JP2001008010A - 画像記録方法および画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】比較的安価で、高速・高精度かつ高安定な各色
画像の色重ね方式を備える画像記録方法及びそれを用い
た装置を提供する。 【解決手段】記録媒体への各色画像記録時における各色
画像間の誤差情報を用い、各色記録画像の記録時の重ね
位置が適正になるように、記録する各色画像情報に変更
を加える画像情報変更部を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタやファク
シミリおよび複写機などの画像記録方法およびその装置
に係わり、特に、多色画像を記録する画像記録方法およ
びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多色画像を記録する記録装置では、一般
に複数の色を重ね合わせることによって多色画像記録を
行う。色の三原色であるシアン，マゼンタ，イエローを
重ね合わせることで、フルカラー画像記録を行えること
が知られている。現在の多くのカラー画像記録装置で
は、これら三原色に黒を加えた、４色の画像を重ね合わ
せることで、フルカラー画像記録を行っている。黒は、
色の３原色全てを重ね合わせることによって表現できる
が、黒は文字を記録することなどから使用頻度も高く、
画質上重要な色であるために、加えられているものが多
い。

【０００３】この様な、三原色を用いた画像記録装置で
高画質記録を行うためには、各色画像を高精度に重ね合
わせる必要がある。特に、文字などの細線部が多く、３
色を重ねる黒は、色重ねずれが画質に与える影響が大き
い。この意味からも、黒は独立色を用いているのが実状
である。しかし、高画質カラー記録のためには、他の色
においても、各色画像の重ね位置ずれは、色の再現性な
どの画質への影響が大きいことは言うまでもない。

【０００４】電子写真プロセスを用いたレーザプリンタ
は、高速・高画質・各種記録媒体へ記録可能であること
などから、広く用いられている。しかし、電子写真方式
でカラー画像記録を行う場合、独立に各色画像を形成す
るために、高精度な各色画像の重ね合わせを必要とする
が難しい。とくに、高速カラー画像記録に適している完
全に独立した複数の各色印写系を用いるタンデム方式な
どでは、各色画像の色重ね精度を確保することが非常に
難しい。この為、タンデム方式における色重ね精度向上
の各種手段が提案されている。

【０００５】例えば、４色の印写系に露光するレーザ光
学系の走査速度を同一にするために、同一のモータ軸に
２つの多面回転鏡（ポリゴンミラー）を設け、両側から
２本ずつ合計４本のレーザを走査することで、各色画像
間の走査誤差を無くするなどの方式が報告されている
（JapanHardcopy '９１，ｐｐ.１０１（１９９１））。
また、各色間の記録位置ズレを位置センサなどで検出
し、複数レーザ光学系のミラー角度を機械的に制御する
手段や複数ＬＥＤアレーの位置を制御する手段などが開
示されている（特開平7−160085 号や特開平4−147280
号) 。

【０００６】また、特開平7−168414 号では、複数レー
ザ露光装置間の平行度や露光タイミングや回転誤差を、
レーザ露光窓の両側に検出窓を配置し、それぞれのレー
ザ光が規程走査線上を走査するように、ミラーなどを制
御するとともに、各露光装置間の露光開始位置タイミン
グの規定値への適合を、露光開始信号を制御することで
行っている。これによって、複数レーザより構成される
露光装置のビーム間の位置とタイミングを制御してい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記方式を用いても、
各色画像間の色ずれを完全に補正することは難しい。こ
れは、近年高画質記録のために、印写装置の解像度が高
くなっていることにも依存しており、現在では、カラー
画像記録においても６００dpi(dots／inch）以上の解像
度が一般的になりつつある。６００dpi では、記録画素
が約４２μｍピッチとなる。機械的に、１００μｍ以下
の精度を安定に確保することは難しく、非常に高価な装
置となってしまう。これは、上記のような同一のモータ
軸に２つの多面回転鏡を設けた構成でも同様である。ま
た、特開平7−160085 号や特開平4−147280号および特
開平7−168414 号で開示されているような、制御手段や
機構を有する方式では、装置が複雑になり、やはり高価
な装置となってしまう。また、特開平7−168414 号は、
複数露光ビーム間の位置や露光タイミングを正確に制御
するものであるが、タンデム方式における各色画像の重
ね合わせ精度低下は、露光装置間のビーム位置やタイミ
ングずれのみでなく、各色印写系全体の平行度や感光体
の回転速度差なども関係しており、露光装置間のビーム
位置やタイミングずれのみの制御による位置合わせで
は、最終的に得られる多色画像の各色画像間の重ね合わ
せ精度を改善する対策としては不十分である。

【０００８】この様に、従来の方式では非常に装置が複
雑で高価になりやすいとともに、十分な色重ね精度を確
保できるとは言い難い。さらには、環境や経時的変化に
弱く十分な色重ね位置精度を維持することは難しい。さ
らには、今後更にカラー記録装置の解像度が高くなって
いくことは必至であり、従来の機械的精度や機械的制御
方式のみでは、十分な色重ね精度を確保することはでき
ない。

