JP2002072612A

JP2002072612A - カラー画像形成位置調整装置

Info

Publication number: JP2002072612A
Application number: JP2000267923A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Yamazaki; 修一山崎
Original assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Co Ltd
Priority date: 2000-09-05
Filing date: 2000-09-05
Publication date: 2002-03-12

Abstract

(57)【要約】【課題】安価な構成でカラー画像の形成位置及び濃度の
調整を精度よく行うカラー画像形成位置調整装置を提供
する。【解決手段】調整色の位置ずれ量が、−５、−４、・・
・、０、＋１、・・・、＋５である１１個の基準パッチ
１、２、３、・・・、１１を、順番の両端から内側に向
けて、パッチ１、パッチ１１、パッチ２、パッチ１０、
パッチ３、パッチ５、パッチ７、パッチ６と交互に入れ
換えて出力し、得られる直線ｄ１とｄ２の交点ｋを求
め、この交点ｋを補正値とする。これにより、パッチ
１、パッチ２、・・・と順番に出力したとき種々の要因
が重なって連続するパッチに部分的に集中して起きる濃
度変動のために検出補正値がばらつくことを回避でき
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、安価な構成でカラ
ー画像の形成位置及び濃度の調整を精度よく行うカラー
画像形成位置調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの販売台
数の増加に連動して、カラープリンタ装置（カラー画像
形成装置）が広く使用されるようになっている。特に画
像形成ユニットが多段式に配置されている所謂タンデム
方式のカラー画像形成装置が、印字速度に優れているた
め今日では特に注目されている。

【０００３】図２３は、そのような従来のタンデム式カ
ラープリンタの主要部の構成を模式的に示す図である。
同図に示すように、タンデム式カラープリンタ１は、用
紙Ｐを積載収納した給紙カセット２、この給紙カセット
２から用紙Ｐを一枚ごとに取り出す不図示の給紙コロ、
この給紙コロによって給紙される用紙Ｐを図の矢印Ａで
示すように案内する不図示の用紙搬送ガイド、この用紙
搬送ガイドの終端に配置された不図示の待機ローラ対、
この待機ローラ対により印字タイミングに合わせて給送
される用紙を図の反時計回り方向に循環移動して搬送す
る搬送ベルト３、この搬送ベルト３を駆動する駆動ロー
ラ４ａ及び４ｂを備えている。

【０００４】更に、上記搬送ベルト３の用紙搬送面に近
接して、用紙搬送方向上流側から下流側へ４つの画像形
成部５（５−１、５−２、５−３、５−４）が多段式に
並設され、搬送ベルト３の図の矢印Ｂで示す用紙搬送方
向下流側には、不図示の定着器が配設されている。

【０００５】上記４つの画像形成部５は、いずれも同一
の構成であり、感光体ドラム６を中心にして、その周面
近傍に、クリーナ７、帯電器８、記録ヘッド９、現像器
１０及び搬送ベルト３を挟んで転写器１１が順次配設さ
れている。上記の現像器１０には、減法混色の三原色で
あるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の
カラートナー及び主として文字部分に専用されるクロ
（Ｋ）のトナーがそれぞれ収容されており、下部側面の
開口部には現像ローラ１２が配設されている。

【０００６】上記の感光体ドラム６は、矢印Ｃで示す時
計回り方向に回転し、その周面をクリーナ７によって清
掃され、その清掃された周面に帯電器８によって一様な
マイナス高電荷を与えられて初期化され、その初期化さ
れた周面を記録ヘッド９によって露光されて、上記初期
化によるマイナス高電位部と上記露光によって電位が減
衰したマイナス低電位部とからなる静電潜像を形成され
る。

【０００７】このマイナス低電位部に、現像器１０に収
容されているトナーが現像ローラ１２によって転写され
て、上記の静電潜像が顕像化（現像）される。この現像
されたトナー像は、搬送ベルト３によって搬送されてく
る用紙Ｐに、転写器１１によって順次重ね合わせて転写
される。このように４色のトナー像を順次重ね合わせて
転写された用紙Ｐは、定着器に搬入され、熱と圧力でト
ナー像を紙面に定着されて、不図示の排紙ローラによっ
て機外に排出される。これにより、４色のトナーの合成
色によるカラー画像が用紙Ｐに形成される。

【０００８】このようにタンデム式カラープリンタは、
４色のトナー像を順次転写して重ね合わせる方式である
ため、印字の副走査方向に移動する用紙Ｐに正しい画像
形成を行うためには、各色の位置合わせに精度を要す
る。また、カラー画像の形成においては色合いも重要で
あり、４色のトナー像の中で一色のトナー濃度でも基準
よりずれていると合成色の色合いが異なったものとな
る。

【０００９】このため、タンデム式カラープリンタにお
いては、画像の整合や色合いの整合を行うための種々の
方法が提案されている。一つには、テストチャートを実
際に印字して目視によって補正量を判断し、これによっ
て色合い等の調整を行う方式がある。また、他の方法と
して、センサを配置し、テスト印字した画像をセンサで
検知し、自動的に補正量を算出して、これによって色合
い等の調整を行う方式がある。

【００１０】図２４(a),(b) は、上記テストチャートの
例を示す図である。通常、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）シアン（Ｃ）、クロ（Ｋ）の４色印刷では、クロ
（Ｋ）を基準として、１ドットのラインチャートａ又は
ａ′を印字（印刷）し、これに対して他の調整しようと
する色、例えばマゼンタ（Ｍ）の、１ドットずつ位置ず
れさせたラインチャートｂ（ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、
ｂ５、但しｂ３はクロのラインチャートａと重なってい
るため見えない）又はラインチャートｃ（ｃ１、ｃ２、
ｃ３、ｃ４、ｃ５）を印字する。

【００１１】そして、クロ（Ｋ）のラインチャートａ又
はａ′に対する調整対象色のラインチャートｂ又はｃの
ずれ量を、目視によって割り出し、又はレーザセンサ等
で検出する。同図(a) に示す調整対象色のラインチャー
トｂでは、中央のラインチャートｂ３がクロ（Ｋ）のラ
インチャートａと上下の位置が一致しているので、この
ラインチャートｂ３の印字条件を正とする。また、同図
(b) に示す調整対象色のラインチャートｃでは、先頭の
ラインチャートｃ１がクロ（Ｋ）のラインチャートａ′
と上下の位置が一致しているので、このラインチャート
ｃ１の印字条件を正とする。

