JP2001134041A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数色のカラー画像を記録媒体に記録するカ
ラー電子写真プリンタ等の画像記録装置に関し、特に各
カラー画像の印刷位置精度を確保するための位置補正を
行う。 【解決手段】 複数色Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃのカラー画像を記
録媒体に記録するカラー画像記録装置１では、搬送路に
沿って記録媒体を搬送する搬送ベルト１２と、搬送路中
の記録媒体に対して順次に異なる色のカラー画像を形成
する４組の印刷機構２Ｋ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃと、これら
の印刷機構により記録されたカラー画像の各色間の色ず
れ量を検出するための反射強度検出機構２４とを備えて
いる。各印刷機構２Ｋ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃによる記録媒
体への印刷位置は、反射強度検出機構２４を介して検出
された色ずれ量に応じて補正できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数色のカラー
画像を記録媒体に記録するカラー電子写真プリンタ等の
画像記録装置に関し、特に各カラー画像の印刷位置精度
を確保するための位置補正を行なう画像記録装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】カラー電子写真プリンタ等のカラー画像
記録装置では、ライン状に配列された記録素子を画像形
成手段とする複数のプロセスユニットが用いられる。タ
ンデム方式のカラー画像記録装置は、このようなプロセ
スユニットを４個並べて、それぞれイエロー（Ｙ）、マ
ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各画像
形成手段として、搬送ベルト上に静電吸着されて搬送さ
れてきた用紙に、順次トナー画像を転写するものであ
る。このようなカラー画像記録装置では、１回の通紙で
４色の画像を同時に印刷できることから、印刷の高速化
が可能である。

【０００３】特に、小型ＬＥＤヘッド等を記録素子とす
るプロセスユニットでは、機械的に固定されたラインヘ
ッドを、画像形成手段であるイメージドラムユニットと
組み合わせて配置することによって、装置全体を小型化
することが可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のカラー画像記録装置では、装置を構成するユニ
ット部品等の加工精度や、記録ヘッドの装置への取り付
け精度等の関係で、各記録ヘッドとイメージドラムユニ
ットとの間の位置ずれを防ぐことが難しく、記録媒体に
対する印刷位置が一定しない。このため、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像をライン単位
で順次重ね合わせてカラー画像を転写する際に、各色間
で印刷位置ずれ（色ずれ）が生じるという問題があっ
た。

【０００５】こうした色ずれは、搬送ベルトの搬送方向
と直交する左右方向に記録ヘッドの取付け位置がずれて
いれば、ＬＥＤ等の記録素子の配列方向（主走査方向）
での色の重ね合わせずれとなり、前後方向に取付け位置
がずれているときには主走査方向での色の重ね合わせず
れとなる。また、各ラインの取付け位置が主走査方向に
ついて不均一に傾いている場合には、搬送方向に対して
斜めの方向についても色の重ね合わせずれが発生する。

【０００６】このように従来のカラー画像記録装置は、
主走査方向、副走査方向、或いは斜め方向で印刷機構部
の取り付け位置がずれると、印刷位置にずれが生じて、
それが各色間での色ずれとなる。そして、このような色
ずれの大きさ（色ずれ量）は種々な原因で時間とともに
変化するので、カラー画像の印刷における経時的な劣化
の原因にもなっていた。

【０００７】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、その目的は、各色間の画像の色
ずれを検出して、印刷位置ずれを補正することで安定し
たカラー画像の印字を可能とする画像記録装置を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る画像記録
装置は、複数色のカラー画像を記録媒体に記録する画像
記録装置において、搬送路に沿って記録媒体を搬送する
搬送手段と、搬送路中の記録媒体に対して順次に異なる
色のカラー画像を形成する少なくとも２組以上の画像形
成手段と、画像形成手段により記録された検出用パター
ンから各色間の色ずれ量を検出する色ずれ検出手段と、
各画像形成手段による記録媒体への印刷位置を、色ずれ
量に応じて補正する印刷位置補正手段とを備えたもので
ある。

【０００９】また、この発明に係る画像記録装置におけ
る色ずれ検出手段では、検出用パターンの反射強度を測
定することによって色ずれ量を検出するものである。

【００１０】また、この発明に係る画像記録装置では、
記録媒体上に光の反射率が最も小さい色のカラー画像を
形成する画像形成手段が、搬送路の最も上流側に配置さ
れていてもよい。

【００１１】また、この発明に係る画像記録装置では、
記録媒体上に光の反射率が最も小さい色のカラー画像を
形成する画像形成手段が、搬送路の最も下流側に配置さ
れていてもよい。

【００１２】また、この発明に係る画像記録装置におけ
る搬送手段が、記録媒体を吸着して搬送する搬送ベルト
であって、色ずれ検出手段では、画像形成手段によって
搬送ベルトの表面に主走査方向、副走査方向、及び斜め
方向の検出用パターンのうち、少なくとも一つを印刷し
て、各色毎の色ずれ量を検出するものである。

【００１３】また、この発明に係る画像記録装置におけ
る検出用パターンが、縞状のパターンを一単位とする複
数ブロックから構成されるとともに、基準位置に配置さ
れた画像形成手段によって印刷されるパターンと、他の
画像形成手段によって印刷されるパターンとが、各ブロ
ックでそれぞれ異なる位置ずれをもって重なり合うよう
に構成されているものである。

【００１４】また、この発明に係る画像記録装置におけ
る色ずれ検出手段では、搬送手段を構成する搬送ベルト
の表面に画像形成手段のいずれか一つによって形成され
た基準パターンに基づいてキャリブレーションが実施さ
れるものである。

【００１５】また、この発明に係る画像記録装置におけ
る色ずれ検出手段では、斜め方向の検出用パターンから
反射強度を測定する一対の検出機構と、これら検出機構
が切り替えて接続され、反射強度を交互に読み取る読み
取り回路とを備えたものである。

【００１６】また、この発明に係る画像記録装置では、
斜め方向の検出用パターンが、搬送手段を構成する搬送
ベルトの表面であって、その左右方向の端部に互い違い
に印刷されているものである。

【００１７】また、この発明に係る画像記録装置におけ
る色ずれ検出手段では、検出精度の異なる複数の検出用
パターンが形成され、印刷位置補正手段によって多段階
での印刷位置の補正がなされるものである。

【００１８】さらに、この発明に係る画像記録装置にお
ける搬送手段では、記録媒体をその種類に応じて複数の
印刷スピードに切り替えて搬送する切り替え手段を備
え、色ずれ検出手段では、印刷スピード毎に検出された
主走査方向、副走査方向、及び斜め方向の色ずれ量のう
ち、少なくとも一つを記憶する記憶手段を備えているも
のである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
この発明の実施の形態について説明する。

【００２０】実施の形態１ 図１は、実施の形態１におけるカラー画像記録装置の構
成を示すブロック図である。

【００２１】図１において、カラー画像記録装置１に
は、４つの独立した印刷機構（イメージドラムユニッ
ト）２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃが記録媒体の挿入側から排
出側へ向かう搬送路に沿って配置されている。これらの
印刷機構２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの並び順については、
後に実施の形態５において説明するように、順不同であ
っても良いが、ここでは以下の説明を行なう便宜上、２
Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの順序で記録媒体の挿入側から排
出側に並べられているものとする。

【００２２】印刷機構２Ｋ〜２Ｃは、ブラックＫ、イエ
ローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの画像を記録するための
電子写真式ＬＥＤプリント機構である。いずれの印刷機
構２Ｋ〜２Ｃも、画像データにしたがって感光体を露光
するＬＥＤヘッド３を備えた画像形成部２と、トナー画
像を記録媒体に転写する転写ローラ４Ｋ〜４Ｃとからな
る同一構成のものである。図１では、重複を避けるため
に、一部の符号の記載を省略しているが、いずれの画像
形成部２も、静電潜像を形成するＬＥＤヘッド３、帯電
ローラ５、この帯電ローラ５により表面が一様に帯電さ
れる感光体６、及びトナー画像を形成するための現像部
を構成する現像ローラ７、現像ブレード８、スポンジロ
ーラ９、トナーカートリッジ１０等を含んで構成されて
いる。

【００２３】まず、印刷機構２Ｋでのブラックトナーに
よる画像形成について説明する。トナーカートリッジ１
０Ｋから供給されたトナーは、スポンジローラ９Ｋを経
て現像ブレード８Ｋに達し、現像ローラ７Ｋの円周面上
に薄層化された後、感光体６Ｋとの接触面に達する。ト
ナーは薄層形成時に現像ローラ７Ｋと現像ブレード８Ｋ
に強く擦られて摩擦帯電されている。スポンジローラ９
Ｋはトナーを適量現像ブレード８Ｋに搬送させるための
ものである。

【００２４】ＬＥＤヘッド３Ｋは、その詳細は図示して
いないが、ＬＥＤアレイと、このＬＥＤアレイを駆動す
るドライブＩＣと、印刷データ等を保持するレジスタ群
を搭載した基板と、ＬＥＤアレイの光を集光するレンズ
アレイとから構成されている。このＬＥＤヘッド３Ｋで
は、インタフェース部から入力される画象データ信号に
対応してＬＥＤアレイを発光させることで、感光体６Ｋ
の表面を露光して、そこに静電潜像を形成することがで
きる。感光体６Ｋの静電潜像には、現像ローラ７Ｋの円
周面上から静電気力によってトナーが移動して付着し、
印刷データに対応したトナー像が形成される。また、感
光体６Ｋと転写ローラ４Ｋの間には、後述する搬送ベル
ト１２が移動可能に配設されている。

【００２５】イエロー、マゼンタ、シアンの各印刷機構
２Ｙ〜２Ｃは、いずれもブラックの印刷機構２Ｋと同様
な構成であって、各感光体６と転写ローラ４Ｙ〜４Ｃの
間には搬送ベルト１２が移動可能に配設されている。そ
して、印刷機構２Ｋのトナーカートリッジ１０Ｋにはブ
ラック（Ｋ）のトナーが収容され、印刷機構２Ｙのトナ
ーカートリッジ１０Ｙにはイエロー（Ｙ）のトナーが収
容され、印刷機構２Ｍのトナーカートリッジ１０Ｍには
マゼンタ（Ｍ）のトナーが収容され、印刷機構２Ｃのト
ナーカートリッジ１０Ｃにはシアン（Ｃ）のトナーが収
容されている。

【００２６】印刷機構２ＫのＬＥＤヘッド３Ｋにはカラ
ー画像信号のうちブラック画像信号が入力され、印刷機
構２ＹのＬＥＤヘッド３Ｙにはカラー画像信号のうちイ
エロー画像信号が入力され、印刷機構２ＭのＬＥＤヘッ
ド３Ｍにはカラー画像信号のうちマゼンタ画像信号が入
力され、印刷機構２ＣのＬＥＤヘッド３Ｃにはカラー画
像信号のうちシアン画像信号が入力される。また、ここ
には感光体表面の除電を行なう除電光源１１Ｋ，１１
Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃがそれぞれの印刷機構２Ｋ〜２Ｃの
現像部と転写部の間に取り付けられている。

【００２７】搬送ベルト１２は、継目なしのエンドレス
状に形成されている高抵抗の半導電性プラスチックフィ
ルムからなり、駆動ローラ１３、従動ローラ１４に巻き
掛けられている。駆動ローラ１３は図示しないベルトモ
ータに接続され、このモータにより駆動ローラ１３を矢
印ｆ方向に回転する。搬送ベルト１２の上面部は各印刷
機構２Ｋ〜２Ｃの感光体６と各転写ローラ４Ｋ〜４Ｃと
の間に掛け渡されている。