【０００９】本発明の目的は、各色印写画像を重ね合わ
せることで、カラー（多色）画像記録を行う記録装置に
おいて、比較的安価で、高精度かつ高安定な各色画像の
色重ね方式の画像記録方法を提供することにある。ま
た、高速・高画質・低価格な画像記録装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明は、複数の色画像情報に従って、複数の色画
像を形成すると共に、前記複数の色画像を重ね合せて多
色画像を形成する画像記録方法において、誤差情報を用
いて、前記色画像情報を変更し、前記変更された色画像
情報に従って多色画像を形成する方法とした。

【００１１】また、予め定められた時に誤差情報を検出
するための誤差情報検出部と、前記検出された誤差情報
を用いて、前記色画像情報を変更する画像情報変更部
と、前記変更された色画像情報に従って多色画像を形成
する画像形成部とを有する構成とした。

【００１２】上記構成では、記録画像情報を実際に記録
媒体上に記録した際における各色画像間の記録媒体上で
の誤差情報に基づいて、実際の記録画像上で各色の画像
位置が適正となるように記録する画像情報自身に変更を
加える。このため、各色の画像記録時の記録画像に記録
装置の各露光装置並びに各印写ユニット間の機械的誤差
などによる画像ずれが生じる場合においても、実際に記
録される画像上で、各色画像の重ね合わせずれを小さく
保持することが、比較的容易にできる。

【００１３】以上の構成より、各色印写画像を重ね合わ
せることで、カラー画像記録を行う記録装置おいて、比
較的安価で、高精度かつ高安定な各色画像の色重ね方式
を備えた画像記録方法を提供できる。さらにその方法を
用いた画像記録装置を提供することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１から図１０を用いて、本発明
の実施例を説明する。

【００１５】図１は、本発明の画像記録装置の一実施例
を示す図である。

【００１６】まず、図１に示す実施例の装置の印写機構
およびプロセスを説明する。図１の画像記録装置には、
感光体６の周囲に帯電器５，露光部４，現像機１０およ
びクリーニング機構１２などを備えた印写ユニット１３
が４つ配置されている。印写ユニット１３は、シアン，
マゼンタ，イエローの色の三原色と黒色の４種類の現像
機を有しており、それぞれ、各色の画像を感光体６上に
形成する電子写真方式の印写ユニット１３である。各印
写ユニット１３は、記録媒体（例えば用紙）を搬送する
搬送転写体である搬送転写ベルト９上に配置されてい
る。ベルト支持体１４により駆動される搬送転写ベルト
９の下流側（用紙の排紙側）には、加熱ロール２６から
なる定着ユニット１６が配置されている。

【００１７】電子写真方式の場合、印写プロセスとして
は、感光体６，帯電器５，露光部４，現像機１０，転写
部１１等により、帯電，露光，現像，転写を行って、記
録媒体上に画像を記録する。

【００１８】その印写プロセスにおいて、搬送転写ベル
ト９の上流側に配置されている給紙カセット７から用紙
を搬送し、レジスト機構部８で搬送タイミングを調整し
た後、搬送転写ベルト９にてほぼ水平に用紙が静電吸着
搬送される。搬送転写ベルト９上の用紙は、各色の印写
ユニット１３を通過する際に順次各色画像が転写され
る。４色の画像が重ね合わされた用紙は、定着ユニット
１６に搬送され、加熱ロール２６に挟まれ加熱加圧定着
が行われる。４色画像が定着した記録画像は定着ユニッ
ト１６の下流側に配置された排紙トレー１５に搬送され
画像記録動作を完了する。

【００１９】この印写プロセスでは、高画質な画像記録
を行うためには、各色の印写ユニット１３で形成した画
像を高精度に用紙上に転写することが必要となる。各印
写プロセスの解像度を６００dpi としたとき、１ドット
は４２μｍ程度であり、数十μｍ以下の精度で各色画像
を重ね合わせる必要がある。しかし、独立した各色の印
写プロセス１３をこの様な高精度を維持して配置するこ
とは難しい。

【００２０】また、本実施例の装置では、各印写ユニッ
ト１３に独立した４つの露光器４が配置されている。本
実施例の露光器４は、レーザを回転する回転多面鏡（ポ
リゴンミラー）２５で走査することにより、感光体を露
光するレーザ走査露光装置である。この露光器４は、一
般的なレーザプリンタで用いられる露光器である。４つ
の独立した光学系で露光した画像を高精度に重ねるため
には、レーザを走査する回転多面鏡２５の回転速度が完
全に一致しなくてはならない。しかし、超高速で回転す
る回転多面鏡２５の回転速度を完全に一致させるのは極
めて難しい。また、４つの独立した光学系における各種
ミラーなども正確に配置しなければならない。回転多面
鏡２５の速度が遅くなると同じドット数の記録を行った
際の画像の幅に伸びを生じるし、早くなると縮みを生じ
る。ミラーのわずかな角度の差によって、各印写ユニッ
ト１３における主走査方向の角度に差が生じる。