【００１２】図のラインチャートのパターンの上下方向
を、Ｘ方向（主走査方向）に向けて印字するか、Ｙ方向
（副走査方向）に向けて印字するかによって、Ｘ方向の
位置ずれが判明し、あるいはＹ方向の位置ずれが判明す
る。また、このようなラインチャートによる判定を主走
査方向の両端で行うことによってθ方向（傾きの方向）
のずれが判明する。従来は、この判明したずれ量に基づ
いて位置調整するための補正値を算出していた。

【００１３】

【発明が課題するための課題】しかしながら、上記従来
の目視方法は、ルーペ等の拡大鏡を用いて視認して行う
ものであり、判断と精度に個人差が生じるうえに、補正
方法も煩雑で手数がかかるため、これを個人ユーザが行
うことは至難のわざであって、不可能に近いという問題
を有している。

【００１４】また、テスト印字した画像をセンサで検知
して自動的に補正量を算出する方式は、精度の高いセン
サを用いる必要があり、そのような精度の高いセンサは
構成が複雑で高価であるため、装置本体のコストアップ
を招くという問題を有している。

【００１５】また、従来のモノクロトナー用正反射型ト
ナー濃度センサは、これをカラートナーの濃度測定セン
サとして用いた場合、高濃度領域においてトナー自身の
乱反射によりセンサ出力の逆転現象が起きるという不具
合な特性を有している。したがって、カラートナー用の
トナー濃度センサとしては、乱反射検出型のトナー濃度
センサを用いていたが、この乱反射検出型のトナー濃度
センサは、トナー高濃度領域での検出精度は正反射型セ
ンサより優れているが、検出角度や検出距離の変動によ
るセンサ出力の変化が大きく、このためセンサ個々のバ
ラツキやセンサ取り付けバラツキを別途に調整する必要
があり、極めて高度の取付け調整技術を要するという面
倒を伴うものであった。

【００１６】このため、黒トナー用として別に正反射型
のセンサを設けるか、あるいは測定用トナーパターンの
下地を白色（乱反射面）とする必要があって、いずれも
出力処理方法を黒とカラーで切り換える必要があり、こ
の点でも、極めて面倒な手数を要するという問題を有し
ていた。

【００１７】また、上記の自動的に補正量を算出する方
式は、単に自動化するという技術思想のみでは現実に装
置に採用することは困難である。すなわち、従来の自動
化の調整では、単に装置の電源投入時に行う又は装置の
メンテナンス時に行うことのみが想定されており、実際
に自動化を行うために重要な要件である「印字位置調整
や濃度調整を具体的にどのようなタイミングで行うか」
又は「どのようなパターン（ラインチャートやパッチ
等）を用いて行うか」が特定されていないという問題も
あった。

【００１８】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
安価な構成でカラー画像の形成位置及び濃度の調整を精
度よく行うカラー画像形成位置調整装置を提供すること
である。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明のカラー画像形成
位置調整装置は、駆動ローラと従動ローラの少なくとも
２つのローラに掛け渡され循環移動する転写搬送ベルト
と、装置本体に着脱自在に設けられ上記転写搬送ベルト
の外周面に沿って配設されたそれぞれ異なる色トナーで
画像形成する複数の画像形成ユニットとを有し、上記転
写搬送ベルト上に順次重ね画像を形成した後用紙に一括
転写するか上記転写搬送ベルト上に担持される用紙上に
順次重ね画像を形成する電子写真カラー画像形成装置に
おけるカラー画像形成位置調整装置であって、画像形成
空白領域を有し画像形成位置の基準となる印刷色で画像
形成される複数種類の基準色テスト印字パターンと、該
基準色テスト印字パターンの上記画像形成空白領域を印
字位置ずれ方向に対して種々の割合で埋めるべく上記基
準色テスト印字パターンに対応し画像形成位置を調整す
る所定の被調整色で画像形成される複数種類の調整色テ
スト印字パターンとを少なくとも記憶する記憶手段と、
該記憶手段から上記複数種類の基準色テスト印字パター
ンと上記複数種類の調整色テスト印字パターンとを所定
の順序で呼び出して対応色の上記画像形成ユニットに転
送して上記転写搬送ベルトの移動方向に沿って該転写搬
送ベルト上に順次上記基準色テスト印字パターンと上記
調整色テスト印字パターンとの重ね画像を形成すべく制
御するテスト印字パターン画像形成制御手段と、上記転
写搬送ベルト上に形成された上記重ね画像の濃度を検出
する近赤外線正反射型のトナー濃度センサと、該トナー
濃度センサに基づく各上記重ね画像パターン毎のパター
ン全体濃度平均値を比較し、その値が極値となる特定の
重ね画像パターンを少なくとも比較判断することに基づ
いて、上記画像ユニットによる上記調整色の画像形成位
置の位置ずれ方向と補正すべき補正値を判断する補正値
演算手段と、該補正値演算手段による補正値に応じて、
上記調整色の画像ユニットにおける画像形成処理を調整
する自動位置ずれ補正手段と、を備え、上記所定の順序
での呼出しは、上記重ね画像パターンが上記基準色テス
ト印字パターンに対し上記調整色テスト印字パターンが
所定のずれ量で順次ずれていく配列で順番付けられてい
るとき、該配列の順番の一方の端部の重ね画像パター
ン、他方の端部の重ね画像パターン、一方の端部の重ね
画像パターンの次の重ね画像パターン、他方の端部の重
ね画像パターンの一つ手前の重ね画像パターンというよ
うに、交互に上記配列の順番の両側から内側に向けて重
ね画像が順に呼び出されるように構成される。

【００２０】上記所定の順序での呼出しは、例えば請求
項２記載のように、主走査方向の上記重ね画像パターン
と副走査方向の上記重ね画像パターンとを少なくとも１
個毎に交互に配置した形状で印字出力されるように呼び
出される。また、上記テスト印字パターン画像形成制御
手段は、例えば請求項３記載のように、呼出した上記重
ね画像パターンの先頭の重ね画像パターンの前、中間の
重ね画像パターンの前後、及び後端の重ね画像パターン
の後に、所定の空白部を置いて並べるように画像形成す
る。

【００２１】また、上記補正値演算手段は、例えば請求
項４記載のように、主走査方向の位置ずれ補正のための
重ね画像パターンの並びから得られた濃度傾向の傾きの
係数をａとし、次に生成された副走査方向の位置ずれ補
正のための重ね画像パターンの並びから得られる濃度傾
向の中から主走査方向を基準として、＋ａと−ａの傾き
をもつ直線ｙ＝ａｘ＋ｂとｙ＝−ａｘ＋ｃに対し、各重
ね画像パターンの濃度との差が最小となるｂとｃを求
め、これらが成立する２つの直線の交点から副走査方向
の位置ずれ補正値とする。