【００２８】また、図１においてカラー画像記録装置１
の右下側には、搬送路に用紙を供給するための給紙機構
が設けられている。この給紙機構はホッピングローラ１
６とレジストローラ１７と用紙収容カセット１９とから
なる。この用紙収容カセット１９に収納されている記録
媒体である用紙Ｓが図示しない弁別手段により１枚づつ
選択され、ホッピングローラ１６により取り出されて、
ガイド２０に案内されてレジストローラ１７に達する。
ここでは、用紙Ｓが斜め送りされた場合に、用紙Ｓのス
キューがレジストローラ１７と相対するピンチローラ１
８とによって修正されるようになっている。その後、用
紙Ｓはレジストローラ１７から吸着ローラ１５と搬送ベ
ルト１２との間に導かれる。吸着ローラ１５では、用紙
Ｓを従動ローラ１４との間で圧接するとともに帯電し、
その用紙Ｓを搬送ベルト１２の上面に静電吸着させるも
のである。

【００２９】２１、２２はそれぞれレジストローラ１７
の前後位置に配置され、用紙Ｓを検知するためのセンサ
である。駆動ローラ１３側の搬送ベルト１２の左方に
は、搬送ベルト１２からの分離に失敗した用紙Ｓをチェ
ックし、或いは用紙Ｓの後端位置を検出するためのセン
サ２３が設けてある。また、駆動ローラ１３の下方であ
って、その所定の回転角度位置には、搬送ベルト１２と
対向して反射強度検出機構２４が設けられている。この
反射強度検出機構２４は、後に詳述するような発光素子
と受光素子とから構成され、受光素子で受光した光に基
づいて搬送ベルト１２表面、或いはそこに印刷されたカ
ラートナーの反射強度に比例した出力を得ることができ
る。

【００３０】また、搬送ベルト１２の下面部には、張設
ローラ３１とクリーニングブレード３２と廃トナータン
ク３３からなるクリーニング機構があって、張設ローラ
３１とクリーニングブレード３２が搬送ベルト１２の下
半部１２ｂを挟むように、それぞれ対向する位置に設け
られている。張設ローラ３１は、矢印ｇ方向に搬送ベル
ト１２を押し下げている。クリーニングブレード３２
は、可撓性のゴム材又はプラスチック材からなり、搬送
ベルト１２の上半部１２ａで表面に付着残留したトナー
を廃トナータンク３３に削り落とすことができる。

【００３１】図２、図３は、上述した反射強度検出機構
２４の取り付け位置を示す図である。図２では、ＬＥＤ
等の記録素子の配列方向（主走査方向）、及び搬送ベル
ト１２の搬送方向（副走査方向）での色ずれを検出する
ための反射強度検出機構２４が取り付けられる位置を示
している。また、図３は同じく主走査方向に対して斜め
方向の色ずれを検出するための一組の反射強度検出機構
２４Ｒ，２４Ｌの取り付け位置を示すものである。

【００３２】図において、ベルト走行方向の前後方向が
副走査方向であり、ベルト走行方向に向かって左右方向
が主走査方向である。反射強度検出機構２４は、搬送ベ
ルト１２に対して主走査方向のほぼ中央位置に配置さ
れ、反射強度検出機構２４Ｒ，２４Ｌは、搬送ベルト１
２に対して主走査方向の左右端部であって、用紙の搬送
方向と直交する直線上に、それぞれ配置されている。さ
らに、図２、図３に示すヒートローラ２５は、トナー画
像が転写された用紙Ｓにトナー画像を定着するための定
着機構を構成するものである。

【００３３】この定着機構は、図１に示すように搬送ベ
ルト１２の駆動ローラ１３側に設けられたセンサ２３の
更に左方に配置され、用紙Ｓ上のトナーを加熱するヒー
トローラ２５と、ヒートローラ２５と一体になって用紙
Ｓを加圧する加圧ローラ２６を有する。ヒートローラ２
５の更に左方には排出センサ２７が設けられており、定
着機構におけるジャムや用紙Ｓのヒートローラ２５への
巻き付きを監視している。この排出センサ２７の左方に
は排出口が形成され、排出口の外側には排出スタッカ２
８が設けられている。排出スタッカ２８には印刷済みの
用紙Ｓが排出される。

【００３４】つぎに、印刷位置の補正制御について説明
する。

【００３５】図４は、主走査方向及び副走査方向での印
刷位置を補正するための印刷制御回路の構成を示すブロ
ック図である。図４において、符号Ｋ，Ｙ、Ｍ、Ｃはブ
ラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各印刷機構２Ｋ
〜２Ｃにおける画像形成部２との対応を示すために付記
されている。

【００３６】図４において、ホストインタフェース部５
０は図示しないホストコンピュータとの物理的階層のイ
ンタフェースを担う部分であり、コネクタ及び通信用の
チップで構成される。コマンド／画像処理部５１はホス
ト側からのコマンド及び画像データを解釈し、あるいは
ビットマップに展開する部分であって、マイクロプロセ
ッサ、ＲＡＭ、及びビットマップ展開の専用ハードウェ
ア等から構成され、カラー画像記録装置１全体を制御す
る。ＬＥＤヘッドインタフェース部５２はセミカスタム
ＬＳＩ及びＲＡＭ等から構成され、コマンド／画像処理
部５１でビットマップに展開された画像データをＬＥＤ
ヘッド３のインタフェースにあわせて加工する。

【００３７】機構制御部５３はマイクロプロセッサ、プ
ログラムＲＯＭ、及び各種のインタフェースから構成さ
れ、コマンド／画像処理部５１の指令に従って各種のセ
ンサ２１〜２３，２７、及び反射強度検出機構（以下、
センサともいう。）２４から入力する信号を監視しなが
ら各種のモータ５４を駆動制御し、或いはヒータ５５へ
の通電を制御して、印刷系の機構部の制御と高圧の制御
を行っている。なお、モータ５４には、ホッピングモー
タ、レジストモータ、ベルトモータ、各印刷機構２Ｋ〜
２Ｃのドラムモータ、ヒートローラ２５等を作動させる
ためのヒータモータ等の各種モータ、及びそれらを駆動
するドライバ等が含まれる。ヒータ５５はヒートローラ
２５の中に配置される例えばハロゲンランプであって、
このヒートローラ２５には図示しないサーミスタが配置
され、定着温度の制御を行っている。

【００３８】高圧制御部５６はマイクロプロセッサある
いはカスタムＬＳΙから構成され、各印刷機構２Ｋ〜２
Ｃに対するチャージ電圧（ＣＨ）、現像バイアス（Ｄ
Ｂ）、転写電圧（ＴＲ）等の生成を司っている。高圧制
御部５６には、ＣΗ発生部５７、ＤＢ発生部５８、及び
ＴＲ発生部５９が接続されていて、ＣΗ発生部５７では
各印刷機構２Ｋ〜２Ｃへのチャージ電圧の生成と停止
を、ＤＢ発生部５８では各印刷機構２Ｋ〜２Ｃへの現像
バイアスの供給を、ＴＲ発生部５９では各転写ローラ４
Ｋ〜４Ｃに対する転写電圧を、それぞれ制御する。ま
た、ＴＲ発生部５９には図示しない電流／電圧検出回路
があり、これにより定電流あるいは定電圧制御を行って
いる。

【００３９】このように、実施の形態１の印刷位置補正
手段は、後述するパターン信号をＬＥＤヘッドインタフ
ェース部５２から各印刷機構２Ｋ〜２Ｃの印刷ヘッドに
転送して搬送ベルト１２上に検出用パターンを印刷し、
その印刷状態を上述した反射強度検出機構２４で読み取
って色ずれ量を検出するように構成されている。

【００４０】次に、色ずれの大きさ（色ずれ量）を検出
するための検出用パターンについて説明する。

【００４１】図５は、搬送ベルト１２上に印刷される検
出用パターンを３ブロックだけ拡大して示す図であり、
図６は、主走査方向での色ずれ量を検出するための検出
用パターンの全体構成を示す図である。

【００４２】ここで、図５（Ａ）にはブラックのパター
ンが示され、同図（Ｂ）にはカラー（イエロー、マゼン
タ、シアンのいずれかの色）のパターンが示されてい
る。ここではブラックとカラーのパターンを別々のもの
として示しているが、実際には最初に、搬送ベルト１２
上にブラックのパターンが印刷され、つぎにイエロー、
マゼンタ、シアンのいずれかのカラーのパターンがその
上に重ねて印刷される。図５（Ａ）（Ｂ）では、いずれ
も搬送ベルト１２は右方向に走行するものとし、先頭か
ら４番目以降のブロックについては省略している。

【００４３】図５（Ａ）に示すように、最初に印刷され
るブラックのパターンは、主走査方向に垂直に５ドット
幅の縞状のパターンがそれぞれ５ドット間隔で４本引か
れたものである。４本の縞状のパターンを１ブロックと
して、副走査方向に一定の間隔を開けて、９ブロックの
縞状のパターンがベルト走行方向に直線状に配列されて
いる（図６参照）。なお、各ブロックの４本の縞は、主
走査方向に関してはいずれも同じ位置に配列される。

【００４４】また、図５（Ｂ）に示すカラーのパターン
では、各ブロック毎の構成自体はブラックのパターンの
配列と同様であって、その最も前に印刷される１ブロッ
ク目の左上の位置ＴＬを基準にして、ブラックのパター
ンの先頭ブロックと重なるように、副走査方向の印刷位
置が設定されている。他方、カラーのパターンの主走査
方向における先頭ブロックの配列位置は、ブラックのパ
ターンに比べて左に４ドットだけ左にシフトした印刷位
置に設定されている。そして、１ブロック目に続いて副
走査方向の後方に印刷される２番目以降のブロックで
は、それぞれ１つ手前のブロックに対して、１ドットだ
け右にシフトした印刷位置が設定されている。

【００４５】図６に示すように、上述した配列に設定さ
れたブラックの縞状のパターンとカラーのパターンとか
らなる検出用パターンは、先に搬送ベルト１２上に印刷
されたブラックのパターンが、後から印刷されるカラー
のパターンによって覆われる形となり、ブラックのパタ
ーンに対するカラーのパターンの主走査方向での印刷位
置ずれに対応して、それぞれ図６（Ａ）（Ｂ）に示すよ
うに、２種類の検出用パターンの重なり合う割合がブロ
ック毎に変化する。しかも、このように２種類の検出用
パターンが重なった場合に、カラートナーと、その下敷
きになっているブラックトナーは、いずれも搬送べルト
１２上では定着されていないため、カラーの検出用パタ
ーンに覆われたブラックの検出用パターンが透けて見え
ることはない。

【００４６】主走査方向の印刷位置ずれがない図６
（Ａ）の場合には、副走査方向の前から数えて５番目の
ブロックで２種類の検出用パターンが完全に重なってい
る。また、図６（Ｂ）は、カラーの検出用パターンの印
刷位置がブラックに対して、主走査方向で左方向に２ド
ットだけずれている場合であり、副走査方向の前から数
えて７番目のブロックで２種類の検出用パターンが完全
に重なっている。このような９ブロックの検出用パター
ンによれば、印刷位置が１ドットずれるにしたがって、
完全に重なり合う検出用パターンのブロック番号が変化
するために、主走査方向での印刷位置ずれがあった場合
に、その左右方向で４ドット以内の範囲であれば検出可
能になる。