【００２１】更には、各印写ユニット１３の感光体６の
回転速度差は、画像の副走査方向の幅に影響を与える。

【００２２】これらの要因のため、本実施例の構成で
は、各印写ユニット１３間における各部の駆動速度や部
品精度および取り付け位置精度は極めて高く保持しなく
てはならない。しかし、これら機械的精度を高く維持す
るように努力しても、各印写ユニット１３で印写した画
像の重ね合わせ精度を数百μｍ以下にすることは難し
い。

【００２３】本実施例の画像記録装置でも、各印写ユニ
ット１３を可能な限り高精度に配置した。更に本実施例
では、十分な色重ね精度を実現するために、各印写プロ
セスで形成した画像の主走査方向および副走査方向の画
像始点位置，画像幅，回転角の規定値からの画像位置ず
れを検出する為の位置ずれ検出部１７を備えている。本
実施例の位置ずれ検出部１７は、ＣＣＤよりなる画像検
出である。

【００２４】次に上述した位置ずれ検出について以下具
体的に説明します。

【００２５】各印写プロセスの規程位置からの位置ずれ
検出タイミングは、各印写ユニットにおいて、装置立ち
上げ時、規定記録枚数毎または規定記録時間毎に行う。
位置ずれ検出は、搬送転写ベルト９上に各印写ユニット
１３から細線によるマークを例えば、右前・左前・右後
・左後の４カ所に記録し、その位置を搬送転写ベルト９
上方に設けられた位置ずれ検出部であるＣＣＤによって
検出する。

【００２６】図２に、各色の色ずれを検出するために搬
送転写ベルト表面に記録する基準位置マークの一実施例
を示す。搬送転写ベルト９には、画像を記録する画像印
写領域３２外に基準位置に基準位置＋マーク３１が予め
記録されており、その搬送転写ベルト９上の基準位置＋
マーク３１と各印写ユニット１３によって記録された＋
マーク２７，２８，２９，３０のずれ量から、各印写プ
ロセスのずれ測定を行う。

【００２７】図３に搬送転写ベルト９上の基準位置＋マ
ーク３１と各色印写ユニット１３で印写した＋マーク２
７，２８，２９，３０の拡大図を示す。各印写プロセス
で記録する＋マーク２７，２８，２９，３０の位置と搬
送転写ベルト９上の基準位置＋マーク３１の位置は、適
正時に同一位置となるようにすることも可能であるが、
規程の距離各印写プロセス１３の＋マーク２７，２８，
２９，３０と搬送転写ベルト９上の基準位置＋マーク３
１をずらしておき、その規程のずれ量からの差をもって
各印写ユニット１３のずれ量を検出する様に本実施例で
は行っている。これによって、各印写ユニット１３によ
る＋マーク２７，２８，２９，３０を色でなく位置で判
定できる。つまり、搬送転写ベルト９上の基準位置＋マ
ーク３１の左上に記録された＋マークがイエロー印写ユ
ニットによる＋マーク２７，右上がマゼンタ印写ユニッ
トによる＋マーク２８，左下がシアン印写ユニットによ
る＋マーク２９，右下が黒印写ユニットによる＋マーク
３０などと判別が容易である。搬送転写ベルト上の基準
位置＋マーク３１の位置からの各色画像の適正なマーク
位置を独立に知ることができるので、各色印写ユニット
による＋マーク２７，２８，２９，３０の重なりによる
判別の難しさなどもなく、ずれ量を容易にかつ正確に検
出することができる。図３中の破線は、各色印写ユニッ
トの基準マークの適正位置である位置仮想線３３，３
４，３５，３６を示す。この各色の位置仮想線３３，３
４，３５，３６と実際に記録されたマークの差から、主
走査方向および副走査方向のずれ量Ｘ，Ｙ（図中では、
ｄＸｙ，ｄＹｙ）を各色毎に検出できる。この他に、各
印写ユニット１３のマークの形状を変えて行っても、そ
れが何れの印写ユニット１３の基準位置マークであるか
を、ＣＣＤの位置ずれ検出部１７で色を判別することな
く認識できれば良い。これによって、位置検出用ＣＣＤ
に色フィルタなどを配置する必要が無く、安価に高精度
な位置検出が行い易くなる。

【００２８】本実施例では、搬送転写ベルト９上に基準
位置＋マーク３１を配置して、それからの各色ユニット
による印写画像のずれ量を検出したが、いずれかの色の
印写ユニット１３による＋マークを、基準として各色印
写ユニットのずれ量を検出するようにすれば、搬送転写
ベルト９上の基準位置＋マーク３１は省略することも可
能となる。但し、この場合記録媒体である用紙に対する
相対的位置のずれ量を補正することはできない。各色間
の色ずれに要求される精度に対して、用紙上の画像の相
対位置に要求される位置精度は、比較的余裕があるの
で、搬送転写ベルト９位置に対する画像位置の制御は、
本実施例の方式を適用した高精度位置制御が必ずしも必
要でない場合もある。

【００２９】また、基準位置＋マーク３１や＋マーク２
７，２８，２９，３０は、＋の他に主走査方向と副走査
方向の位置を正確に測定できるパターンであればＸ，
Ｖ，Ｌ，△，□，○，◇字などの各種パターンを適用で
きる。