【００２２】また、上記テスト印字パターン画像形成制
御手段は、例えば請求項５記載のように、上記基準色テ
スト印字パターンに対し上記調整色テスト印字パターン
の印字位置が所定範囲内で上方にずれたときのずれ量に
したがって濃度が変化する第１の重ね画像パターンと上
記基準色テスト印字パターンに対し上記調整色テスト印
字パターンの印字位置が所定範囲内で下方にずれたとき
のずれ量にしたがって濃度が変化する第２の重ね画像パ
ターンとを対にして複数対を副走査方向に所定の間隔で
画像形成する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、本発明のカラー画像
形成位置調整装置を備えたカラー画像形成装置（以下、
単にプリンタという）の外観を示す斜視図である。本例
のプリンタは、タンデム方式のカラープリンタの例を示
している。また、本例のプリンタは、両面印刷用のカラ
ープリンタの例を示している。

【００２４】同図において、プリンタ１３はケーブルに
よって不図示のパーソナルコンピュータ等のホスト機器
に接続されている。このプリンタ１３は装置本体上部１
４と装置本体下部１５によって構成され、装置本体上部
１４にはオペレーションパネル１６が配設され、また、
その上面には印字用紙の排紙部１７も形成されている。
オペレーションパネル１６は複数のキーが配設されたキ
ー操作部１６ａと、不図示のＣＰＵから出力される表示
情報に基づき表示を行う液晶ディスプレイ１６ｂで構成
されている。また、排紙部１７には、排紙ローラ１８の
回転によって後述する画像形成ユニットによりカラー画
像を形成された用紙が排出され、排紙部１７上に順次積
載される。

【００２５】装置本体下部１５には、後述する両面印刷
用搬送ユニットや給紙カセットがセットされ、例えばプ
リンタ１３の側面に設けられた不図示の蓋を開放するこ
とによって、後述する両面印刷用搬送ユニットを着脱で
きる構成である。また、装置本体下部１５には、その前
面に開閉可能なフロントカバー１９及び装置本体下部１
５より着脱自在な給紙カセット２０が設けられ、例えば
フロントカバー１９はジャム処理やメンテナンス等にお
いて開放される。

【００２６】また、装置本体下部１５の右側面には、Ｍ
ＰＦ（マルチペーパーフィーダー）の装着部２１、及び
カバー２２が設けられている。但し、図１において上記
装着部２１にＭＰＦトレイは装着されていない。また、
カバー２２は後述する用紙搬送路確認用のカバーであ
り、このカバー２２を開放して、用紙詰まり等のメンテ
ナンスを行う。

【００２７】尚、本例のプリンタ１３の最下段には前述
のように給紙カセット２０が収納され、給紙カセット２
０に用紙を補給する際、例えば取手２０ａを手前に引く
ことによって、給紙カセット２０を矢印方向に引き出す
ことができる。図２は、上記の外観構成を有するプリン
タ１３の内部構成を説明する断面図である。同図に示す
ように、プリンタ１３は、画像形成部２３、両面印刷用
搬送ユニット２４、及び給紙部２５で構成されている。
上記の画像形成部２３は、４個の画像形成ユニット２６
（２６−１、２６−２、２６−３、２６−４）を多段式
に並設した構成からなる。

【００２８】上記４個の画像形成ユニット２６のうち用
紙搬送方向上流側の３個の画像形成ユニット２６−１、
２６−２及び２６−３は、それぞれ減法混色の三原色で
あるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の
色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニ
ット２６−４は、主として文字等のクロ（Ｋ）トナーに
よるのモノクロ画像を形成する。

【００２９】上記の各画像形成ユニット２６は、それぞ
れドラムセットＣ１（第１のプロセスユニット）とトナ
ーセットＣ２（第２のプロセスユニット）で構成され、
現像容器に収納された現像剤（の色）を除き同じ構成で
ある。したがって、以下イエロー（Ｙ）用の画像形成ユ
ニット２６−３を例にしてその構成を説明する。

【００３０】ドラムセットＣ１には、感光体ドラム３
０、帯電器３１ａ、クリーナ３１ｆが組付けられてお
り、トナーセットＣ２は、現像容器３１ｃからなり、現
像容器３１ｃにはトナーが収容され、その下部側面の開
口部には現像ローラ３１ｄが配設されている。

【００３１】感光体ドラム３０は、その周面が例えば有
機光導電性材料で構成されており、この感光体ドラム３
０の周面近傍には、帯電器３１ａ、印字ヘッド３１ｂ、
現像ローラ３１ｄ、転写器３１ｅ、クリーナ３１ｆが順
次配置されている。上記の感光体ドラム３０は、図の時
計回り方向に回転する。そして先ず帯電器３１ａからの
電荷付与により、感光体ドラム３０の周面が一様に帯電
する。次に、印字ヘッド３１ｂからの印字情報に基づく
光書き込みにより、感光体ドラム３０の周面に静電潜像
が形成される。そして、この静電潜像は、現像ローラ３
１ｄによる現像処理によって、現像容器３１ｃに収納し
たイエロー（Ｙ）色のトナーによりトナー像化される。

【００３２】このようにして感光体ドラム３０の周面に
形成されるトナー像は、感光体ドラム３０の回転に伴わ
れて、感光体ドラム３０と転写器３１ｅとが対向する転
写部に到達する。転写部に達したトナー像は、感光体ド
ラム３０の直下を用紙搬送方向上流側から下流側へ移動
する用紙上に転写される。

【００３３】上記の用紙は、給紙コロ３５の一回転によ
って給紙カセット２０から搬出されて待機ローラ対３２
に給送される。あるいは、開成された装着部２１に装着
されたＭＰＦトレイ２１ａ上から給紙コロ２１ｂによっ
て給送される。待機ローラ対３２は、用紙の印字開始位
置が紙搬送方向最上流の画像形成ユニット２６−１の感
光体ドラム３０のトナー像の先端に一致するタイミング
で搬送ベルト３３上に給送する。

【００３４】搬送ベルト３３は、駆動ローラ３４と従動
ローラ３４′に掛け渡されて、駆動ローラ３４により駆
動され、図の反時計回り方向に循環移動する。用紙は、
この循環移動する搬送ベルト３３の上面に吸着されて搬
送され、画像形成ユニット２６−１の転写部でマゼンタ
（Ｍ）のトナー像を転写され、画像形成ユニット２６−
２の転写部でシアン（Ｃ）のトナー像を転写され、画像
形成ユニット２６−３の転写部でイエロー（Ｙ）のトナ
ー像を転写され、そして、画像形成ユニット２６−４の
転写部でクロ（Ｋ）のトナー像を転写される。