【００４７】つぎに、副走査方向での印刷位置の補正に
用いる検出用パターンについて説明する。

【００４８】図７は、副走査方向での色ずれ量を検出す
るための検出用パターンを３ブロックだけ拡大して示す
図であり、図８は、副走査方向の検出用パターンの全体
構成を示す図である。

【００４９】ここで、図７（Ａ）にはブラックのパター
ンが示され、同図（Ｂ）にはカラー（イエロー、マゼン
タ、シアンのいずれかの色）のパターンが示されている
が、主走査方向での色ずれ検出のものと同様に、実際に
は、これらのパターンが重ねて搬送ベルト上に印刷され
る。図７（Ａ）に示すように、最初に印刷されるブラッ
クのパターンは、副走査方向に垂直な５ドット幅の縞状
のパターンがそれぞれ５ドット間隔で４本引かれたもの
である。４本の縞状のパターンを１ブロックとして副走
査方向に一定の間隔を開けて９ブロックの縞状のパター
ンがベルト走行方向に直線状に配列されている（図８参
照）。なお、各ブロックの４本の縞は、主走査方向に関
してはいずれも同じ位置に配列される。

【００５０】また、図７（Ｂ）に示すカラーのパターン
では、各ブロック毎の構成自体はブラックのパターンの
配列と同様であって、しかも主走査方向については、い
ずれのブロックでも左右方向が一致して、ブラックの検
出用パターンに重なるような印刷位置が設定されてい
る。他方、先頭ブロックの副走査方向における配列位置
は、ブラックのパターンに比べて副走査方向の後方に４
ドットだけシフトした印刷位置に設定されている。ま
た、２ブロック目のカラーのパターンは、ブラックのパ
ターンに比べて副走査方向で後方に３ドットだけシフト
した印刷位置に配列されている。同様に、副走査方向の
後方に続いて印刷される各ブロックでは、それぞれ１つ
手前のブロックに対して、１ドットずつシフト量が減少
して、最後の９ブロック目では副走査方向の前方に４ド
ットシフトした印刷位置に配列されている。

【００５１】このように配列されたブラックとカラーの
縞状のパターンを搬送ベルト１２上に重ねて印刷する
と、ブラックのパターンに対するカラーのパターンの副
走査方向での印刷位置ずれに対応して、それぞれ図８
（Ａ）（Ｂ）に示すように、２種類の検出用パターンの
重なり合う割合がブロック毎に変化する。副走査方向の
印刷位置にずれのない図８（Ａ）の場合には、副走査方
向の前から数えて５番目のブロックで２種類の検出用パ
ターンが完全に重なっている。また、図８（Ｂ）は、カ
ラーのパターンの印刷位置がブラックに対して副走査方
向で後方に２ドットだけずれている場合であり、副走査
方向の前から数えて７番目のブロックで２種類の検出用
パターンが重なっている。このような９ブロックの検出
用パターンによれば、主走査方向での色ずれ検出の場合
と同様に、副走査方向でも前後４ドット以内の範囲で印
刷位置ずれが検出可能になる。

【００５２】図８では、副走査方向での色ずれ量を検出
するために、縞が４本で１ブロックを構成した検出用パ
ターンについて説明した。しかし、１ブロックにつき、
縞が１本しかない検出用パターンであっても、同様に印
刷位置ずれを検出することができる。図９は、副走査方
向での色ずれ量を検出する、別の検出用パターンを示す
図である。１本の縞で構成されたブロックであれば、検
出用パターン全体の長さを短くしても、同じ大きさの色
ずれが検出できるので、色ずれ検出に費やす時間を短縮
できる効果がある。

【００５３】つぎに、斜め方向で印刷機構部に位置ずれ
があった場合の印刷位置補正に用いる印刷制御回路と、
そのような色ずれ量を検出するための検出用パターンに
ついて説明する。

【００５４】図１０は、斜め方向での印刷位置を補正す
るための印刷制御回路の構成を示すブロック図である。
この印刷制御回路は、図４に示す主走査方向及び副走査
方向での補正制御と同様に、斜め方向の色ずれ量を検出
するためのパターン信号をＬＥＤヘッドインタフェース
部から各印刷機構２Ｋ〜２ＣのＬＥＤヘッド３に転送し
て搬送ベルト１２上に印刷し、その印刷状態を上述した
図３の反射強度検出機構２４Ｒ，２４Ｌで読み取るよう
に構成されている。図１０に示す斜め方向での印刷位置
の補正制御が、図４に示す主走査方向および副走査方向
での補正制御と異なるのは、２つの反射強度検出機構２
４Ｒ、２４Ｌからの色ずれ量を示す信号が機構制御部５
３に供給されている点である。したがって、ここでは図
４のものと重複する部分には同一の符号を付けて、回路
構成の詳細説明を省略する。

【００５５】図１１は、斜め方向での色ずれ量を検出す
るための検出用パターンの全体構成を示す図である。こ
の斜め方向での色ずれ検出の特徴は、図８に示す副走査
方向の色ずれ検出用パターンと同じ配列のものが、搬送
ベルト１２の左右方向の両端部にそれぞれ印刷されるよ
うに設定されていることである。これによって、斜め方
向での補正制御では、後に詳細に説明するように、搬送
ベルト１２の左右側でそれぞれ副走査方向での色ずれ量
の違いを検出して、ここから基準位置に配置されたブラ
ックの印刷機構２Ｋに対して、カラーのパターンを印刷
する印刷機構２Ｙ〜２Ｃそれぞれの斜め方向での傾き量
が求められる。

【００５６】図１１では、ブラックの上に重ねて印刷さ
れるカラーのパターンを、例えばイエローとする。ここ
で、搬送ベルト１２の左側に印刷された検出用パターン
では色ずれ量がゼロ、即ち、反射強度検出機構２４によ
り５ブロック目が最もよく重なっているものとして特定
され、右側のものでは副走査方向の後方に２ドットずれ
ていて、反射強度検出機構２４により７ブロック目が最
もよく重なっているものとして特定される。反射強度検
出機構24によってブラックのパターンとイエローのパタ
ーンが最もよく重なっているブロックを特定する方法に
ついては、後に詳述する。したがって、ブラックの印刷
機構２Ｋに対してイエローの印刷機構２Ｙでは、例えば
ＬＥＤヘッド３の取り付け位置（ライン位置）が相対的
に２ドットだけ右上斜め方向に傾いていて、両者の斜め
方向での印刷位置ずれにより色ずれが生じていることが
わかる。記録媒体の搬送路に対して、画像形成手段を構
成するイメージドラムユニットが傾いて取り付けられた
場合にも、同様の色ずれが生じる。

【００５７】このように斜め方向の印刷位置ずれを検出
する場合には、斜め方向の色ずれ量とともに、左右側で
の副走査方向の色ずれ量を演算するだけで、副走査方向
の平均的な色ずれ量も簡単に求められる。そこで、搬送
ベルト１２の左右側に印刷された副走査方向での色ずれ
量を検出するための検出用パターンは、斜め方向と副走
査方向の印刷位置の補正に兼用することも可能である。

【００５８】ここでは、主走査方向／副走査方向とは別
に、斜め方向の印刷位置ずれを検出する手段として、２
つの反射強度検出機構２４Ｒ、２４Ｌを使用している。
しかし、これらの反射強度検出機構２４Ｒ、２４Ｌは、
図５、或いは図７に示す検出用パターンから色ずれを検
出することによって、主走査方向／副走査方向での印刷
位置ずれの検出にも使用することができる。

【００５９】つぎに、実施の形態１における印刷制御動
作について、図１〜図１１を参照しながら説明する。は
じめに、通常の印刷動作、すなわち帯電、露光、現像、
転写、及び定着の各動作について説明する。

【００６０】図４、或いは図１０において、カラー画像
記録装置１に対して外部装置となる、例えばホストコン
ピュータから画像データがホストインタフェース部５０
を介して入力される。コマンド／画像処理部５１で画像
データが受信されると、コマンド／画像処理部５１から
機構制御部５３に画像記録の指示を出す。この指示によ
り、最初に機構制御部５３からヒータ５５を暖める信号
が出力される。コマンド／画像処理部５１では、用紙Ｓ
に印刷すべき１ページ分の画像データを、内部のメモリ
において各色毎に記憶し、かつヒータ５５が一定温度以
上になると印刷動作に入る。その時点で、機構制御部５
３は給紙機構に印刷指令を出して、用紙収容カセット１
９に収納されている用紙Ｓを搬送路に送り出して、この
用紙Ｓに画像データを印刷する。

【００６１】図１及び図４により、用紙Ｓに画像データ
を記録する印刷動作について簡単に説明する。機構制御
部５３は、各種のモータ５４のうちベルトモータおよび
ドラムモータを駆動して、各印刷機構２Ｋ〜２Ｃの感光
体６、帯電ローラ５、現像ローラ７、スポンジローラ
９、転写ローラ４、及び駆動ローラ１３と搬送ベルト１
２を駆動する。その後、機構制御部５３はモータ５４の
うちホッピングモータを駆動してホッピングローラ１６
を回転させる。ホッピングローラ１６の回転により用紙
収容カセット１９から用紙Ｓが１枚だけガイド２０へ送
られ、その用紙Ｓの先端がレジストローラ１７とピンチ
ローラ１８の間に到達すると、ホッピングモータは停止
する。

【００６２】つぎに、レジストローラ１７およびヒート
ローラ２５をそれぞれ回転させる。それと同時に、機構
制御部５３は図示しない吸着帯電用の電源をオンして、
吸着ローラ１５に電圧を供給する。ガイド２０へ送られ
た用紙Ｓが、レジストローラ１７によって吸着ローラ１
５と搬送ベルト１２との間に達すると、用紙Ｓの先端は
吸着ローラ１５と従動ローラ１４間の静電力により搬送
ベルト１２に吸着される。さらに、レジストローラ１７
が回転すると、用紙Ｓは搬送ベルト１２に吸引されなが
ら、図１の矢印ｅ方向に搬送される。

【００６３】つぎに、機構制御部５３は高圧制御部５６
に指令を出し、それを受けた高圧制御部５６は、それぞ
れ帯電用電源、現像バイアス（ＤＢ）電源をオンし、各
印刷機構２Ｋ〜２Ｃの帯電ローラ５および現像ローラ７
に電圧を供給する。これにより、各印刷機構２Ｋ〜２Ｃ
の感光体６表面はそれぞれ帯電ローラ５を介して均一に
帯電され、各印刷機構２Ｋ〜２Ｃの現像ローラ７には所
定の高電圧が印加される。

【００６４】また、用紙Ｓが所定の位置に到達すると、
それが機構制御部５３からコマンド／画像処理部５１に
通知され、コマンド／画像処理部５１では、画像データ
を記憶しているメモリから１ライン分のブラック画像信
号がＬＥＤヘッドインタフェース部５２へ送信される。
ＬＥＤヘッドインタフェース部５２では、受信した画像
データをＬＥＤヘッド３Ｋに送信可能なデータ形式に変
換して送信する。ＬＥＤヘッド３Ｋは、送られてきた画
像データに対応するＬＥＤが点灯することにより、帯電
した感光体６Ｋの表面にブラック画像信号に応じた１ラ
イン分の静電潜像を形成することができる。