【００３０】基準パターンの位置と個数は、本実施例で
は４隅に配置し合計４組とした。一般には、記録画像の
範囲に対して十分離れた数点を用いることが望ましい
が、測定するずれ量の項目に応じて、適正な位置と個数
にすることができる。上記、主走査および副走査方向の
画像始点位置，画像幅，回転角の規定値からの画像位置
ずれを検出するためには、主走査，副走査座標を少なく
とも３点で検出する必要がある。

【００３１】各印写プロセスの基準位置からの画像位置
ずれ検出タイミングは、上記本実施例のタイミングの他
に周囲環境が規程以上の変化をした時、装置のメンテナ
ンス作業後および装置パネルもしくは接続コンピュータ
からの誤差情報検出指令入力時など各種タイミングで行
う方法等もある。画像記録装置の各色画像の重ね精度安
定性は、装置の精度や強度などの各主要因の影響を受け
るために、検出タイミングは、装置の各色画像の重ね精
度安定性を実験的に検証した上で、決定することが望ま
しい。

【００３２】基準パターンの印写位置が用紙の記録領域
外の搬送転写ベルト９上であれば、通常のカラー印写動
作と各色印写ユニット１３による画像の位置ずれ量検出
を同時に行うことも可能となる。これによって、各印写
タイミング毎の各色画像のずれ検出制御を行うことがで
き、高精度・高安定な色重ね精度を期待できる。しか
し、一般には各印写ユニット１３の画像位置ずれは数頁
の記録で大きく変化することはないので、規程のタイミ
ングで画像位置ずれ量測定を行えば十分である。図１に
示すようにＣＣＤによる位置ずれ検出部１７のデータよ
り、各画像間の基準位置からの主走査方向および副走査
方向の画像始点位置，画像幅，回転角の誤差情報である
ずれ量を算出する誤差情報算出部１８を本実施例の装置
は備えている。この誤差情報算出部１８は、センサ制御
部１９，検出時の印写シーケンス制御部２１，ずれ量算
出部２０より構成されている。

【００３３】算出された誤差情報であるずれ情報２２を
もとに、コンピュータなどから送られた複数の各色画像
情報を含む記録画像情報データ１を変換する画像情報変
更部２４を有しており、変換されたデータによって各印
写プロセス制御部３が各色光学系制御部２を含む印写機
構部制御を行い印写動作を行うことで、記録用紙上での
各色画像を、高精度に重ね合わせることが可能となる。

【００３４】図１の画像記録装置において、露光位置変
換操作の為の各印写ユニット１３のずれ情報２２は、Ｃ
ＣＤで自動検出した結果を算出する構成であるが、ずれ
情報２２を画像記録装置内に配置したパネルや接続され
ているコンピュータなどから例えば、画像情報変換部２
４内のメモリ２３へ記憶しておく方法でも良い。各色画
像の重ね合わせ時の画像位置ずれが殆ど変動しないのに
十分な機械剛性を有する画像記録装置などでは、装置完
成時もしくは、設置時にずれ情報２２をマニュアルで入
力するだけで十分である。この場合、本実施例のような
ずれ情報２２の位置ずれ検出部１７やその誤差情報算出
部１８が必要なくなり、より簡単な構成で高精度な各色
画像の重ね合わせができる。

【００３５】次に、本発明において、算出されたずれ情
報をもとに画像を変換する方法について図４と図５を用
いて説明する。図４の格子は、主走査および副走査方向
の露光時に規準となる規準ドット格子３８を示してい
る。図の規準ドット格子３８を用いて「Ａ」の文字を記
録する際の露光位置３９を黒く塗って表している。これ
に対して、図５は、印写ユニットの有する各主要因によ
り規準ドット格子３８の位置が歪んだ場合の状態を示し
ている。図５中□で示された規準格子外形３７が、ゆが
みのない格子の外形を示している。図５の露光時規準ド
ット格子３８の外周形状は、主走査方向に△Ｘ４０伸
び、副走査方向に△Ｙ４１縮んでおり、主走査方向の角
度θ４２だけ歪んでいる。この規準ドット格子３８に、
図４と同じ位置で露光すると形成される「Ａ」の文字は
ゆがんでしまう。そこで、基準となる「Ａ」の規準文字
形状４３に対応する位置と最も近い「Ａ」が記録できる
ように図５の格子での露光位置を変更する。図５の右の
黒く塗られた露光位置３９は変更後の露光位置を示して
いる。