【００３５】このように４色のトナー像を重ねて転写さ
れた用紙は、定着ユニット３６に搬入される。定着ユニ
ット３６は、熱ローラ３６ａ、押圧ローラ３６ｂ、及び
クリーナ３６ｃで構成され、用紙を上述の熱ローラ３６
ａと押圧ローラ３６ｂ間に挟持して搬送しながら、トナ
ー像を溶融し紙面に圧着して定着する。また、クリーナ
３６ｃは熱ローラ３６ａに残留するトナーを除去する。

【００３６】このように、定着ユニット３６によってト
ナー像を定着された用紙は、切換板４１が上に回動して
いるときは、搬出ローラ４２によって画像形成面を上に
して機外に排出され、切換板４１が下に回動していると
きは、搬送ローラ４３により上に案内され排紙ローラ１
８によって画像形成面を下にして排紙部１７に排出され
る。

【００３７】一方、両面印刷用搬送ユニット２４は、装
置本体に対して着脱自在に構成され、本例のプリンタ１
３によって両面印刷を行う際装着するユニットであり、
内部に複数の搬送ローラ４０ａ〜４０ｅが配設されてい
る。両面印刷の場合には、上記切換板４１によって一旦
上方に用紙が送られ、例えば用紙の後端が搬送ローラ４
３に達した時、用紙の搬送を停止し、更に用紙を逆方向
に搬送する。この制御によって、用紙は点線で示す位置
に設定された切換板４１の左側を下方に搬送され、両面
印刷用搬送ユニット２４の用紙搬送路に搬入され、搬送
ローラ４０ａ〜４０ｅによって用紙が送られ、待機ロー
ラ対３２に達し、前述と同様トナー像と一致するタイミ
ングで転写部に送られ、トナー像が用紙の裏面に転写さ
れる。

【００３８】尚、本例においては、駆動ローラ３４の近
傍に、近赤外線正反射型のトナー濃度測定センサ４５が
設けられる。この近赤外線正反射型トナー濃度測定セン
サ４５（（以下、ＣＴＤセンサという）は、搬送ベルト
３３の周面に形成されたトナー像（後述するパッチ）の
濃度を測定する。

【００３９】図３は、装置本体上部１４を開成した状態
を示す図である。同図に示すように、装置本体上部１４
は、装置本体下部１５に対し略水平を保ったまま開成さ
れる。よって、その開成時には、ドラムセットＣ１、ト
ナーセットＣ２は、略水平方向で抜き差し可能となる。

【００４０】図４は、上記のドラムセットＣ１を交換す
る場合の状態を示す図である。同図に示すように、ドラ
ムセットＣ１を手前に抜き出して、新たなドラムセット
Ｃ１を挿入することが容易にできる。図５は、上記のト
ナーセットＣ２を交換する場合の状態を示す図である。
同図に示すように、トナーセットＣ２を手前に抜き出
し、新たなトナーセットＣ２を挿入することが容易にで
きる。このように、本例のプリンタ１３は、画像形成ユ
ニット２６のドラムセットＣ１やトナーセットＣ２を個
々に交換することが容易である。

【００４１】図６は、上記のごとき機構と構成を有する
プリンタ１３における内部の回路構成を示す図である。
同図において、回路構成はインターフェイス（Ｉ／Ｆ）
５１、ＣＰＵ５２、ＥＥＰＲＯＭ５３、ＲＯＭ５４、プ
リントコントローラ５５、プリンタ印字部５６、及び前
述の操作パネル１６、ＣＴＤセンサ４５で構成されてい
る。インターフェイス（Ｉ／Ｆ）５１は不図示のホスト
機器から送られてくる印刷データを入力し、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、クロ（Ｋ）の
ビットマップデータを作成する。このビットマップデー
タは、フレームメモリ５７に記憶される。

【００４２】このフレームメモリ５７は、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、クロ（Ｋ）に
対応して５７Ｙ、５７Ｍ、５７Ｃ、５７Ｋで構成されて
いる。そして、イエロー（Ｙ）のビットマップデータは
フレームメモリ５７の記憶エリア５７Ｙに記憶され、マ
ゼンタ（Ｍ）のビットマップデータはフレームメモリ５
７の記憶エリア５７Ｍに記憶され、シアン（Ｃ）のビッ
トマップデータはフレームメモリ５７の記憶エリア５７
Ｃに記憶され、クロ（Ｋ）のビットマップデータはフレ
ームメモリ５７の記憶エリア５７Ｋに記憶される。

【００４３】また、上記のフレームメモリ５７Ｙ、５７
Ｍ、５７Ｃ、及び５７Ｋは、上記のように通常印字の際
にビットマップデータを一時的に記憶する領域の他に、
後述するテスト印字用パターンを予め記憶しておく領域
も備えている。ＣＰＵ５２は、本例のプリンタ１３の印
刷制御及びシステム制御を行う中央制御部であり、ＲＯ
Ｍ５４に記憶するプログラムに従って制御を行う。ま
た、ＥＥＰＲＯＭ５３には後述する色ずれ補正の調整値
が記憶され、ＲＯＭ５４には印刷プログラムや、制御プ
ログラムが記憶されている。尚、ＣＰＵ５２は前述の操
作パネル１６に設けられたキー操作部１６ａからの操作
信号を入力し、また表示部に表示信号を出力する。

【００４４】プリンタコントローラ５５は、インターフ
ェイス（Ｉ／Ｆ）５１から供給されるビットマップデー
タをプリンタ印字部５６に出力する。ここで、プリンタ
コントローラ５５はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、
シアン（Ｃ）、クロ（Ｋ）毎にデータをプリンタ印字部
５６に出力する。例えば、イエロー（Ｙ）のデータは前
述の画像形成ユニット２６−３の印字ヘッド３１ｂに供
給され、マゼンタ（Ｍ）のデータは画像形成ユニット２
６−１の印字ヘッド３１ｂに供給され、シアン（Ｃ）の
データは画像形成ユニット２６−２の印字ヘッド３１ｂ
に供給され、クロ（Ｋ）のデータは画像形成ユニット２
６−４の印字ヘッド３１ｂに供給される。

【００４５】プリンタ印字部５６は、それぞれ対応する
色の印字ヘッド３１ｂ等で構成され、各印字ヘッド３１
ｂは、対応するドラムセットＣ１の感光体ドラム３０
に、上記のビットマップデータに基づく露光を行って静
電潜像を形成し、トナーセットＣ２によって前述の各色
の印字が行われる。

【００４６】図７は、上述した近赤外線正反射型トナー
濃度測定センサ４５（ＣＴＤセンサ）について説明する
図である。同図に示すＣＴＤセンサ４５は、１個の発光
部６１と３個の受光部６２（６２−１、６２−２、６２
−３）と２個の偏向ビームスプリッタ６３（６３−１、
６３−２）とで構成されている。