【００６５】このようにして、ライン毎のブラック画像
信号が次々に感光体６Ｋの表面に静電潜像化され、副走
査方向の長さ分だけブラックの画像が潜像化されて露光
が終了する。感光体６Ｋの表面に形成された静電潜像に
は、現像ローラ７Ｋからブラックトナーが付着され、静
電潜像は感光体６Ｋが回転することによって次々に現像
される。用紙Ｓの先端が感光体６Ｋと転写ローラ４Ｋの
間に到達した時点で、機構制御部５３は高圧制御部５６
に指令を出し、ＴＲ発生部５９のブラックの転写用電源
がオンにされる。この転写ローラ４Ｋによって、電気的
に感光体６Ｋ表面のトナー画像が用紙Ｓに転写される。
そして感光体６Ｋが回転することによって、トナー画像
は次々に用紙Ｓ上に転写され、用紙Ｓには１ページ分の
ブラック画像が記録されることになる。以上により用紙
Ｓへのブラックのトナー画像の転写が終了する。

【００６６】その後、用紙Ｓの後端が感光体６Ｋと転写
ローラ４Ｋの間に到達した時点で、機構制御部５３から
高圧制御部５６に指令を出し、印刷機構２Ｋの転写用電
源がオフになる。これに前後して、用紙Ｓの先端が印刷
機構２Ｋを抜けた後、搬送ベルト１２の下流側に配置さ
れた次の印刷機構２Ｙに搬送されると、この印刷機構２
Ｙによって、同様にイエローのトナー画像が転写され
る。すなわち、用紙Ｓが所定の位置に搬送されたとき、
上述したブラックトナーの転写と同様に、コマンド／画
像処理部５１よりイエロー画像信号が出力され、感光体
上に静電潜像化され、現像部で付着したイエロートナー
が用紙Ｓに転写される。次に、用紙Ｓは印刷機構２Ｙか
ら印刷機構２Ｍへ搬送され、印刷機構２Ｍによってマゼ
ンタの卜ナー画像が転写される。さらに、用紙Ｓの先端
が印刷機構２Ｍから印刷機構２Ｃへ搬送されて、シアン
のトナー画像が転写される。

【００６７】このように順次に各色のトナー画像が重ね
て転写された後、搬送ベルト１２から分離された用紙Ｓ
は定着部へ案内される。定着部に到達した用紙Ｓは、既
に定着可能な温度に達しているヒートローラ２５と、こ
れに圧接する加圧ローラ２６により、トナー画像が定着
される。用紙Ｓは、トナー画像の定着が終了すると排出
スタッカ２８へ排出される。機構制御部５３では、セン
サ２７が用紙Ｓの後端を検出することにより、排出スタ
ッカ２８への排出を検知することができる。用紙Ｓの排
出が終了すると、機構制御部５３は全てのモータ５４を
停止する。なお、転写用電源は各印刷機構２Ｋ〜２Ｃに
おけるトナー画像の転写が終了した時点でオフにされ、
帯電用電源と現像バイアス電源は、感光体の回転が停止
した時にオフになる。

【００６８】カラー画像記録装置では、給紙機構１９か
ら繰り出された用紙Ｓを１回だけ通紙して、４つの印刷
機構２Ｋ〜２Ｃにより４色の画像を同時に印刷できるこ
とから、印刷の高速化が可能である。しかし、前述した
ようなイメージドラムユニット等の加工精度や、記録ヘ
ッドの装置への取り付け精度等から、主走査方向、副走
査方向、或いは斜め方向の色ずれが発生すると、画像の
色調が変わってしまったり、文字がブレてしまうといっ
た問題が生じていた。そこで、実施の形態１では、次に
述べるように印刷位置補正を行なっている。

【００６９】まず、検出用パターンによる色ずれ量の検
出動作について説明する。

【００７０】図１２は、搬送ベルトに印刷された検出用
パターンの印刷濃度を説明する図である。同図（ａ）〜
（ｄ）は、それぞれ縞状のカラーのパターンと、縞状の
ブラックのパターンとの重なり具合が異なって印刷され
た４つのブロックを示している。また、図１２（ｅ）
は、それぞれカラートナーの反射率Ｒｃ、ベルトの反射
率Ｒｂ、ブラックトナーの反射率Ｒｋが、Ｒｃ＞Ｒｂ＞
Ｒｋの関係にあるものとして、反射強度検出機構２４に
よって検出される濃度レベルの変化を示している。ここ
で、横軸は搬送ベルト１２に対する反射強度検出機構２
４の濃度検出位置に対応しており、縦軸は反射光の検出
結果である反射率（濃度レベル）を示している。この濃
度レベルは、図３、或いは図４に示すように、搬送ベル
ト１２に対向する位置に設けられた反射強度検出機構２
４、或いは反射強度検出機構２４Ｒ，２４Ｌによって検
出される。

【００７１】前述した通り、主走査方向、副走査方向、
及び斜め方向での色ずれ量を検出するには、検出用パタ
ーンにおいて、カラーのパターンとブラックのパターン
が最も良く重なっているブロック（例えば、図１２
（ｂ）に示すブロック）の印刷位置を特定すればよい。
その場合に、縞状のパターンのうち、後から上に重ねて
印刷されたカラーの各パターンの面積は常に一定であっ
て変化しないが、各ブロック毎にブラックトナーの占め
る面積、及び搬送ベルト１２の露出面積は、縞状のパタ
ーンの重なり具合に応じて変化する。したがって、図１
２（ｅ）に示すように各ブロックからの光の反射強度を
測定して、図１２（ｅ）に示すようにそれぞれの濃度レ
ベルの相対値が分かればブロックを特定でき、そこから
色ずれ量が検出できることになる。

【００７２】図１３は、検出用パターンの重なり具合と
反射強度との関係を示す図である。上述したように、搬
送ベルト１２の反射率Ｒｂとカラートナーの下敷きにな
っているブラックトナーの反射率Ｒｋとの間に差があれ
ば、各ブロックの平均反射率が変化する。また、その反
射強度の変化は２種類の検出用パターンの重なり具合に
依存する。

【００７３】ところで、各ブロックの平均反射率Ｒは、
図１３に示すように、カラーの縞の幅、ブラックの露出
幅、搬送ベルトの露出幅をそれぞれα、β、γドットと
すると、 Ｒ＝（αＲｃ＋βＲｋ＋γＲｂ）／（α＋β＋γ） となる。例えば図７、図８で説明した縞状のパターンの
場合、α＝５、β＋γ＝５であるから、検出用パターン
の各ブロックでの反射率Ｒは、 Ｒ＝（１／１０）×｛（Ｒｋ−Ｒｂ）β＋５Ｒｃ＋５Ｒ
ｂ｝ のように計算される。

【００７４】いま、ある程度高い反射強度を有する搬送
ベルトを採用すれば、ブラックトナーの反射率Ｒｋは通
常極めて低いので、（Ｒｋ−Ｒｂ）＜０となる。そこ
で、ブラックの露出幅であるβが大きくなると、この平
均反射率Ｒの値は小さくなる。このように、ブラックト
ナーの反射率よりも高い反射率の搬送ベルトにより搬送
機構が構成されているものとすれば、図１２に示したよ
うに、２種類の検出用パターンが最も大きく重なってい
るブロックにおいて平均反射率が最も高くなるので、各
ブロックの平均反射強度を測定することで色ずれ量の相
対的な大きさが検出できる。

【００７５】上述した各ブロックの平均反射強度を測定
するためには、最適なトナー濃度で検出用パターンを印
刷する必要がある。そこで、印刷濃度の濃度補正につい
て説明する。

【００７６】図１６は、トナー濃度と現像バイアスとの
関係を示す図である。図において、横軸には現像バイア
ス、縦軸にはトナー濃度を示している。

【００７７】濃度補正では、最初に、トナー濃度補正用
のパターンを各画像形成部により搬送べルトに転写す
る。トナー濃度を正確に測定するには、濃度補正用のパ
ターンの大きさがセンサスポットに対して十分大きく形
成されている必要がある。また、この濃度補正用のパタ
ーンには、例えば後に実施の形態３で説明するような粗
調整用のパターンが使用できる。検出されたトナー濃度
は、予め設定されたトナー濃度（所定のレベルｄ１）と
比較され、現像バイアスが補正できる。図１６に示すよ
うに、トナー濃度は現像バイアスと比例関係にあり、検
出したトナー濃度が所定のレベルｄ１以下の場合には、
現像バイアスの絶対値が大きくなる方向に補正すればよ
い。

【００７８】トナー濃度は、現像バイアスが低い（絶対
値で低い）と薄くなる。上記グラフのように、現像バイ
アス（−３００Ｖ）に対するトナー濃度の測定結果が表
される場合、最適なトナー濃度とするためには現像バイ
アスを高く（絶対値で高く）するように補正する（補正
後の現像バイアス−Ｘは、｜−３００｜＜｜−Ｘ｜とす
る）。

【００７９】つぎに、色ずれ量に応じた印刷位置の補正
動作について、具体的に説明する。

【００８０】はじめに、ブラックに対するイエローの主
走査方向での色ずれをなくすための補正手順を説明す
る。

【００８１】まず、給紙を停止した状態で搬送ベルト１
２のみを駆動し、印刷機構２Ｋによって搬送ベルト１２
の表面にブラックトナーによる主走査方向の検出用パタ
ーンを印刷する。続いて、このブラックの検出用パター
ンと重なるように、イエロートナーによる主走査方向の
検出用パターンを、印刷機構２Ｙによって印刷する。そ
の結果、図６に示すような検出用パターンが搬送ベルト
１２に印刷され、順次に反射強度検出機構２４の前に送
られてくる。反射強度検出機構２４では、各ブロックの
反射率に応じた光信号から濃度レベルに対応する電気信
号として機構制御部５３に出力している。機構制御部５
３の記憶手段では、最も高い出力が検出されたブロック
位置に基づいて、ブラックに対するイエローの色ずれ量
を記憶している。

【００８２】イエローの色ずれ量が測定された後は、搬
送ベルト１２上の検出用パターンが、図１に示す張設ロ
ーラ３１とクリーニングブレード３２とで構成されたク
リーニング機構によって廃トナータンク３３に削り落と
される。

【００８３】ブラックに対するマゼンタ、シアンの主走
査方向での色ずれを補正する手順も、イエローの場合と
同様に行なわれ、それぞれマゼンタ、シアンの色ずれ量
が記憶される。主走査方向の印刷位置ずれは、このよう
に検出された各色の色ずれ量に基づいて、以下のように
して補正される。

【００８４】主走査方向での色ずれは、データ転送クロ
ックに対して画像データを送出するタイミングを変更す
ることにより補正できる。すなわち、ブラックトナーの
印刷位置に対してイエロートナーの印刷位置が、例えば
主走査方向の右寄りに１ドットずれている場合、その位
置ずれ信号を機構制御部５３からＬＥＤヘッドインタフ
ェース部５２に通知する。ＬＥＤヘッドインタフェース
部５２では、印刷機構２Ｙに対するイエロー画像信号の
出力タイミングを１ドット分だけ早めることで、イエロ
ー画像の印刷位置を左ヘ１ドットずらす補正が行われ
る。

【００８５】他のカラー画像の印刷位置についても、ブ
ラックの印刷機構２ＫのＬＥＤヘッド３Ｋによる印刷位
置を基準にして同様の位置補正を行なえば、色ずれをな
くすことができる。このようにして、すべての色の画像
データについて主走査方向での印刷位置を補正すること
によって、主走査方向で色ずれの無い印刷が可能にな
る。