【００３６】次に、露光位置の変更方法について、一例
を説明する。図５では、基準となる歪みのない格子を図
４の規準格子外形３７で示している。図５に示される規
準ドット格子３８の左上の角と□で表された規準格子外
形３７の左上の角の始点位置４４は、同じになるように
示されている。実際には、ゆがんだ格子の始点位置（図
５の左上の角）４４が、規準格子外形３７の角と一致し
ているとは限らない。この為、基準画像（図４）と重な
る露光位置３９を算出するためには、少なくとも主走査
ドットピッチ拡大率ＸＭ（％），副走査ドットピッチ拡
大率ＹＭ(％)，主走査方向回転ずれ角θＸ(度)および副
走査方向回転ずれ角θＹ(度)とともに、主走査の始点位
置ずれＸＳ（mm），副走査の始点位置ずれＹＳ（mm）な
どが必要になる。これらの値を検出し、一般的座標変換
の算出方法を用いることで、容易に画像が重なる露光格
子位置（図５）を算出できる。つまり、変換前の露光位
置座標を(Ｘ，Ｙ)としたとき、各色画像の重ね補正変換
をした後の座標を（Ｘ′，Ｙ′）としたとき以下の関数
で与えられる。

【００３７】（Ｘ′，Ｙ′）＝Ｆ（ＸＭ，ＹＭ，θＸ，
θＹ，ＸＳ，ＹＳ，（Ｘ，Ｙ）） 画像ずれ情報に関するこれら６つの値は、露光方式や印
写方式などによっては、変化しないものやある一定の関
係になる場合のものがある。この様な場合、画像ずれ情
報に関する規定値として、必ずしもこれら６つの値を全
て用いる必要はなくなる。しかし、後で記す画像内の周
期的画像の伸び縮みなども補正する場合などは、それを
記述する変数が増加する場合もあり得る。

【００３８】次に、色ずれ量の記録に関するこれら６つ
の値の算出方法を説明する。図２に示された各色印写ユ
ニットで搬送転写ベルト上に印写された基準位置＋マー
ク３１と＋マーク２７，２８，２９，３０間のずれで、
画像の左上，右上，左下，右下の画像位置ずれ量を検出
できる。詳細には、図３に示すように、搬送転写ベルト
上の＋マークから推定される本来各色＋マークが記録さ
れるべき位置である破線のマーク位置と実際に記録され
た各印写ユニットでの＋マークの主走査方向および副走
査方向の差を、（ｄＸ，ｄＹ）とすると、画像の左上，
右上，左下，右下のマーク位置より各色画像について、
それぞれ、（ｄＸ，ｄＹ)ＬＦ，(ｄＸ，ｄＹ）ＲＦ，
（ｄＸ，ｄＹ）ＬＲ，（ｄＸ，ｄＹ）ＲＲの４座標，８
情報が得られる。主走査の始点位置ずれがＸＳ(mm)，副
走査の始点位置ずれがＹＳ（mm）始点位置のずれ量は、
左上のマーク位置の座標としてそのまま与えられる。

【００３９】ＸＳ＝ｄＸＬＦ，ＹＳ＝ｄＹＬＦ 主走査ドットピッチ拡大率ＸＭ（％），副走査ドットピ
ッチ拡大率ＹＭ（％）は、主走査方向の搬送転写ベルト
の基準マーク間距離（左上基準マークと右上基準マーク
の距離）をＸＷ，副走査方向の搬送転写ベルトの基準マ
ーク間距離（左上基準マークと左下基準マークの距離）
をＹＷとすると、左上の主走査および副走査方向ずれお
よび右上主走査方向ずれおよび左下副走査方向ずれの検
出値であるｄＸＲＦ，ｄＸＬＦ，ｄＹＬＲ，ｄＹＬＦを
用いて算出できる。

【００４０】 ＸＭ＝１＋（ｄＸＲＦ−ｄＸＬＦ）／ＸＷ ＹＭ＝１＋（ｄＹＬＲ−ｄＹＬＦ）／ＹＷ 主走査方向回転ずれ角θＸ（度）および副走査方向回転
ずれ角θＹ（度）は、主走査方向の搬送転写ベルトの基
準マーク間距離（左上基準マークと右上基準マークの距
離）をＸＷ，副走査方向の搬送転写ベルトの基準マーク
間距離（左上基準マークと左下基準マークの距離）をＹ
Ｗとすると、左上，右上，左下の主走査および副走査方
向ずれの検出値であるｄＸＬＦ，ｄＹＬＦ，ｄＸＲＦ，
ｄＹＲＦ，ｄＸＬＲ，ｄＹＬＲを用いて算出できる。