【００４７】上記の発光部６１には、赤外発光ダイオー
ド（以下、ＬＥＤという）が配設されており、受光部６
２にはそれぞれランプタイプ又はチップタイプのフォト
ダイオード（以下、ＰＤという）が配設されている。ま
た、偏向ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳという）６３
は、薄膜蒸着ガラスで形成されており、発光部６１のＬ
ＥＤ（以下、ＬＥＤ６１という）からの投光６４および
検出面６５からの反射光６６を分離する。

【００４８】上記受光部６２の各ＰＤの出力電流は、不
図示のＩ−Ｖ変換アンプにより電圧に変換される。この
ＣＴＤセンサ４５の電圧に変換される出力は、受光部６
２−２のＰＤ（以下、ＰＤ６２−２という）の出力から
受光部６２−３のＰＤ（以下、ＰＤ６２−３という）の
出力を減算した出力（以下、センサ出力という）の他
に、受光部６２−１のＰＤ（以下、ＰＤ６２−１とい
う）の発光出力モニタ用の出力（以下、モニタ出力とい
う）が外部出力となっている。このこのＣＴＤセンサ４
５は、上記のモニタ出力を利用して発光素子駆動電流に
フィードバックをかけることで、電源投入時の出力安定
性の向上や温度特性の補正などを行うようになってい
る。

【００４９】これにより、このＣＴＤセンサ４５は、電
源投入直後からの使用が可能（安定時間１秒以内）であ
り、周囲の温度変化の影響を受けず（変動率は０〜６０
℃で±５％）、ＬＥＤ６１の長期的な出力性能の低下に
対して補償が利くという利点を有している。

【００５０】このＣＴＤセンサ４５の動作原理は、検出
面６５が正反射で、トナー表面（不図示）が乱反射であ
るという検出面６５とトナー表面との反射特性の違いを
利用して、検出面６５からの反射光６６がトナーによっ
てどの程度遮光されるかを検出するものである。

【００５１】このとき、ＬＥＤ６１から放射された投光
６４は、ランダムな偏光状態であるが、ＰＢＳ６３−１
によって、入射面に対して垂直方向に振動する光成分
（以下、Ｓ波光という）と入射面に対して平行方向に振
動する光成分（以下Ｐ波光）とに分離される。

【００５２】Ｓ波光６７はＰＢＳ６３−１で反射してＰ
Ｄ６２−１に入射し、Ｐ波光６８はＰＢＳ６３−１を透
過して検出面６５に投光される。検出面６５にトナーが
ない場合、Ｐ波光６８は検出面６５で正反射するため偏
光状態は変化せず、そのままＰＢＳ６３−２を透過し
て、ＰＤ６２−２に入射する。

【００５３】一方、検出面６５にトナーが付着している
場合、トナーに照射された投光６８は、乱反射によって
偏光状態がランダムになり、ＰＢＳ６３−２によってＰ
波光とＳ波光とに分離比率１：１で分離される。そし
て、Ｐ波光６９はＰＢＳ６３−２を透過してＰＤ６２−
２に入射し、Ｓ波光７１はＰＢＳ６３−２で反射してＰ
Ｄ６２−３に入射する。

【００５４】よって、ＰＤ６２−３には検出面６５から
の反射光とトナーからの反射光の半分が入射し、ＰＤ６
２−２にはトナーからの反射光の半分だけが入射するこ
とになる。ここで、ＰＤ６２−２の出力からＰＤ６２−
３の出力を減算することでトナーからの反射光をキャン
セルし、検出面６５からの反射光の増減だけをセンサ出
力として取り出し、これによってトナー量を検出する。

【００５５】すなわち、検出面のトナー量が増えれば検
出面からの反射光が減少するためセンサ出力が減少し、
トナー量が減少すれば検出面からの反射光が増加してセ
ンサ出力が増加する。上記のようにトナーからの反射光
はキャンセルされているためセンサ出力はトナーの反射
率には影響を受けない。したがって、イエロー、マゼン
タ、シアン、クロの各色とも、同様のトナー量に対して
同様のセンサ出力カーブとなる。

【００５６】このように、ＣＴＤセンサ４５は、前述し
た従来の正反射検出型又は乱反射検出型のトナー濃度セ
ンサとは異なり、正反射型でありながらトナー高濃度領
域においてもセンサ出力が逆転することがなく、従っ
て、高濃度領域まで検出が可能である。また、検出角度
や検出範囲の変動については、検出角度や検出範囲が変
動してもセンサ出力に変化が少なく、乱反射型のように
高い取り付け精度を要しないという利点がある。

【００５７】また、各色トナー毎に補正係数を乗算する
という若干の修正手続きは必要ではあるが、黒、カラー
も含めて全てのトナーを同一に処理可能であり、前述し
た従来型の正反射検出型又は乱反射検出型のトナー濃度
センサでは出力変動の方向や程度が大きく異なるため補
正係数を用いることさえ出来ないことに比べると、同一
に処理を行って各色トナー毎の補正係数を乗算するだけ
で補正値を得ることができる本例のＣＴＤセンサ４５を
用いる方法は、極めて取り扱いが容易であって信頼性の
高い方法であるといえる。

【００５８】このＣＴＤセンサ４５と図６に示した回路
とにより、本発明のカラー画像形成位置調整装置が構成
される。このカラー画像形成位置の調整では、先ずプリ
ンタ１３の電源を投入する。電源が入ると装置のイニシ
ャル処理が行われ、例えばＲＡＭやフレームメモリに残
るデータが消去され、メインモータが駆動を開始し、定
着ユニットが加熱される。

【００５９】次に、図６に示すＣＰＵ５２が濃度調整設
定の判断を行う。この濃度調整の設定は、濃度調整モー
ドを実行することによって成される。この濃度調整モー
ドは以下のように行う。先ず、前述のＥＥＰＲＯＭ５３
又はＲＯＭ５４に記憶する濃度情報に従ってプリンタ印
字部５６に印字処理を行わせる。

【００６０】図８は、上記印字処理によって印字される
濃度調整用パッチの例であり、Ｙ方向（副走査方向）に
８個のパッチが形成され、各パッチの濃度が異なってい
る。また、各パッチの大きさは例えばＹ方向（副走査方
向）が１０ｍｍ、Ｘ方向（主走査方向）が１４ｍｍであ
る。この場合、パッチＰ１の濃度が例えば２５５階調で
あるとすれば、パッチＰ２の濃度は１４２階調であり、
パッチＰ３の濃度は１３０階調であり、パッチＰ４の濃
度は１１７階調であり、パッチＰ５の濃度は１０９階調
であり、パッチＰ６の濃度は１０２階調であり、パッチ
Ｐ７の濃度は９５階調であり、パッチＰ８の濃度は８５
階調である。

