線と斜め線との交わりまでの距離ａ* と、
レジストマーク５０Ｙの当該検出位置からＣＤ線と斜め
線との交わりまでの距離ｂ* との差ａ*−ｂ*で表せる。

【００６０】一方、斜め線はＣＤ線に対して４５°の角
度で形成されているので、ａ*、ｂ*はそれぞれ各レジス
トマーク５０Ｋ、５０Ｙの検出ライン上のＣＤ線と斜め
線との間隔ａ、ｂと等しく、レジストマーク５０Ｋと５
０Ｙとの主走査方向のズレ量ａ*−ｂ*はａ−ｂに等し
い。すなわち、各色のレジストマークの主走査方向の相
対的な位置ズレ量はＣＤ線と斜め線との間隔の差によっ
て表せる。従って、ブラックのレジストマーク５０Ｋに
おけるＣＤ線と斜め線間の間隔を基準にして、他の色の
主走査方向の相対的位置ズレ量（色ズレ量）を算出する
ことができる。

【００６１】次に、主走査方向の色ズレ量が算出される
（Ｓ８０）。ブラック以外の３色のレジストマーク５０
Ｃ〜５０Ｙのブラックのレジストマーク５０Ｋに対する
主走査方向の相対的位置ズレ量は、上述した説明より、
それぞれのＣＤ線と斜め線間の距離とブラックのレジス
トマーク５０ＫにおけるＣＤ線と斜め線間の距離との差
より得ることができる。

【００６２】シアン、マゼンタ、イエローのレジストマ
ーク５０Ｃ〜５０Ｙの、ブラックのレジストマーク５０
Ｋに対する主走査方向におけるズレ量が算出されると、
このズレ量が画像メモリの主走査方向のアドレス量に換
算され主走査方向の補正量とされる（Ｓ９０）。そし
て、このアドレス量だけ画像メモリのアドレスをずらす
ことにより主走査方向の画像形成位置の補正がなされる
（Ｓ１００）。

【００６３】続いて、副走査方向の画像形成位置の補正
処理に移る。副走査方向の補正においても、まず、副走
査方向の色ズレ量が算出される（Ｓ１１０）。各レジス
トマーク５０Ｃ〜５０Ｋは上述したように所定距離Ｄの
間隔をもって形成されているはずであるが、副走査方向
にズレが生じている場合は、隣接するレジストマークの
間隔は距離Ｄとはならない。すなわち、ズレ量の分だけ
距離Ｄと異なることになる。そこで、距離Ｄと隣接する
レジストマーク間のＣＤ線の間隔との差を副走査方向の
ズレ量として算出する。

【００６４】この算出された副走査方向のズレ量は画像
メモリの副走査方向のアドレス量に換算され副走査方向
遅延量とされる（Ｓ１２０）。そして、このアドレス量
だけ画像メモリのアドレスを副走査方向にずらすことに
より副走査方向の画像形成位置の補正がなされる（Ｓ１
３０）。これによりレジスト補正を終了し、複写機全体
の動作のメインルーチン（不図示）にリターンする。

【００６５】以上のように本実施の形態では、各色レジ
ストマークとして、網点状の形状パターンや、線状の形
状パターン等からなる画像パターンを用いることによ
り、トナーの飛び散り、中抜け等の画像ノイズが生じる
ことによる、光学センサの検出誤差を防止することを可
能としている。

【００６６】＜変形例＞なお、本発明の技術的範囲は、
上記実施の形態に限られないことは言うまでもなく、例
えば、次のような変形例を考えることが可能である。

【００６７】（１）上記実施の形態では、Ｖ字状のレジ
ストマークを用いる場合について説明したが、レジスト
マークとしては、本実施の形態で示したものに限られ
ず、種々の形状のものを用いることが可能である。例え
ば、ＣＤ線と斜め線との間の角度は４５°に限らず他の
角度としてもよい。

【００６８】また、センサによる検出結果から重心位置
を求める必要があるような場合であれば、レジストマー
クに限らず、上記実施の形態で説明した如き形状パター
ンを適用することができる。そのようにすることによ
り、検出ゲインの低下を招くことなく、画像ノイズに起
因するセンサの検出誤差を軽減することができる。