【００８６】副走査方向での印刷位置の補正動作でも、
イエロー、マゼンタ、シアンそれぞれの色ずれ量の検出
は、副走査方向の色ずれ量を検出する検出用パターンを
用いることによって、主走査方向の色ずれ量の検出と同
様に行なわれる。ただし、副走査方向での色ずれをなく
すための補正手順では、ブラックトナーの印刷位置に対
してイエロートナーの印刷位置が、例えば副走査方向の
後方に３ドットずれている場合、その位置ずれ信号を機
構制御部５３からＬＥＤヘッドインタフェース部５２に
通知する。ＬＥＤへッドインタフェース部５２では、コ
マンド／画像処理部５１中の画像データのアドレスを３
ドット分だけ前方の値に変更して出力することで、イエ
ロー画像の印刷位置を前方に３ドットずらす補正が行わ
れる。同様にして、すべての色の画像データについて副
走査方向での印刷位置を補正することによって、副走査
方向で色ずれの無い印刷が可能になる。

【００８７】斜め方向での印刷位置の補正動作では、イ
エロー、マゼンタ、シアンそれぞれの色ずれ量が、搬送
ベルト１２の左右側両サイドに印刷された検出用パター
ンによって、副走査方向の色ずれ量の検出と同様に行な
われる。ただし、斜め方向での色ずれをなくすための補
正手順では、ブラックトナーの印刷位置に対してイエロ
ートナーの印刷位置が、例えば２ドットだけ右上に傾い
ている場合、その位置ずれ信号を機構制御部５３からＬ
ＥＤヘッドインタフェース部５２に通知する。ＬＥＤへ
ッドインタフェース部５２では、コマンド／画像処理部
５１内に蓄積された画像データのアドレスをずらすこと
により、色ずれ量が修正された画像データをＬＥＤヘッ
ド３に転送できる。すなわち、ＬＥＤヘッド３として１
ライン３１２バイトのものが使用されているとすると、
ＬＥＤへッドインタフェース部５２では、コマンド／画
像処理部５１中の画像データのうち、初めの１０４バイ
トの画像データを１ドットだけ後のラインデータに変換
し、中間の１０４バイトはそのままで、終わりの１０４
バイトの画像データを１ドットだけ前のラインデータに
変換するようにアドレスをずらせばよい。

【００８８】こうして、左右に配した反射強度検出機構
２４Ｒ，２４Ｌにより、ブラックのＬＥＤヘッド２Ｋに
よる印刷位置を基準に他のＬＥＤヘッド２Ｙ〜２Ｃの傾
きを求め、すべての色の画像データについて斜め方向で
の印刷位置を補正すれば、色ずれのない印刷が可能にな
る。この場合に、濃度補正用センサと色ずれ量を検出す
るための反射強度検出機構２４Ｒ，２４Ｌとを兼用する
ことができ、それによってコストを押さえることができ
る。

【００８９】上述した主走査方向での色ずれ量の検出で
は、主走査方向に垂直な縞状パターンを利用していた。
しかし、図１４に示すように、主走査方向に対して斜め
４５度に傾斜する斜め縞のパターンを利用することも可
能である。図１４（Ａ）〜（Ｄ）は、いずれも主走査方
向での色ずれ量を検出するための検出用パターンを示す
図であって、いずれもブラックのパターンが斜めに４ビ
ット幅の縞として５ビット間隔で、副走査方向に１１ブ
ロックだけ印刷され、その上に重ねて印刷されるカラー
パターンは同様に、４ビット幅の縞として４ビット間隔
で印刷されている。

【００９０】図１４の検出用パターンでは、主走査方向
と副走査方向の色ずれが混在して検出される。そこで、
予め図７に示すような検出パターンによって副走査方向
での色ずれ量を検出しておく。図１４（Ａ）では、副走
査方向での色ずれがない場合であって、検出すべきブロ
ックを矢印で示すように、中央のブロックでブラックと
カラーのパターンが重なっていれば、主走査方向でも色
ずれが生じていない。また、同図（Ｂ）に示すように、
検出すべきブロックが−２のブロックであっても、カラ
ー印刷がブラックのパターンに対して２ドット副走査方
向の後方にずれている場合には、主走査方向での色ずれ
は生じていない。また、同図（Ｃ）では、副走査方向で
の色ずれがなければ、カラー印刷がブラックのパターン
に対して２ドット主走査方向の右方にずれている。ま
た、同図（Ｄ）は、カラー印刷がブラックのパターンに
対して２ドット副走査方向の後方にずれている場合であ
って、かつ２ドット主走査方向の右方にずれている場合
である。

【００９１】主走査方向の色ずれ検出に関して、図１４
に示す斜め縞の検出用パターンは、図５に示す縦縞の検
出パターンと比較して、大きな色ずれの検出用として適
している。何故なら、検出可能な色ずれの最大値を大き
くするには、パターンを構成する縞の幅と隣接する縞と
縞の間の距離を大きくする必要があり、図5に示すよう
な主走査方向に垂直なパターンにおいて縞の幅と縞間の
距離とを大きくした場合、スポット径の大きなセンサ24
を用いなければならない。しかし、図14に示す斜め縞の
パターンの場合は、縞の幅を4ビット幅以外、例えば10
ビット幅のように大きくしてもセンサ24のスポットは次
々と縞をよぎるので、センサ24のスポット径に影響され
ずに、各ブロックの平均反射強度の検出が可能であると
いう利点がある。

【００９２】図１５は、検出すべきブロックでベルト露
出面積が最小になるように設定した検出用パターンを示
す図である。同図（Ａ）には、主走査方向の色ずれ量を
検出するためのパターン、同図（Ｂ）には、副走査方向
の色ずれ量を検出するためのパターンを示している。こ
こで、色ずれが生じていない場合には、基準となる中央
のブロック（０）でカラーパターンとブラックパターン
との縞が互いに重なることなく、互い違いに印刷され
て、転写ベルトの露出面積が零となっている。いずれ
も、ブラックの印刷機構が用紙搬送機構の最上流位置に
配置されているので、カラーパターンの縞が上に印刷さ
れている。

【００９３】図１５（Ａ）のパターンでは、４本の縞状
のカラーパターンはいずれのブロックでも同じ位置に印
刷されるが、ブラックのパターンは用紙搬送機構の下流
側のブロックで、色ずれ量の検出単位分のビットだけ左
側にシフトした位置に印刷され、上流側のブロックでは
反対に右側にシフトした位置に印刷される。したがっ
て、中央から２ブロックだけ上流側でベルト露出面積が
最小になれば、カラーパターンがブラックのパターンに
対して２ドットだけ右方に色ずれを生じていると判定で
きる。

【００９４】また、図１５（Ｂ）のパターンでは、ブラ
ックのパターンは用紙搬送機構の下流側のブロックで、
色ずれ量の検出単位分のビットだけ下流側にシフトした
位置に印刷され、上流側のブロックでは反対に上流側に
シフトした位置に印刷される。したがって、中央から２
ブロックだけ上流側でベルト露出面積が最小になれば、
カラーパターンがブラックのパターンに対して２ドット
だけ上流方向に色ずれを生じていると判定できる。

【００９５】いずれのパターンでも、ブラックトナーの
反射率Ｒｋがベルトの反射率Ｒｂより小さいとき、ベル
ト露出面積が最小となるブロックでの反射強度が最小に
なって、センサ出力が最小になるブロックを特定するこ
とにより、色ずれ量を求めることができる。反対に、Ｒ
ｋがＲｂより大きいとき、ベルト露出面積が最小となる
ブロックでの反射強度が最大になって、センサ出力が最
大になるブロックを特定することにより、色ずれ量を求
めることができる。

【００９６】ブラックトナーの反射率Ｒｋは、通常では
極めて低いので、ベルトの反射率Ｒｂより低くなって、
ベルト露出面積が最小のブロックで検出用パターンの反
射率が最小になる。反対に、ＲｋがＲｂより高い場合に
は、ベルト露出面積が最小のブロックで検出用パターン
の反射率が最大になる。いずれの場合も、搬送ベルト
は、製造工程などによってその反射率Ｒｂにむらが発生
しやすく、もともと反射率の低いブラックトナーでは反
射率Ｒｋの変動が少ない。したがって、ベルト露出面積
が最小のブロックを検出対象とする検出用パターンで
は、より誤差の少ない色ずれ量の測定が可能になる利点
がある。

【００９７】以上のように、実施の形態１のカラー画像
記録装置によれば、複数の画像形成手段を有するカラー
画像記録装置において、主走査方向、副走査方向、およ
び斜め方向の色ずれ量を検出する検出用パターンを搬送
べルトに印刷し、反射強度検出機構によってパターンの
反射強度を測定することにより、各画像形成手段の主走
査方向、副走査方向、および斜め方向の印刷位置を補正
して、色ずれのない良好なカラー画像の記録が行なえ
る。

【００９８】なお、以上に説明したカラー画像記録装置
では、検出用パターンを構成する縞状のパターンのドッ
ト幅、縞の間隔、或いはブロックの配列数等に応じて、
実際に検出可能な色ずれの大きさが決まる。また、検出
用パターンのブロック間で、その印刷位置をどのように
シフトさせて配列するかに応じて、実際に検出可能な色
ずれ量の大きさの最小単位（ドット数）が決まる。した
がって、上述した実施の形態における検出用パターンの
配列方法や、構成方法だけに限定されるものではなく、
検出用パターンから色ずれ量を読み取る検出手段の性能
に応じて調節すれば良い。その場合に、検出手段の性能
に応じて縞の本数や長さ、検出用パターンの大きさ等を
調節でき、また、反射率が最小のブロックを検出する
か、最大のブロックを検出するかについても、選択する
ことができる。

【００９９】実施の形態２ 実施の形態１では、色ずれ量を検出するために検出用パ
ターンを搬送ベルトに印刷し、その反射強度を反射強度
検出機構によって測定してカラー画像記録装置で発生す
る色ずれをなくすようにしている。しかし、パターンの
反射強度を検出する検出機構は、カラー画像記録装置へ
の取り付け位置や角度が一定せず、或いは検出機構自体
に固有のバラツキがあったり、更には、使用環境の変化
や時間の経過に伴って検出機構自体が汚れる等の原因で
性能劣化などが生じた場合に、その出力が安定しなくな
って、色ずれ量を確実に検出することが難しい。通常、
このような反射強度検出機構ではバラツキや経時変化な
どの影響を除去するために、既知の反射率を持つ物体を
基準とするキャリブレーションが行われる。ところが、
バラツキや経時変化が生じないような基準物体をわざわ
ざ設けてキャリブレーションを行なうと、コストがかさ
むといった問題もある。

【０１００】そこで、実施の形態２では、反射強度検出
機構２４の出力を調節するために、つぎに説明するよう
なキャリブレーション機能を備えた機構制御部５３を構
成したことを特徴とするものである。なお、この実施の
形態２では、装置全体、制御回路、及び色ずれ検出用の
パターンの構成は、実施の形態１において説明したもの
と同様なので、それらの説明は省略する。

【０１０１】図１７は、機構制御部と反射強度検出機構
とを示す回路ブロック図である。この図１７に示すよう
に、反射強度検出機構２４は発光ダイオード２４ａと受
光素子であるフォトトランジスタ２４ｂからなるセンサ
であって、発光ダイオード２４ａへの入力電流を調節し
て、その発光量の調節が可能である。また、フォトトラ
ンジスタ２４ｂでは反射強度に比例したアナログ電圧を
機構制御部５３に出力するように構成されている。