【００６１】また、上記濃度が８レベルの８個の濃度調
整用パッチは、各色毎に生成される。但し、本例におい
ては上記構成の８個の濃度調整用パッチを直ちに印字す
るのではなく、これに先立って濃度確認用パッチを生成
する。図９(a) は、濃度確認用パッチを搬送ベルト３３
上に生成した状態を示す図であり、同図(b) は、その濃
度確認用パッチの例を示す図である。同図(b) に示すよ
うに、濃度確認用パッチは８個で構成され、例えば
（Ｍ）Ｐ４はマゼンタ（Ｍ）の濃度レベル４（上記１１
７階調）のパッチである。また、（Ｃ）Ｐ４はシアン
（Ｃ）の濃度レベル４（上記１１７階調）のパッチであ
り、（Ｃ）Ｐ８はシアン（Ｃ）の濃度レベル８（上記８
５階調）のパッチである。以下、イエロー（Ｙ）及びク
ロ（Ｋ）についても同様である。

【００６２】このように、本例においては、先ず、同図
(b) に示す濃度確認用パッチを搬送ベルト３３に生成
（印字、印刷）する。尚、本例においては、濃度確認用
パッチは、同図(a) に示すように、搬送ベルト３３の中
心から８ｍｍずれた位置を中心として生成される。

【００６３】上記の濃度確認用パッチはＣＴＤセンサ４
５によって検出され、順次濃度の確認が行われる。例え
ば、最初の（Ｍ）Ｐ４はマゼンタ（Ｍ）の階調数１１７
の濃度であり、ＣＴＤセンサ４５はこのパッチの濃度を
測定し、予め設定された範囲内であるか判断する。ま
た、次の（Ｍ）Ｐ８はマゼンタ（Ｍ）の階調数８５の濃
度であり、ＣＴＤセンサ４５はこのパッチの濃度を測定
し、予め設定された範囲内であるか判断する。

【００６４】以下、同様にして濃度を確認し、シアン
（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、クロ（Ｋ）について同様に判
断する。そして、何れかの色について濃度が所定の範囲
内でなければ、当該色に対する詳細な濃度確認（本濃度
確認）を行う。この本濃度確認は図８で説明した８個の
濃度調整用パッチを使用する。これら８個の濃度調整用
パッチは、上記の濃度確認用パッチと同様に搬送ベルト
３３上に生成し、これによって、濃度調整のための本濃
度確認を行う。

【００６５】尚、この処理は問題となる色が複数存在す
る場合には、色毎に行い、例えば２色である場合１６個
のパッチを生成し、３色の場合２４個のパッチを生成
し、４色全ての場合３６個のパッチを生成する。ＣＴＤ
センサ４５では上記濃度調整用パッチから濃度を検出
し、濃度の調整を行う。この調整は、例えば印字ヘッド
３１ｂの光量を可変し、又は現像バイアスの電圧値を可
変し、又はその他の各種方法によって印字濃度の調整を
行う。そして、この濃度調整モードの実行を終了する
と、次に印字位置調整を実行する。尚、この印字位置
（以下、レジストともいう）調整についても、レジスト
確認用パッチによって予め予備的な印字位置調整（レジ
スト調整）を行う。

【００６６】図１０は、印字位置確認用パッチであり、
Ｌ１はマゼンタ（Ｍ）用のパッチであり、Ｌ２はシアン
（Ｃ）用のパッチであり、Ｌ３はイエロー（Ｙ）用のパ
ッチであり、Ｌ４はブラック（Ｋ）用のパッチである。
そして、この４個のパッチはＹ方向（副走査方向）に平
行に形成され、Ｘ方向（主走査方向）の印字ずれを検出
するためのパッチである。

【００６７】他方、Ｌ５〜Ｌ８はＹ方向（副走査方向）
のずれ量を検出するパッチであり、Ｌ５はマゼンタ
（Ｍ）用のパッチであり、Ｌ６はシアン（Ｃ）用のパッ
チであり、Ｌ７はイエロー（Ｙ）用のパッチであり、Ｌ
８はブラック（Ｋ）用のパッチである。尚、上記各パッ
チの構成は同じであり、搬送ベルト３３への印字位置確
認用パッチの生成も図９(a) に示すように行われる。

【００６８】上記パッチがＣＴＤセンサ４５により検出
されると、ＣＰＵ５２は、パッチＬ１から順次その濃度
を測定し、例えば位置ずれが生じているパッチにおいて
濃度が低下することを検知する。そして、予め設定した
範囲を越えている場合、詳しい印字位置調整に移行す
る。例えば、パッチＬ１が問題であればマゼンタ（Ｍ）
に対するＸ方向（主走査方向）の詳しい調整を行う。ま
た、パッチＬ２が問題であればシアン（Ｃ）に対するＸ
方向（主走査方向）の詳しい調整を行い、パッチＬ３が
問題であればイエロー（Ｙ）に対するＸ方向（主走査方
向）の詳しい調整を行い、パッチＬ４が問題であればブ
ラック（Ｋ）に対するＸ方向（主走査方向）の詳しい調
整を行う。

【００６９】一方、パッチＬ５〜Ｌ８についても同様で
あり、パッチＬ５が問題であればマゼンタ（Ｍ）に対す
るＹ方向（副走査方向）の詳しい調整を行い、パッチＬ
６が問題であればシアン（Ｃ）に対するＹ方向（副走査
方向）の詳しい調整を行い、パッチＬ７が問題であれば
イエロー（Ｙ）に対するＹ方向（副走査方向）の詳しい
調整を行い、パッチＬ８が問題であればブラック（Ｋ）
に対するＹ方向（副走査方向）の詳しい調整を行う。

【００７０】図１１(a),(b) は印字位置調整用パッチで
ある。同図(a) に示す印字位置調整用パッチはＸ方向
（主走査方向）の印字位置のずれ量を検出するためのパ
ッチであり、１１個のパッチで構成されている。同図
(b) に示す印字位置調整用パッチはＹ方向（副走査方
向）のずれ量を検出するパッチであり、同様に１１個の
パッチで構成されている。