【００６９】（２）高濃度レベルの画素の幅と、低濃度
レベルの画素の幅とは、同一である必要はなく、例え
ば、高濃度レベルの画素を１画素配置した後は、複数画
素分の領域を白地としたり、また、高濃度レベルの画素
を、所定の数画素配置した後、所定の数画素（高濃度レ
ベルの画素を配置する画素数とは異なる数）分、低濃度
レベルの画素を配置するなど、実際に配置する形状パタ
ーンは種々考えられる。

【００７０】（３）また、上記実施の形態において、形
成する各色のレジストマークの個数をさらに多くして、
これらの検出データの平均値を取ることによりレジスト
補正をより確実に行うことができるが、この際、各色の
レジストマークの最初のマーク間の間隔Ｄは、駆動ロー
ラの偏心などに起因する搬送速度の周期的な変動を考慮
して決定するようにすればよい。即ち、当該変動周期を
Ｔ、搬送速度をＵとした場合に、ＤをＵ・Ｔもしくはこ
の２以上の整数倍とすれば、それらの検出値の平均を取
ることにより当該周期的変動に起因する検出誤差を相殺
もしくは最小とすることができる。

【００７１】（４）上記実施の形態においては、レジス
トマークは、転写ベルト１０の一方の縁部付近に形成し
たが、他方の縁部付近及び両縁部の中央部にも形成する
と共にそれらのレジストマークを検出するための光学セ
ンサユニットを設け、各位置でのレジストマークの主・
副走査方向における位置ズレ量を検出するようにしても
よい。これらの３箇所での位置ズレ量を比較することに
より、画像の湾曲（ボウ）や傾き（スキュ）の量が検出
でき、これらの相対的な位置ズレ量を算出して、ボウ補
正やスキュ補正を実行するようにしてもよい。

【００７２】また、上記実施の形態ではブラックのレジ
ストマークを基準にして他色のレジストマークの相対的
位置ズレ量を算出したが、ブラック自身のレジストマー
クの位置ズレを検出して画像書込位置を補正することも
可能である。即ち、何か基準となる信号、例えば、レジ
ストローラの駆動開始信号の発生時からブラックのレジ
ストマークを検出するまでのクロックをカウントし、こ
れと予め設定されていた基準クロックとを比較すること
により当該ブラックのレジストマークの副走査方向の位
置ズレ量を知ることができる。また、主走査方向の位置
ズレ量についても、基準となる主走査方向検出量を設定
しておいて、これとブラックのレジストマークの主走査
方向検出量との差分を取ることにより求めることができ
る。この場合に実行される他色のレジストマークの位置
ズレ検出量についても同様である。

【００７３】なお、レジストマークは、上述の如く転写
ベルト上に形成する以外に、当該転写ベルトにより搬送
される記録シート上に転写して、これを検出するように
してもよい。また、転写ドラムを利用する画像形成装置
では、当該転写ドラム上に形成してもよい。

【００７４】（５）なお、上記実施の形態においては、
タンデム型のデジタル複写機を例に挙げて説明したが、
本発明はタンデム型に限らずカラー画像を形成するもの
であれば、プリンタ、ファクシミリ装置等の種々の画像
形成装置に適用することが可能である。また、単色の画
像形成装置の場合には色ズレは問題とはならないが、上
記（４）のボウ補正やスキュ補正を行うことにより直線
性の優れた再現画像を再生することが可能となる。ま
た、電子写真方式だけでなく、直接記録方式の画像形成
装置のタンデム型カラー複写機、もしくは単色の場合の
ボウ補正等に用いることも可能である。