【００４１】 θＸ＝ＡＴＮ（（ｄＹＲＦ−ｄＹＬＦ）／（ＸＷ＋ｄＸ
ＲＦ−ｄＸＬＦ）） θＹ＝ＡＴＮ（（ｄＸＬＲ−ｄＸＲＦ）／（ＹＷ＋ｄＹ
ＬＲ−ｄＹＲＦ）） 主走査の始点位置ずれがＸＳ（mm），副走査の始点位置
ずれがＹＳ（mm），主走査ドットピッチ拡大率ＸＭ
（％），副走査ドットピッチ拡大率ＹＭ（％），主走査
方向回転ずれ角θＸ（度）および副走査方向回転ずれ角
θＹ（度）は、画像の左上，右上，左下マーク位置ずれ
量である（ｄＸ，ｄＹ）ＬＦ，(ｄＸ，ｄＹ)ＲＦ，（ｄ
Ｘ，ｄＹ）ＬＲの３座標，６情報から算出できる。本実
施例では、さらに右下マーク位置ずれ量（ｄＸ，ｄＹ）
ＲＲを用いることで、ずれ量算出値の再確認と微調整を
行っている。基本的には、画像内３点のずれ量から、主
走査の始点位置ずれがＸＳ（mm），副走査の始点位置ず
れがＹＳ（mm），主走査ドットピッチ拡大率ＸＭ
（％），副走査ドットピッチ拡大率ＹＭ（％），主走査
方向回転ずれ角θＸ（度）および副走査方向回転ずれ角
θＹ（度）を算出することで、画像を補正できる様な画
像領域の歪みは、図６に示すような長方形の描画領域４
５が平行四辺形の描画領域４６に変形するような場合で
ある。図７に示す様に長方形の描画領域４５が台形の描
画領域４７に変形してしまうような場合、画像領域の歪
みを補正する為には、それぞれの角のずれ量４８，４
９，５０，５１もしくはそれ以上の座標点におけるずれ
を検出する必要がある。一般には、この様な変形は起こ
りにくく、３点４８，４９，５０以上のずれを検出し考
慮する必要がある場合は少ない。

【００４２】上述した手順で算出した各色印写ユニット
による画像のずれ量を用いて露光位置変換操作を行うこ
とで、基本的には１ドット以下の精度で画像を重ね合わ
せることが可能となる。さらに、レーザ走査光学系で、
一般によく用いられる走査方向の解像度を補強する技術
である解像度エンハンスメント技術などを用いることに
よって、実質解像度を数倍にできるので、更に、高精度
な画像重ね合わせを実現することも容易に可能となる。

【００４３】本実施例では、画像にわずかな角度でのず
れなどを与えることから、ハーフトーン部などでモアレ
などが生じる可能性がある。これについては、各色のハ
ーフトーンのパターンに適正なスクリーン角を設けるこ
とやハーフトーンのパターンを工夫することで防止する
ことが容易に可能となる。これらの手法については、ピ
ータ・フィング著のポストスクリプト・スクリーニング
（エムディエヌコーポレーション，１９９４／８発行）
などに、記載されている技術が適用できる。

【００４４】本発明の各色画像位置ずれの補正は、上記
一実施例で説明したレーザ光学系の場合と同様の方法を
ＬＥＤや液晶シャッターなど各種光学系を用いる方式へ
も適用することが可能である。これら各種露光手段でも
同様の画像位置ずれ補正を用いることができるが、露光
方式にあったずれ情報の設定および検出と画像変換方式
に制御方式を適正化することが望ましい。

【００４５】さらに、本発明の各色画像ずれ補正手段を
用いれば、解像度の異なる光学系や方式の異なる光学系
で露光した画像も比較的精度良く、画像重ねを実現する
ことも容易に可能となる。

【００４６】本発明の画像変換は、露光時するためのビ
ットマップに変換するときに、行うのが最も簡単にな
る。ポストスクリプトのような頁記述言語でコンピュー
タから送られてきた信号を、露光用のビットマップ変換
するいわゆるラスター展開時にずれ情報を考量した処理
を取り入れることで、印写速度などへの影響も少なく本
方式を実施できる。Windows などのオペレーティングシ
ステムでは、コンピュータ側でビットマップに変換する
処理を行うＧＤＩ（Graphic Device Interface）方式な
どでは、ビットマップに変換するコンピュータに、装置
のずれ情報を送信し、コンピュータでのビットマップ展
開時に本発明の変換処理を行うことが望ましい。

【００４７】図８にそのときの模式図を示す。プリント
要求５２をコンピュータ５５から受信すると、プリンタ
５６は、色重ね時の位置ずれ情報５３をコンピュータ５
５に送信する。コンピュータ５５では、その位置ずれ情
報５３を用いて、色重ね時にずれの生じない印写用ビッ
トマップ情報５４を作成し、プリンタ５６に転送する。
プリンタ５６は、その印写用ビットマップ情報５４に従
って印写を行う。もちろん、コンピュータ５５でビット
マップ展開されたのち送信されてきた記録するための色
画像情報を、色ずれを補正したビットマップに再変換す
ることを行うことも可能である。しかし、ビットマップ
化された画像情報を再度ビットマップ変換すると、初期
画像情報からの誤差が大きくなってしまう。露光用のビ
ットマップ変換時に、同時に色ずれ変換も取り入れるほ
うが、より高精度な色ずれ補正が可能となる。

【００４８】本方式は、実際に印写した際の画像位置か
ら元の画像情報を修正するものであるので、レーザ露光
装置とＬＥＤ露光装置などの方式の異なる露光装置を用
いた印写ユニット間でも画像を高精度に重ねることがで
きるとともに、解像度が異なる露光装置の画像について
も適用できる。