【０１０２】すなわち、発光ダイオード２４ａのアノー
ド端子は、機構制御部５３を構成する電圧電流変換回路
５３ａと接続されている。また、発光ダイオード２４ａ
のカソード端子は抵抗２４ｃを介して接地されており、
フォトトランジスタ２４ｂのコレクタ端子は５Ｖ電源２
４ｄと接続されている。フォトトランジスタ２４ｂのエ
ミッタ端子はセンサの出力端子であって、この出力端子
が機構制御部５３を構成する信号増幅回路５３ｆと接続
されている。

【０１０３】機構制御部５３では、信号増幅回路５３ｆ
はＡＤコンバータ５３ｅと接続され、ＡＤコンバータ５
３ｅはＣＰＵ５３ｄと接続されている。また、ＣＰＵ５
３ｄはＤＡコンバータ５３ｂに接続され、ＤＡコンバー
タ５３ｂは電圧電流変換回路５３ａに接続されている。
また、ＣＰＵ５３ｄには記憶装置５３ｃが接続されてい
る。なお、この実施の形態２で反射強度検出機構２４を
構成する発光ダイオード２４ａは、その入力電流によっ
て発光量の調節が可能であり、また、ＡＤコンバータ５
３ｅへの入力電圧は５Ｖが上限である。

【０１０４】つぎに、反射強度検出機構２４の出力を調
節するキャリブレーションの方法を説明する。この実施
の形態２では、搬送ベルト上に印刷したパターン（基準
パターン）を基準として、反射強度検出機構２４のキャ
リブレーションが行われる。

【０１０５】図１８は、キャリブレーション用の基準パ
ターンの一例を示す図である。図１８に示す基準パター
ンＰｃは、実施の形態１で説明した副走査方向での色ず
れ量を検出するための検出用パターンとともに、出力調
節の基準として搬送ベルト１２に印刷される。ここで、
ブラックトナーの反射強度は極めて低いので、搬送ベル
ト１２の反射強度がブラックトナーよりも高いものとす
れば、基準パターンＰｃの反射強度をカラートナーのパ
ターンのみの反射強度にほぼ等しくすることで、色ずれ
量の検出において特定したい反射強度が最も高いブロッ
ク、即ち２種類の検出用パターンの最も重なっているブ
ロックの特定が容易になる。したがって、基準パターン
Ｐｃの具体的な形態としては、図１８に示すように、副
走査方向での色ずれの検出用パターンとして説明したカ
ラートナーによるものと全く同じブロック構成とするこ
とができる。勿論、検出用パターンと反射強度が同じと
なるべた塗りパターンとして構成してもよい。

【０１０６】このように、基準パターンＰｃの反射強度
に対応させてキャリブレーションを行なえば、反射強度
検出機構２４の出力を希望通りに調節することができ、
最も重なっているブロックの特定が容易になるという利
点がある。また、基準パターンＰｃをカラートナー単体
により構成したので、色重ねによる印刷の必要がなく、
印刷機構２Ｙ〜２Ｃに色ずれがあっても影響されない。

【０１０７】なお、ブラックトナーの反射強度よりも搬
送ベルト１２の反射強度の方が低いときには、搬送べル
ト１２が検出用パターンによって完全に覆われたブロッ
クの反射強度が最も高くなり、特定したいブロックの反
射強度が最も低くなる。このような場合の基準パターン
Ｐｃとしては、ブラックトナーを全面に印刷した上に色
ずれの検出用パターンと同等の面積占有率でカラーパタ
ーンを印刷して構成すれば、搬送ベルト１２が完全に覆
われたブロックと同じ反射強度となって、反射強度検出
機構２４のキャリブレーションが可能となる。

【０１０８】図１９、図２０は、キャリブレーション用
の基準パターンと色ずれ量の検出用パターンとの配置関
係を示す図である。

【０１０９】図１９または図２０に示すように、上述し
た図１８の基準パターンＰｃは色ずれ検出用パターンの
前方に印刷される。反射強度検出機構２４では基準パタ
ーンＰｃの読み取り中に、信号増幅回路５３ｆの出力が
４．５Ｖ程度になるように、機構制御部５３によって発
光ダイオード２４ａの発光量を調整している。４．５Ｖ
に調節する理由は、Ａ/Ｄコンバータ５３ｅへの入力が
５Ｖを越えないようにある程度の余裕を見ながら、かつ
読取り可能な範囲内で、出力波形をなるべく拡大するた
めである。なお、２種類の検出用パターンの最も重なっ
ているブロックの出力電圧を特定の値に設定することも
可能である。

【０１１０】次に、２種類の検出用パターンの色ずれ量
を検出するための反射強度検出機構２４におけるキャリ
ブレーション動作について説明する。ここでは、通常の
印刷動作、すなわち、帯電、露光、現像、転写、及び定
着の動作や、色ずれの検出動作、及びその補正動作は、
実施の形態１の場合と同様のものである。

【０１１１】キャリブレーション用の基準パターンＰｃ
が印刷された搬送べルト１２が反射強度検出機構２４に
到達するまでは、その発光ダイオード２４ａには電流は
流れない。基準パターンＰｃが反射強度検出機構２４の
フォトトランジスタ２４ｂの前まで送られてくると、発
光ダイオード２４ａへの印加電流が記憶装置５３ｃに記
憶されている所定値に等しくなるよう、ＣＰＵ５３ｄか
らＤＡコンバータ５３ｂにデジタル信号を出力する。Ｄ
Ａコンバータ５３ｂではＣＰＵ５３ｄからのデジタル信
号をうけて、電圧電流変換回路５３ａに所定のアナログ
電圧を出力する。電圧電流変換回路５３ａはＤＡコンバ
ータ５３ｅからのアナログ電圧を電流に変換し、反射強
度検出機構２４の発光ダイオード２４ａに電流を流す。
この時、キャリブレーション用の基準パターンＰｃの反
射強度が反射強度検出機構２４のフォトトランジスタ２
４ｂによって検出され、反射強度に比例したアナログ電
圧信号が出力される。このアナログ電圧信号が反射強度
検出機構２４の出力信号として信号増幅回路５３ｆで増
幅されて、ＡＤコンバータ５３ｅに入力される。

【０１１２】こうして反射強度検出機構２４からの出力
信号はデジタル信号に変換され、ＣＰＵ５３ｄに入力さ
れ、そこに設定されている希望する電圧より高くなった
かどうか判断される。この希望する電圧とは、記憶装置
５３ｃにあらかじめ記憶された反射強度検出機構２４に
とっての最適電圧である。反射強度検出機構２４の出力
が希望する電圧より低い場合、上述した手順で同じ値だ
け電流を増やしていく。希望する電圧を超えた場合は、
電流値を上げていったときの上げ幅よりも小さな幅で、
同様の手順で電流値を下げて行って、希望するセンサ出
力電圧を下回ったところでキャリブレーション完了とす
る。以上のキャリブレーション動作によって、色ずれ量
の検出用パターンを読取る際の出力を安定させて、色ず
れ量を確実に読取れる電流値の大きさに調節できる。

【０１１３】以上のように、実施の形態２のカラー画像
記録装置によれば、複数の画像形成手段を有するカラー
画像記録装置装置おいて、搬送べルト上に印刷したキャ
リブレーション用の基準パターンＰｃによって反射強度
検出機構２４のキャリブレーションを行って、反射強度
検出機構２４の検出精度のバラツキを押さえるようにし
たので、色ずれ量の検出、及びそれに基づく印刷位置の
補正を安定して確実に行うことができる。したがって、
安定して色ずれのない良好なカラー画像の記録を行える
カラー画像記録装置を提供することができる。

【０１１４】実施の形態３ 実施の形態１において説明した発明では、色ずれ検出用
パターンの反射強度を測定して、複数の画像形成手段を
備えたカラー画像記録装置で発生する色ずれをなくすよ
うにしていた。その場合に、主走査方向、副走査方向と
もに前後４ドット以内の色ずれが検出可能であった。さ
らに大きな色ずれを高い精度で検出して補正するには、
検出できる色ずれの最大値と最小値とが異なる複数の検
出パターンを使用して、複数段階に分けて色ずれ量を検
出し、それらの補正を行なう必要があり、これまでに述
べたような微調整用パターンに加えて、粗調整のための
検出用パターンから色ずれ量のデータを取り出す必要が
ある。

【０１１５】そこで、実施の形態３では、例えば微調整
用、及び粗調整用の２段階の色ずれ検出を行なうための
検出用パターンを用いた色ずれ検出と、その場合の斜め
方向の色ずれ検出動作を行なうための読み取り回路につ
いて説明する。なお、この実施の形態３では、装置全
体、及び制御回路の構成は、実施の形態１において説明
したものと同様なので、それらの説明を省略する。

【０１１６】図２１は、副走査方向の色ずれを検出する
ための粗調整用パターンを示す図である。この図に示す
ように、粗調整用パターンでは、縞の幅、及び縞の間隔
はいずれも２０ドット、カラートナーによる各ブロック
は４ドット単位でシフトしている。すなわち、縞の幅、
間隔、カラートナーによって印刷される各ブロックのシ
フト量等は、微調整用パターンと比較してすべて４倍の
ドット数に設定されている。

【０１１７】図２２（Ａ）（Ｂ）は、それぞれ副走査方
向での色ずれ量の異なる２つの粗調整用パターンを示す
図である。

【０１１８】図２２（Ｂ）に示す粗調整用パターンで
は、例えばカラーの縞の配列がブラックのものに対して
副走査方向に８ドットだけずれて印刷されたときに、中
央のブロックから２ブロック後ろで重なっている。ま
た、この２種類のパターンの色ずれ量の検出精度は、も
っとも平均反射率が高いブロックが正確に検出されたと
しても±２ドットの誤差を含み、仮に２番目に平均反射
率の高いブロックを誤って最も反射率が高いブロックと
判断した場合には、±４ドットの検出誤差が発生する。
しかし、粗調整用パターンを用いて印刷位置補正を行っ
た後、あらためて実施の形態１で説明したように、微調
整用パターンを用いて色ずれ量を検出すれば、最終的に
は大きなずれ量（ここでは、±１６ドット以内）の色ず
れであっても補正が可能となる。

【０１１９】図２３（Ａ）（Ｂ）は、反射強度検出機構
２４における検出光のスポット径と検出用のパターンの
大きさとの関係を示す図、図２４は、反射強度について
のパターン走査出力波形を示す図である。

【０１２０】図２３（Ａ）には、微調整用パターンとそ
の１ブロックの拡大図を示しており、同図（Ｂ）には、
粗調整用パターンとその１ブロックの拡大図を示してい
る。後者は、前述したように、前者のパターンをすべて
４倍のドット数に拡大した大きさに設定されている。

【０１２１】ところで、微調整用パターンと同じ反射強
度検出機構（以下の説明では、センサともいう。）を用
いて粗調整用パターンを読み取ろうとすると、図２３
（Ａ）（Ｂ）にそれぞれ拡大して示すように、同一検出
光のスポット径で検出される縞の繰返し周期が、微調整
用パターンと粗調整用パターンとでは大きく異なってく
る。また、ここでの微調整用パターンと粗調整用パター
ンは副走査方向の検出用パターンであるため、図２４に
示すようにセンサのスポットは縞を横切る形になり、セ
ンサ出力は微調整用パターンと粗調整用パターンとで、
異なった周期の振動波形となる。そこで、微調整用パタ
ーンと粗調整用パターンのセンサ出力は、異なる時定数
を持つ積分回路を介して信号増幅回路と接続することに
よって、各ブロックに対する平均センサ出力に変換して
から反射強度を読み取らなければならない。