【００７５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の画像形
成装置によれば、出力画像書込み用の書込み手段を通じ
て、書込み位置補正用の特定パターン画像を像担持体上
に書込み、書込まれた特定パターン画像を所定の転写対
象物に転写して、当該転写対象物上の特定パターン画像
を検出し、検出結果から所定の書込み位置に対するズレ
量を求めると共に、このズレ量に基づき前記書込み手段
による出力画像の書込み位置を補正するようにした画像
形成装置において、前記特定パターン画像が少なくとも
一方向に隣接する一画素又は所定の複数の画素ごとに異
なる濃度レベルを有する形状パターンであり、前記書込
み手段に、出力画像に替えて前記特定パターン画像を書
込ませるための切替制御手段を備えることにより、トナ
ーの飛び散り、中抜け等の画像ノイズが生じることによ
る光学センサの検出誤差を軽減することができ、簡易な
方法でレジストマークの位置検出の精度を向上し、もっ
て高品質の画像を形成することができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るデジタルカラー複
写機の概略断面図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係るデジタルカラー複
写機の制御部の機能ブロック図である。

【図３】転写ベルト上に形成されたレジストマークの一
例を示す図である。

【図４】本実施の形態におけるレジストマークの例の模
式図である。

【図５】本実施の形態におけるレジストマークを構成す
る網点状の形状パターンの例を模式的に示す拡大図であ
る。

【図６】本実施の形態におけるレジストマークを構成す
る線状の形状パターンの例を模式的に示す拡大図であ
る。

【図７】検出方向における光電センサの検出幅とレジス
トマークの線幅との関係を示す図である。

【図８】レジストマークのサンプリング波形の一例を示
す図である。

【図９】レジスト補正の制御動作を示すフローチャート
である。

【図１０】図９のフローチャートにおけるパターン作成
の制御動作を示すフローチャートである。

【図１１】レジストマークの検出位置に基づく、主走査
方向・副走査方向における位置ズレ量の算出を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１Ｃ〜１Ｋ感光体ドラム２Ｃ〜２Ｋ帯電チャージャー４Ｃ〜４Ｋ現像器１０転写ベルト２５光学センサユニット３５プリンタヘッドユニット（ＰＨ）３６作像系３７搬送系５０Ｃ〜５０Ｋレジストマーク１００イメージリーダ部２００プリンタ部３００制御部３１０画像処理制御部３１１ＭＴＦ補正部３１２画像メモリ部３１３レジスト補正部３２０パターン生成制御部３３０印字データ制御部３３１プリンタヘッド制御部（ＰＨＣ）３４０本体制御部３５０レジスト検出制御部３５１ＲＡＭ

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】出力画像書込み用の書込み手段を通じ
て、書込み位置補正用の特定パターン画像を像担持体上
に書込み、書込まれた特定パターン画像を所定の転写対
象物に転写して、当該転写対象物上の特定パターン画像
を検出し、検出結果から所定の書込み位置に対するズレ
量を求めると共に、このズレ量に基づき前記書込み手段
による出力画像の書込み位置を補正するようにした画像
形成装置において、前記特定パターン画像が少なくとも一方向に隣接する一
画素又は所定の複数の画素ごとに異なる濃度レベルを有
する形状パターンであり、前記書込み手段に、出力画像に替えて前記特定パターン
画像を書込ませるための切替制御手段を備えることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記切替制御手段は、前記特定パターン
画像を記憶する記憶手段を含み、前記書込み手段に、前
記記憶手段に記憶された特定パターン画像を書き込ませ
るようにする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記切替制御手段は、所定の形状パター
ンを記憶する記憶手段を含み、前記書込み手段が特定パ
ターン画像を書込む際に、前記記憶手段に記憶された形
状パターンに基づいて、前記特定パターン画像を書き込
ませるようにする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記特定パターン画像は、隣接する一画
素又は所定の複数画素ごとに、所定の濃度レベルの画像
が形成された部分と、画像が形成されない部分とを有す
る網点状の形状パターンである請求項１から３のいずれ
かに記載の画像形成装置。
【請求項５】前記特定パターン画像は、一画素分又は
所定の複数画素分の幅ごとに、所定の濃度レベルの画像
が形成された部分と、画像が形成されない部分とを有す
る線状の形状パターンである請求項１から３のいずれか
に記載の画像形成装置。