【００４９】このことによって、図９に複数の印写系が
並置される画像記録装置の一実施例を示す。図９の様な
一つの回転多面鏡５７の両側を用いて２つのレーザ光源
５８，５９の光を走査するような露光器６０を用いても
高精度な色重ねが容易に実現できる。この様な露光器６
０では、右のレーザ光源５９からのビームと左のビーム
光源５８からのビームの走査方向が逆になり、走査ビー
ム間の平行性が失われやすいが、本方式を用いることで
容易に高精度な色重ねが実現できる。図９の露光器６０
では、１つの回転多面鏡５７を用いていることから、２
つ露光器を用いることで、２つの回転多面鏡を用いた方
式（図１の構成）よりも小型で低コストなレーザ露光装
置を提供できる。この様に、本方式を用いることで、色
合わせに関する機構的裕度が大きくなるために、露光器
さらには印写ユニットなどの設計裕度が広がり、小型・
低価格の画像記録装置を実現できる。

【００５０】印写系は、この様な固定的な画像位置ずれ
の他に、感光体や搬送転写ベルトの駆動ローラの回転周
期むらなどによる記録画像内の周期的な伸び縮みなどを
有する場合がある。記録画像内の周期的な画像の伸び縮
みなどを検出すれば、本発明の方式によって、この様な
記録画像内の周期的な伸び縮みなども補正した画像記録
を行うことが可能となる。

【００５１】しかし、記録画像内の周期的な伸び縮みな
どは、基本的に小さいことが望ましいことは、言うまで
もない。この様な記録画像内の周期的な伸び縮みなど
は、感光体や搬送転写ベルトの駆動ローラの回転周期む
らなどによるものである。感光体の外形や搬送ベルトの
駆動軸外形及び各印写系間のピッチなどを同一もしくは
整数倍にすることで、これら駆動時の回転周期むらを同
期させることが可能となり、周期的な画像の伸び縮みを
相殺することができる。図１の実施例で示した複数印写
系で多色画像記録を行うシステムでは、高精度な各色画
像重ね合わせを実現するために、各印写機構部精度の他
に、上記の様な寸法比率関係を考慮した設計を行うこと
も不可欠である。

【００５２】図１０は、本発明を適用できる画像記録装
置の他の実施例を示す図である。図１０の装置は、図１
の方式と同様に、４つの印写系を有する方式であるが、
搬送転写ベルト９の代わりに、中間転写体ベルト６１を
用いた構成である。ここで中間転写体ベルト６１はドラ
ム形状の中間転写体でも適用可能であるが、装置が小型
になることを考えると、図のように４つの感光体を含む
印写系がある場合は、ベルト形状の方が望ましい。この
方式では、記録媒体である用紙を搬送転写ベルト９に張
り付けてその上で画像を重ね合わせる代わりに、中間転
写体ベルト６１上で画像を重ね合わせ、一括して用紙上
に転写を行う方式である。この方式では、用紙上で各色
画像を重ねないために、搬送中の用紙のずれなどが発生
する危険がないとともに、各印写系の基準マークを記録
する場所と各印写系の画像を重ね合わせる場所が同一の
中間転写体ベルト６１上であるので、より高精度かつ安
定した各色画像の重ね合わせ精度を期待できる。複数の
感光体を備えるような複数印写系を用いるシステムで、
高精度な色重ねを行うためには、より好ましい装置構成
である。図１０の装置では、光学系にＬＥＤアレーヘッ
ド６２を用いているが、当然のことながら、図１や図９
の実施例の様なレーザの露光器４，６０を用いることも
可能である。

【００５３】上記実施例では、主に電子写真プロセスを
用いた多色画像記録装置に関する実施例を説明したが、
電子写真プロセスを用いた多色画像記録装置の他に、単
色のインクジェットアレイなどを並置し、各色のインク
ジェットヘッドで形成した画像を用紙や中間画像形成体
上で重ね合わせることによって、カラー画像を形成する
多色画像記録装置にも適用できる。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明は、各色印写
画像を重ね合わせることで、多色画像記録を行う記録装
置において、比較的安価で、高精度かつ高安定な各色画
像の色重ね方式の画像記録方法を提供できる。また、高
速・高画質・低価格な画像記録装置を提供出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明からなる画像記録装置の一実施例を示す
図である。