【０１２２】図２５（Ａ）（Ｂ）は、それぞれ粗調整用
と微調整用とのパターン読取り回路の構成を示す図であ
る。同図（Ａ）に示す粗調整用読み取り回路では、積分
回路の時定数がＲ１＊Ｃ１であって、同図（Ｂ）に示す
微調整用読み取り回路の時定数Ｒ４＊Ｃ２と比較したと
き、Ｒ１＊Ｃ１＞Ｒ４＊Ｃ２となっている。また、特に
斜め方向で微調整と粗調整との、２段階の色ずれ検出を
行なうためには、図２５に示すような、時定数の異なる
２種類の読み取り回路がそれぞれ左右に２つずつ、合計
４個の回路が必要になる。

【０１２３】実施の形態３では、以下に説明するよう
に、斜め方向色ずれ検出用のパターンを左右で互い違い
に配置し、左右の反射強度検出機構を２種類の読み取り
回路に切り替えて接続するようにしている。

【０１２４】図２６は、多段階での色ずれを補正するた
めの検出用パターンの配置を示す図、図２７は、実施の
形態３の読取り回路の構成を示すブロック図である。

【０１２５】図２６（Ａ）では、多段階の色ずれ検出を
行なうための通常の検出用パターンを示しており、同図
（Ｂ）に、この実施の形態３における検出用パターンの
配置を示している。また、図２７に示す読み取り回路で
は、反射強度検出機構２４Ｌ，２４Ｒがスイッチ６０を
介して粗調整用パターンの読み取り回路６１と微調整用
パターンの読み取り回路６２とに切り替え可能に接続さ
れ、それらの読み取り回路６１，６２における読み取り
結果が機構制御部５３に入力されるように構成されてい
る。なお、スイッチ６０の切り替えは、機構制御部５３
によって制御している。

【０１２６】最初に、色ずれの補正機能が作動すると、
印刷機構２Ｋ〜２Ｃによって、搬送ベルト１２上に各色
の粗調整用パターン、微調整用パターンが交互に並んだ
パターンとして印刷される。搬送ベルト１２が駆動され
ることによって、まずイエロートナーによる左側粗調整
用パターン（ＹＬ）が左側に配置された反射強度検出機
構２４Ｌの前に送られてくる。このときには、図２７に
示すスイッチ６０によって、反射強度検出機構２４Ｌが
粗調整用パターンの読み取り回路６１に接続されて、最
初に搬送ベルト１２の左側におけるイエローの色ずれ量
が検出され、その値が制御機構部５３内の図示しない記
憶装置に記憶される。

【０１２７】つぎに、反射強度検出機構２４Ｌでの読み
取りが終わると同時に、機構制御部５３からの指令を受
けてスイッチ６０が切り替えられ、反射強度検出機構２
４Ｒが粗調整用パターンの読み取り回路６１に接続され
る。これにより、イエロートナーの左側粗調整用パター
ン（ＹＬ）とずらして配置された、同じイエロートナー
による右側粗調整用パターン（ＹＲ）が反射強度検出機
構２４Ｒで読み取られて、その色ずれ量が制御機構部５
３内の図示しない記憶装置に記憶される。

【０１２８】同様にして、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）についても、それぞれの色ずれ量が検出され、制
御機構部５３内の図示しない記憶装置に記憶されて、こ
れらの各色の粗調整用パターンによる左右色ずれ量をも
とに、実施の形態１で説明した斜め方向での位置補正が
実施される。ここで、斜め方向の位置補正はイエロー、
マゼンタ、シアンそれぞれの色ずれ量が検出された直後
に実施することができる。したがって、マゼンタトナー
の検出用パターンを読み取っている最中にイエローの印
刷位置の補正が実施され、シアントナーのパターンを読
み取っている最中にマゼンタの印刷位置の補正が実施で
きるので、次に説明する微調整用パターンの印刷を開始
するタイミングを早めることができる。

【０１２９】次に、図２６に示すパターンの後半部分、
すなわち微調整用パターンが交互に配置された部分の印
刷が行なわれ、微調整動作が開始される。この微調整用
パターンを印刷し始めるタイミングは、該当する色の粗
調整動作が完了した後であればいつでも良い。ただし、
例えばイエローの微調整用パターンは、イエローの粗調
整完了後に印刷される必要がある。また、微調整動作と
粗調整動作とは、使用される調整用パターンの大きさが
異なるだけで、まったく同様な手順で実行されるもので
ある。

【０１３０】以上のように実施の形態３のカラー画像記
録装置では、複数の画像形成手段を有するカラー画像記
録装置装置おいて、斜め方向での色ずれ量を多段階に検
出して印刷位置補正を行う際、左右で互い違いに配置さ
れた検出用パターンを用いて斜め方向の色ずれ量を迅速
に求め、さらに読み取り回路と左右の反射強度検出機構
の接続部に取り付けられた切り替えスイッチを用いるこ
とにより、読み取り回路の数を削減したので、コストを
押さえるとともに、斜め方向の位置ずれを効率良く検出
して補正することによって、色ずれの無い印刷を実現で
きる。

【０１３１】実施の形態４ 実施の形態１のカラー画像記録装置によれば、検出用パ
ターンを搬送べルトに印刷し、反射強度検出機構によっ
てパターンの反射強度を測定することで、複数の画像形
成手段を有するカラー画像記録装置で発生する色ずれを
補正することが可能であった。しかしながら、記録媒体
の種類等に応じて複数の印刷スピードを設定しているカ
ラー画像記録装置では、印刷スピードが切り替えられる
毎に大きさの異なる色ずれが発生するので、印刷位置補
正が複雑になるという問題があった。

【０１３２】図２８は、実施の形態４のカラー画像記録
装置を示すブロック図、図２９は、実施の形態４の制御
回路を示すブロック図である。

【０１３３】この実施の形態４においては、記録媒体の
種類、性質などに応じて複数の印刷スピードを選択して
設定することができる。図２８に示すカラー画像記録装
置１は、実施の形態１の装置と基本的な構成は同じであ
るが、給紙機構を構成する用紙収容カセット１９に近接
して媒体判別センサ２９が配置されている。また、図２
９に示す制御回路の機構制御部５３に接続されたオペパ
ネル３０に、例えば用紙種類の切換えを手動で設定する
ための入力手段を備えている。それ以外の制御回路部分
については、実施の形態１において説明した構成と同様
なので、それらの説明は省略する。

【０１３４】図３０は、実施の形態４の動作フローを示
す図である。ここでは印刷スピードがＡ、Ｂの２種類の
みであり、これらの印刷スピードに対応する色ずれ量が
おのおの記憶されているものとしている。

【０１３５】まず、制御機構部５３によって、カバーＣ
ＬＯＳＥもしくは電源ＯＮが行われたかどうかが判断さ
れ（ステップＳ０）、カバーＣＬＯＳＥもしくは電源Ｏ
Ｎが行われた場合は、ステップＳ１に進んで、フラグ
Ａ，Ｂをオフしてから、制御機構部５３によって現在の
印刷スピードがＡかＢかについて判断される（ステップ
Ｓ２）。そして、それぞれのスピードＡ，Ｂにおいて色
ずれ量の検出が行われ（ステップＳ３、Ｓ４）、それら
の検出結果が補正値として制御機構部５３内の図示しな
い記憶装置に保存され、対応するフラグＡ或いはフラグ
Ｂがオンされる（ステップＳ５、Ｓ６）。

【０１３６】こうして補正動作が終了した時点で、現在
の印刷スピードがＡならばフラグＡが、現在の印刷スピ
ードがＢならばフラグＢがそれぞれＯＮされ、再びカバ
ーＣＬＯＳＥもしくは電源ＯＮが行われたかどうかが、
制御機構部５３によって判断される（ステップＳ１）。
カバーＣＬＯＳＥもしくは電源ＯＮが行われなかった場
合、その後に印刷スピードが切り替えられたかどうかに
ついて判断される（ステップＳ７）。印刷スピードが変
更されていると、変更後の印刷スピードがＡかＢのいず
れかであるかの判断がなされる（ステップＳ８）。変更
後の印刷スピードに対応するフラグがＯＮならば（ステ
ップＳ９，Ｓ１０）、保存されている色ずれ補正データ
を読み出す（ステップＳ１１，Ｓ１２）。その時点でフ
ラグがＯＦＦであれば、変更後の印刷ピードＡ，Ｂにお
いて色ずれ量の検出が行われ（ステップＳ３、Ｓ４）、
それらの検出結果が補正値として制御機構部５３内の図
示しない記憶装置に保存され、対応するフラグがオンさ
れる（ステップＳ５、Ｓ６）。

【０１３７】このようにして２通り以上の印刷スピード
に対しても、色ずれの無い印刷が行われる。ただし、こ
こに説明した動作は、色ずれ補正動作が頻繁に起こりす
ぎたり、一度の補正動作に長い時間がかからないよう工
夫したものである。例えば、カバーＣＬＯＳＥもしくは
電源ＯＮが行われた際に、一度に複数の印刷スピードに
対して色ずれ補正を行っても良いし、印刷スピードを切
り替えるたびに色ずれ補正を行っても良い。

【０１３８】以上のように、実施の形態４のカラー画像
記録装置では、複数の画像形成手段を有するカラー画像
記録装置において、複数の印刷スピードが存在する場
合、それぞれの印刷スピードに対して色ずれ量を検出し
て印刷位置補正を行っているので、印刷スピードを変更
しても色ずれのない良好な記録が行えるカラー画像記録
装置装置を提供することができる。

【０１３９】なお、この実施の形態４では、感光体への
潜像を書き込む手段として、ＬＥＤヘッドで説明した
が、これに限定されるものではなく、たとえばレーザヘ
ッドによって書込む方式のものであっても良い。また、
色数に関しても、この実施の形態４では４色としたが、
複数色であれば３色、あるいは６色といった色数であっ
てもよい。

【０１４０】実施の形態５ 実施の形態１では、用紙搬送方向の上流側にブラックト
ナーによる画像形成部を設け、その下流側にイエロー、
マゼンタ、シアンの各トナーによる画像形成部を配列し
た。そして、図１２（ｅ）に示したように、イエロー、
マゼンタ、シアンのカラートナーの反射率Ｒｃ、ベルト
の反射率Ｒｂ、ブラックトナーの反射率Ｒｋが、Ｒｃ＞
Ｒｂ＞Ｒｋの関係にあるときは、先に印刷されたブラッ
クトナーによるパターンの上に、後からイエロー、マゼ
ンタ、シアンのパターンが重ねて印刷されるので、ブラ
ックのパターンと、イエロー、マゼンタ、シアンのパタ
ーンが最もよく重なるブロックがもっとも明るい、もし
くはブラックのパターンと、イエロー、マゼンタ、シア
ンのパターンがちょうど互い違いになるブロックが最も
暗いという性質を利用して、色ずれ量を求めるようにし
ていた。しかし、この構成では、ＲｂとＲｃにあまり差
がない場合は、ブラックのパターンと、イエロー、マゼ
ンタ、シアンのパターンの重なり具合で反射率があまり
変化せず、色ずれが検出できないという問題がある。