【００７１】図１２(a) 〜(e) は、図１１(a) に示すＸ
方向の印字位置調整用パッチの構成を更に詳しく説明す
る図であり、ブラック（Ｋ）とマゼンタ（Ｍ）の組み合
わせを示している。すなわち、図１２(a) はブラック
（Ｋ）のパッチ構成を示し、Ｘ方向（主走査方向）１４
ｍｍに２５６ピクセル形成され、その２５６ピクセル
を、同図(d) に示すように、２２ピクセルを黒印字し、
１０ピクセルを非印字とし、この黒印字と非印字の連続
で構成している。

【００７２】他方、マゼンタ（Ｍ）は、同図(b) に示す
ように、上記ブラック（Ｋ）の非印字領域を当該色で印
字する。すなわち、同図(e) に示すように、２２ピクセ
ルの非印字と１０ピクセルのマゼンタ（Ｍ）印字の繰り
返し構成であり、この同図(a) のブラック（Ｋ）と同図
(b) マゼンタ（Ｍ）の合成画像が同図(c) 示すパターン
である。尚、上記マゼンタ（Ｍ）用のパッチは、例えば
２ピクセル毎にＸ方向（主走査方向）にずらして形成さ
れる。

【００７３】図１３(a),(b),(c) は、上記の構成の印字
位置調整用パッチと同パッチによる印字結果との関係を
説明する図である。同図(a),(b),(c) は、前述の図１２
(d)に示すブラック（Ｋ）のパッチの詳細、及び図１２
(e) に示すマゼンタ（Ｍ）のパッチの詳細を示してい
る。そして、図１３(a) に示す状態がずれがない印字状
態であり、図１３(b) に示す状態がマゼンタ（Ｍ）の印
字を２ピクセル右方にずらした印字であり、画像形成ユ
ニットに配設ずれ等がなければ同図(b) に示すように非
印字領域が生じる。

【００７４】また、図１３(c) に示す状態がマゼンタ
（Ｍ）の印字を２ピクセル左方にずらした印字であり、
画像形成ユニットに配設ずれ等がなければ、この場合に
も同図(c) に示すように非印字領域が生じる。次に、図
１１(b) に示したＹ方向（副走査方向）の印字位置調整
用パッチについて説明する。

【００７５】図１４(a) 〜(e) は、図１１(b) に示した
Ｙ方向の印字位置調整用パッチの構成を更に詳しく説明
する図であり、ブラック（Ｋ）とマゼンタ（Ｍ）の組み
合わを示している。すなわち、図１４(a) はブラック
（Ｋ）のパッチ構成を示し、Ｙ方向（副走査方向）に２
２ピクセル黒印字を行い、１０ピクセル非印字とし、こ
れを連続生成する。また、図１４(b) はマゼンタ（Ｍ）
のパッチ構成を示し、同様にＹ方向に２２ピクセルの非
印字と１０ピクセルのマゼンタ（Ｍ）印字の繰り返し、
同図(c) に示すように、上記ブラック（Ｋ）とマゼンタ
（Ｍ）の合成パターンが生成される。尚、Ｙ方向（副走
査方向）の印字位置調整用パッチについても、例えばマ
ゼンタ（Ｍ）用のパッチは、例えば２ピクセル毎にＹ方
向（副走査方向）にずらして形成される。

【００７６】上記構成の印字位置調整用パッチを前述の
搬送ベルト３３に生成する。但し、本例においては、前
述のように予め印字位置確認パッチによって問題のある
パッチのみが対象である。図１５はこの場合の処理順序
を説明するシーケンス図である。先ず、前述のように図
１０に示す印字位置確認用パッチによってＸ方向（主走
査方向）、及びＹ方向（副走査方向）の位置ずれの確認
が行われており、図１５に示す判断の後、問題のある色
に対してＸ方向（主走査方向）又はＹ方向（副走査方
向）のレジスト調整を行う。尚、図１５に示す処理では
Ｘ方向（主走査方向）のマゼンタ（Ｍ）、Ｘ方向（主走
査方向）のイエロー（Ｙ）、Ｙ方向（副走査方向）のマ
ゼンタ（Ｍ）に対する詳しいレジスト調整が行われてい
る。

【００７７】図１６は上記レジスト調整を行う際の処理
手順を説明する図である。図１７は上記調整の結果生成
されるパッチ（Ｘ方向（主走査方向）調整用）の例を示
す図である。同図は、真ん中のパッチが最も濃度が濃
く、ブラック（Ｋ）に対するずれがないことを示す。但
し、通常は上記確認調整によってずれが存在する場合に
本レジスト調整を行うので、真ん中のパッチではなく、
上か下にずれたパッチが最も濃くなり、ずれ量を知るこ
とができる。そして、上記のようにして得たずれ量のデ
ータはＣＰＵ５２によって処理され、実際の印字の際Ｘ
方向（主走査方向）、又はＹ方向（副走査方向）にずら
したデータが供給され、自動的に印字ずれが調整された
印字を行うことができる。

【００７８】このような方法でレジスト調整モードが完
了すると、本例におけるプリンタ１３においては、上記
印字ずれが調整された印刷データによって用紙への印刷
処理が行われる。そして、印字枚数カウンタのカウント
値が所定値（例えば３０００枚）に達したか判断し、上
述の濃度調整処理後、３０００枚の印刷が完了した場合
は、再び濃度調整モードを実行（印刷枚数の変化に伴う
濃度変化を想定している）した後、レジスト調整モード
を行うことなく（印刷枚数の変化での位置ずれはないの
で実行しない）、通常の印刷処理を行う。

【００７９】他方、上述の濃度調整処理後、３０００枚
の印刷が完了していないときは、装置本体上部１４を装
置本体下部１５に対して開閉したか、開閉したとすれ
ば、用紙詰まり等の復元のためであるか、又は画像形成
ユニット２６の交換のためかを判断し、用紙詰まり等の
ための開閉は画像形成ユニット２６の変更はないので、
濃度調整モードは実行しない。

【００８０】他方、画像形成ユニット２６を交換した場
合は、画像形成ユニット２６の位置ずれを確認調整する
ことが望ましく、すなわち、前述した濃度調整の設定を
判断し必要であれば濃度調整を行い、更にレジスト調整
の必要を判断し必要であればレジスト調整を行う。この
ように、画像形成ユニット２６の交換が行われた場合に
はレジスト調整が行われ、印字位置ずれを確実に防止で
きる。

【００８１】尚、上記画像形成ユニット２６の交換は、
本例においては前述のドラムセットＣ１、又はトナーセ
ットＣ２の交換であり、いずれか一方が交換された場合
でも上記レジスト調整が行われる。次に、上記濃度の読
み取り処理について更に説明する。先ず、図１７に示す
１１個のレジストパッチを搬送ベルト３３上に生成し、
次に、この搬送ベルト３３上に生成された１１個のレジ
ストパッチをＣＴＤセンサ４５によって読み取る。そし
て、濃度が極値となるレジストパッチのナンバーＰ
（Ｐ：１、２、３、・・・、１１）を求める。