【図２】本発明の各色画像の重ね合わせ時の基準パター
ンの配置図である。

【図３】図２の基準パターンの詳細図である。

【図４】本発明の基準画像の格子位置と露光位置の関係
を説明する図である。

【図５】本発明の画像情報変更部による露光位置変換を
説明する図である。

【図６】本発明の印写プロセスによる画像変形を説明す
る図である。

【図７】本発明の印写プロセスによる画像変形を説明す
る図である。

【図８】本発明のプリンタとコンピュータ間の情報通信
を説明する図である。

【図９】本発明からなる画像記録装置の露光器の一実施
例を示す図である。

【図１０】本発明からなる画像記録装置の他の実施例を
示す図である。である。

【符号の説明】

１…記録画像情報データ、２…光学系制御部、３…印写
プロセス制御部、４…露光器、５…帯電器、６…感光
体、７…給紙カセット、８…レジスト機構部、９…搬送
転写ベルト、１０…現像機、１１…転写部、１２…クリ
ーニング機構、１３…印写ユニット、１４…ベルト支持
体、１５…排紙トレイ、１６…定着器、１７…検出ずれ
検出部、１８…誤差情報算出部、１９…センサ制御部、
２０…ずれ量算出部、２１…印写シーケンス制御部、２
２…ずれ情報、２３…メモリ、２４…画像情報変更部、
２５…回転多面鏡、２６…加熱ロール、２７，２８，２
９，３０…＋マーク、３１…基準位置＋マーク、３２…
画像印写領域、３３，３４，３５，３６…位置仮想線、
３７…規準格子外形、３８…規準ドット格子、３９…露
光位置、４０…ΔＸ、４１…ΔＹ、４２…角度θ、４３
…規準文字形状、４４…始点位置、４５…長方形の描画
領域、４６…平行四辺形の描画領域、４７…台形の描画
領域、４８，４９，５０，５１…ずれ量、５２…プリン
ト要求、５３…位置ずれ情報、５４…印写用ビットマッ
プ情報、５５…コンピュータ、５６…プリンタ、５７…
回転多面鏡、５８，５９…レーザ光源、６０…露光器、
６１…中間転写体ベルト、６２…ＬＥＤアレイヘッド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 昭 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 2H030 AA01 AB02 AD12 AD17 BB02 BB16 BB23 BB42 BB44 BB56 5C072 AA03 BA19 DA04 HA02 HA09 HA12 NA02 QA14 RA07 UA18 XA01 XA04 5C074 AA10 BB03 CC22 DD24 FF15 GG14

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の色画像情報に従って、複数の色画像
   を形成すると共に、前記複数の色画像を重ね合せて多色
   画像を形成する画像記録方法において、 誤差情報を用いて、前記色画像情報を変更し、前記変更
   された色画像情報に従って多色画像を形成する画像記録
   方法。
2. 【請求項２】請求項１の画像記録方法において、 前記色画像は、少なくとも帯電，露光，現像，転写の印
   写プロセスにて記録媒体上に形成される画像記録方法。
3. 【請求項３】請求項１，２の画像記録方法において、 前記誤差情報は、前記複数の色画像を重ね合せる時の画
   像位置ずれを検出し、前記検出された画像位置ずれに基
   づいて算出される画像記録方法。
4. 【請求項４】請求項１，２の画像記録方法において、 前記誤差情報を用いて色画像情報を変更する際は、前記
   複数の色画像情報を記録用のビットマップに変換する際
   に行う画像記録方法。
5. 【請求項５】複数の色画像情報に従って、複数の色画像
   を形成すると共に、前記複数の色画像を重ね合せて多色
   画像を形成する画像記録装置において、 予め定められた時に誤差情報を検出するための誤差情報
   検出部と、 前記検出された誤差情報を用いて、前記色画像情報を変
   更する画像情報変更部と、 前記変更された色画像情報に従って多色画像を形成する
   画像形成部とを有する画像記録装置。
6. 【請求項６】請求項５の画像記録装置において、 前記画像形成部は、複数の感光体と、前記複数の感光体
   上を一様に帯電する帯電器と、前記帯電された感光体上
   に、それぞれ独立した色画像情報に従って静電潜像を形
   成する複数の露光部と、前記複数の感光体上に、それぞ
   れの色画像を形成する複数の現像機とを有する画像記録
   装置。
7. 【請求項７】請求項５の画像記録装置において、 前記誤差情報検出部は、前記複数の色画像を重ね合せる
   時の画像位置ずれを検出する位置ずれ検出部と、前記検
   出された画像位置ずれに基づいて誤差情報を算出する誤
   差情報算出部とを有する画像記録装置。
8. 【請求項８】請求項７の画像記録装置において、 前記誤差情報検出部は、予め定められた誤差情報検出用
   の画像パターンを記録して、誤差情報を算出する画像記
   録装置。
9. 【請求項９】請求項７，８の画像記録装置において、 前記画像位置ずれは、記録された前記複数の色画像の画
   像始点位置，画像幅，回転角の規定値からのずれである
   画像記録装置。
10. 【請求項１０】請求項５の画像記録装置において、 前記誤差情報検出部による検出動作タイミングは、装置
    立ち上げ時、一定時間経過時，一定記録枚数記録時，周
    囲環境が規定値以上の変化をした時、装置のメンテナン
    ス作業後、外部装置からの誤差情報検出指令が入力され
    た時の少なくとも１つの状況時である画像記録装置。
11. 【請求項１１】複数の色画像情報に従って、複数の色画
    像を形成すると共に、前記複数の色画像を重ね合せて多
    色画像を形成する画像記録装置において、 予め定められた又は、外部から与えられた誤差情報を格
    納するメモリを有し、前記誤差情報を用いて前記色画像
    情報を変更する画像情報変更部と、 前記変更された色画像情報に従って多色画像を形成する
    画像形成部とを有する画像記録装置。
12. 【請求項１２】請求項５，１１の画像記録装置におい
    て、 前記多色画像を記録する記録媒体を水平に搬送する搬送
    転写体を有する画像記録装置。
13. 【請求項１３】請求項５，１１の画像記録装置におい
    て、 前記複数の色画像は、中間転写体によって重ね合せて多
    色画像を形成する画像記録装置。