【０１４１】図３１は、実施の形態５に係わる搬送ベル
トに印刷された検出用パターンの印刷濃度を説明する図
である。同図（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ縞状のカラー
のパターンと、縞状のブラックのパターンとの重なり具
合が異なって印刷された４つのブロックを示している。
また、図１２（ｅ）は、それぞれカラートナーの反射率
Ｒｃ、ベルトの反射率Ｒｂ、ブラックトナーの反射率Ｒ
ｋが、Ｒｃ＞Ｒｂ＞Ｒｋの関係にあるものとして、反射
強度検出機構２４によって検出される濃度レベルの変化
を示している。ここで、横軸は搬送ベルト１２に対する
反射強度検出機構２４の濃度検出位置に対応しており、
縦軸は反射光の検出結果である反射率（濃度レベル）を
示している。この濃度レベルは、例えば、図３、或いは
図４に示すような、搬送ベルト１２に対向する位置に設
けられた反射強度検出機構２４、或いは反射強度検出機
構２４Ｒ，２４Ｌによって検出される。

【０１４２】実施の形態５では、用紙搬送方向の最下流
側にブラックの画像形成部を設けて、ブラックのパター
ンがイエロー、マゼンタ、シアンのパターンを覆い隠す
ように構成されている。このような場合、カラートナー
の反射率Ｒｃ、ベルトの反射率Ｒｂ、ブラックトナーの
反射率Ｒｋが、例えばＲｃ＞Ｒｂ＞Ｒｋの関係にあると
きは、ブラックのパターンと、イエロー、マゼンタ、シ
アンのパターンが最もよく重なり、カラートナーの露出
率が最も低いブロックが最も暗い、もしくはブラックの
パターンと、イエロー、マゼンタ、イアンのパターンが
ちょうど互い違いになり、カラートナーの露出率が最も
高いブロックが最も明るいという性質を利用して、色ず
れ量を求めることができる。

【０１４３】実施の形態５においては、各ブロックにお
いて、露出面積が変化するのはカラートナーとＲｋにあ
まりの差がない場合は、本実施例では色ずれを検出でき
ないが、ＲｂとＲｋに充分な差があれば、色ずれを検出
できる。したがって、実施の形態１又は５を利用するこ
とによって、Ｒｃ＝Ｒｂ＝Ｒｋという場合を除けば、色
ずれを検出できる。

【０１４４】

【発明の効果】この発明は、以上に説明したように構成
されているので、各色間の画像の色ずれを検出して、印
刷位置ずれを補正することで安定したカラー画像の印字
を可能とする画像記録装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１におけるカラー画像記録装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】 主走査方向及び副走査方向の色ずれを検出す
るための反射強度検出機構の取り付け位置を示す図であ
る。

【図３】 斜め方向の色ずれを検出するための反射強度
検出機構の取り付け位置を示す図である。

【図４】 実施の形態１に係る印刷制御回路の構成を示
すブロック図である。

【図５】 主走査方向の色ずれ量を検出するための検出
用パターンの具体的な構成方法を示す図である。

【図６】 主走査方向での色ずれ量を検出するための検
出用パターンの全体構成を示す図である。

【図７】 副走査方向の色ずれ量を検出するための検出
用パターンの具体的な構成方法を示す図である。

【図８】 副走査方向での色ずれ量を検出するための検
出用パターンの全体構成を示す図である。

【図９】 副走査方向の色ずれ量を検出するための検出
用パターンの、他の構成方法を示す図である。

【図１０】 実施の形態１に係る斜め補正用の印刷制御
回路の構成を示すブロック図である。

【図１１】 斜め方向での色ずれを検出するための検出
用パターンの全体構成を示す図である。

【図１２】 搬送ベルトに印刷された検出用パターンの
印刷濃度を説明する図である。

【図１３】 検出パターンの重なり具合と反射強度との
関係を示す図である。

【図１４】 副走査方向の色ずれ量を検出するための斜
め縞の検出用パターンを示す図である。

【図１５】 検出すべきブロックでベルト露出面積が最
小になるように設定した検出用パターンを示す図であ
る。

【図１６】 トナー濃度と現像バイアスとの関係を示す
図である。

【図１７】 実施の形態２のカラー画像記録装置におけ
る機構制御部と反射強度検出機構とを示す回路ブロック
図である。

【図１８】 反射強度検出機構によるキャリブレーショ
ン用の基準パターンの一例を示す図である。

【図１９】 キャリブレーション用の基準パターンと色
ずれ量の検出用パターンの配置関係を示す図である。

【図２０】 キャリブレーション用の基準パターンと色
ずれ量の検出用パターンの配置関係を示す図である。

【図２１】 実施の形態３における副走査方向の色ずれ
を検出するための粗調整用パターンの具体的な構成方法
を示す図である。

【図２２】 （Ａ）（Ｂ）は、それぞれ副走査方向での
色ずれ量の異なる２つの粗調整用パターンを示す図であ
る。

【図２３】 反射強度検出機構における検出光のスポッ
ト径と検出用のパターンの大きさとの関係を示す図であ
る。

【図２４】 反射強度についてのパターン走査出力波形
を示す図である。

【図２５】 （Ａ）（Ｂ）は、それぞれ微調整用と粗調
整用のパターン読取り回路の構成を示す図である。

【図２６】 実施の形態３における多段階での色ずれを
補正するための検出用パターンの配置を示す図である。

【図２７】 実施の形態３の読取り回路の構成を示すブ
ロック図である。

【図２８】 実施の形態４におけるカラー画像記録装置
の構成を示すブロック図である。

【図２９】 実施の形態４に係る印刷制御回路の構成を
示すブロック図である。

【図３０】 実施の形態４の動作フローを示す図であ
る。

【図３１】 実施の形態５に係わる搬送ベルトに印刷さ
れた検出用パターンの印刷濃度を説明する図である。

【符号の説明】

１ カラー画像記録装置、 ２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ
印刷機構、 ３ ＬＥＤヘッド、 ４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，
４Ｃ 転写ローラ、 ５ 帯電ローラ、 ６感光体、
７ 現像ローラ、 ８ 現像ブレード、 ９ スポンジ
ローラ、 １０ トナーカートリッジ、 １１Ｋ，１１
Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ 除電光源、 １２ 搬送ベルト、
１３ 駆動ローラ、 １４ 従動ローラ、 １５ 吸
着ローラ、 １６ ホッピングローラ、 １７ レジス
トローラ、 １８ ピンチローラ、 １９ 用紙収容カ
セット、 ２０ ガイド、 ２１〜２３ センサ、 ２
４ 反射強度検出機構、 ２５ ヒートローラ、 ２６
加圧ローラ、 ２７排出センサ、 ２８ 排出スタッ
カ、 ２９ 媒体判別センサ、 ３０ オペパネル、
３１ 張設ローラ、 ３２ クリーニングブレード、
３３ 廃トナータンク、 ５０ ホストインタフェース
部、 ５１ コマンド／画像処理部、５２ ＬＥＤヘッ
ドインタフェース部、 ５３ 機構制御部、 ５４ モ
ータ、５５ ヒータ、 ５６ 高圧制御部、 ５７ Ｃ
Η発生部、 ５８ ＤＢ発生部、 ５９ ＴＲ発生部、
６０ スイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 大輔 東京都港区芝浦４丁目11番地22号 株式会 社沖データ内 (72)発明者 井上 弘之 東京都港区芝浦４丁目11番地22号 株式会 社沖データ内 (72)発明者 吉田 一義 東京都港区芝浦４丁目11番地22号 株式会 社沖データ内 (72)発明者 尾形 秀一郎 東京都港区芝浦４丁目11番地22号 株式会 社沖データ内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数色のカラー画像を記録媒体に記録す
   る画像記録装置において、 搬送路に沿って記録媒体を搬送する搬送手段と、 前記搬送路中の記録媒体に対して順次に異なる色のカラ
   ー画像を形成する少なくとも２組以上の画像形成手段
   と、 前記画像形成手段により記録された検出用パターンから
   各色間の色ずれ量を検出する色ずれ検出手段と、 前記各画像形成手段による前記記録媒体への印刷位置
   を、前記色ずれ量に応じて補正する印刷位置補正手段と
   を備えたことを特徴とする画像記録装置。
2. 【請求項２】 前記色ずれ検出手段では、前記検出用パ
   ターンの反射強度を測定することによって色ずれ量を検
   出することを特徴とする請求項１の画像記録装置。
3. 【請求項３】 前記記録媒体上に光の反射率が最も小さ
   い色のカラー画像を形成する画像形成手段が、前記搬送
   路の最も上流側に配置されていることを特徴とする請求
   項１又は請求項２のいずれかに記載の画像記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録媒体上に光の反射率が最も小さ
   い色のカラー画像を形成する画像形成手段が、前記搬送
   路の最も下流側に配置されていることを特徴とする請求
   項１又は請求項２のいずれかに記載の画像記録装置。
5. 【請求項５】 前記搬送手段が、記録媒体を吸着して搬
   送する搬送ベルトであって、前記色ずれ検出手段では、
   前記画像形成手段によって前記搬送ベルトの表面に主走
   査方向、副走査方向、及び斜め方向の検出用パターンの
   うち、少なくとも一つを印刷して、各色毎の色ずれ量を
   検出することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいず
   れかに記載の画像記録装置。
6. 【請求項６】 前記検出用パターンが、縞状のパターン
   を一単位とする複数ブロックから構成されるとともに、
   基準位置に配置された前記画像形成手段によって印刷さ
   れるパターンと、前記他の画像形成手段によって印刷さ
   れるパターンとが、前記各ブロックでそれぞれ異なる位
   置ずれをもって重なり合うように構成されていることを
   特徴とする請求項５の画像記録装置。
7. 【請求項７】 前記色ずれ検出手段では、前記搬送手段
   を構成する搬送ベルトの表面に前記画像形成手段のいず
   れか一つによって形成された基準パターンに基づいてキ
   ャリブレーションが実施されることを特徴とする請求項
   ５又は請求項６のいずれかに記載の画像記録装置。
8. 【請求項８】 前記色ずれ検出手段では、前記斜め方向
   の検出用パターンから反射強度を測定する一対の検出機
   構と、これら検出機構が切り替えて接続され、前記反射
   強度を交互に読み取る読み取り回路とを備えたことを特
   徴とする請求項５の画像記録装置。
9. 【請求項９】 前記斜め方向の検出用パターンが、前記
   搬送手段を構成する搬送ベルトの表面であって、その左
   右方向の端部に互い違いに印刷されていることを特徴と
   する請求項８の画像記録装置。
10. 【請求項１０】 前記色ずれ検出手段では、検出精度の
    異なる複数の検出用パターンが形成され、前記印刷位置
    補正手段によって多段階での印刷位置の補正がなされる
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記
    載の画像記録装置。
11. 【請求項１１】 前記搬送手段では、前記記録媒体をそ
    の種類に応じて複数の印刷スピードに切り替えて搬送す
    る切り替え手段を備え、前記色ずれ検出手段では、前記
    印刷スピード毎に検出された主走査方向、副走査方向、
    及び斜め方向の色ずれ量のうち、少なくとも一つを記憶
    する記憶手段を備えていることを特徴とする請求項１乃
    至請求項５のいずれかに記載の画像記録装置。