【００８２】本例の場合、先ず最小濃度となるレジスト
パッチのナンバーＰは、Ｐの濃度Ｄｐと、Ｐ−１の濃度
Ｄｐ-1と、Ｐ＋１の濃度Ｄｐ+1を求め、濃度ＤｐとＤｐ
-1の差を△Ｌとし、濃度ＤｐとＤｐ+1の差を△Ｒとす
る。そして、上記△Ｒと△Ｌの大小を比較する。ここ
で、△Ｒ＞△Ｌである場合は「｛（△Ｒ−△Ｌ）／△
Ｒ｝／２）を求める。

【００８３】図１８(a),(b) は、上記のように真の補正
値を検出するための処理を行う場合の例を模式的に説明
する図であり、同図(a) は検出濃度のプロット図、同図
(b)はそのプロット地に基づく下記の式を説明する図で
ある。同図(a) は、後述する直線ａ１、ａ２及びそれら
直線の交点ｋを示している。

【００８４】同図(b) に示すように、可能補正値単位が
パッチで検出可能なずれ量より小さい場合である。例え
ば、パッチのずらし量（Ｖ）が１ドットである場合、Ｖ
×（（△Ｒ−△Ｌ）／△Ｒ）／２）＝１×（１／１）／
２）＝０．５となり、例えば、パッチのずらし量（Ｖ）
が２ドットである場合、Ｖ×（（△Ｒ−△Ｌ）／△Ｒ）
／２）＝２×（１／１）／２）＝１となり、例えば、パ
ッチのずらし量（Ｖ）が３ドットである場合、Ｖ×
（（△Ｒ−△Ｌ）／△Ｒ）／２）＝３×（１／１）／
２）＝１．５となる。

【００８５】次に、各パッチの濃度値からレジスト補正
値を検出する場合、レジストパッチの中で極値となるパ
ッチを見つけ、その両端のパッチ濃度との差を取得す
る。そして、上記濃度差の大きい方のパッチ群に最小濃
度となるパッチを加える。そして、最小濃度となるパッ
チを加えなかった方のパッチ群とあわせて２つのパッチ
群を作成し、このパッチ群から２つの近似直線ａ１及び
ａ２を見つけ、当該２つの近似直線ａ１及びａ２の交点
ｋの横軸座標を真の補正値とする。

【００８６】ところで、上述したレジスト調整の方法中
における濃度調整は本発明のレジスト調整方法における
濃度調整の基本を説明したものであるが、上述した濃度
調整を繰り返し実地に行って実験してみると、搬送ベル
ト３３上に生成されたパッチ群から検出される濃度がラ
ンダムに変化する様子が観察された。これでは期待され
る濃度直線に対して外れた濃度情報が得られることにな
って不都合である。

【００８７】このような検出濃度がランダムに変化する
理由を考察すると、先ず搬送ベルト３３の下地、つまり
搬送ベルト３３の周回移動の周期によって生じる搬送ベ
ルト３３の下地の具合の変化が考えられる。そして、こ
れには、先ず、ベルトの走行方向（Ｙ方向）については
Ｘ方向と比べて変動がありうる。そして、その変動によ
って、搬送ベルト３３に生成されたパッチにも濃度変動
があるうる。つまり、本来同じ濃度のパッチ（調整用の
パッチ群として記憶装置に記憶されているパッチパター
ンに基づくパッチ）として生成しても厳密には濃度に変
動がある。

【００８８】そして、このような変動は、搬送ベルト３
３の周回移動の周期によるものばかりでなく、感光体ド
ラム３０の周期的な変動、現像ローラ３１ｄの周期的な
変動など、複数の要因が重なり合って複雑な周期で変化
する。これらのことを踏まえて考察すると、上述した方
法では、下記の問題が未だ残っている。

【００８９】すなわち、レジストパッチを順番に生成
すると、大きな周波数成分の濃度変動が生じた場合、レ
ジストパッチの２つの直線のうち片方の濃度が全体的に
高くなれば、その直線は上（または下）に変化し、もう
一方の直線との交点の位置は変化してしまう。これによ
り正しいレジスト補正値は検出できない。Ｘレジスト
とＹレジストパッチを別々に生成すると、Ｙレジストパ
ッチの長さ分という短い範囲の送りムラを元に補正値を
検出してしまう。パッチを近接させて生成すると、本
来ベルト濃度補正はベルト一周後のパッチのあったとこ
ろの濃度を読み取って補正するので、ベルト一周分の時
間が必要となり、何らかの他の要因によるトナー濃度の
変動には対応できない。Ｙレジストだけで補正値を検
出しようとすると、送りムラ等の要因による濃度変動が
大きく、真の補正値を検出するには多くのパッチを生成
する必要がある。ＹレジストをＸレジストと同じ方法
のパッチにすると、数多くのパッチを生成する必要があ
る。

【００９０】そこで、上述したレジスト調整における本
発明の基本的な濃度調整方法に加えて、更に、パッチの
生成順序に変化を与えるようにする。以下、これについ
て第１の実施の形態として説明する。図１９(a),(b),
(c) は、第１の実施の形態におけるレジストパッチの生
成順とその結果を説明する図である。同図(a) に実線の
横線プロットで示す濃度カーブとなる同図(a) の下方に
示すパッチ１、２、・・・、１１を生成する場合に、前
述した基本的方法の通りにパッチの生成順番をパッチ
１、パッチ２、パッチ３、・・・、パッチ１１として、
これらのパッチの濃度から前述した２本の直線の交点か
らレジスト補正値を検出すると、パッチ１からパッチ６
の間で何らかの要因でたまたま濃度が全体に低めに（又
は高めに）なった場合に検出される補正値は、同図(a)
の横破線のプロットで描かれる一点鎖線で示す２つの直
線ｂ１及びｂ２のように、パッチ１からパッチ６の側の
直線ｂ１は下側（又は上側）にシフトし、パッチ７から
パッチ１１の側の直線ｂ２は上側（又は下側）にシフト
するから、本来あるべき交点ｋ１はｋ２で示す左（又は
右）に移動してしまう。つまり、検出補正値がばらつい
てしまう。

【００９１】そこで、このようにパッチ１、２、・・
・、１１をパッチ１から順番に生成するのではなく、交
互に両側から内側に向けて順に生成する。すなわち、同
図(b)に示すように、パッチ１、パッチ１１、パッチ
２、パッチ１０、パッチ３、パッチ５、パッチ７、パッ
チ６と交互に入れ換えて生成する。これによって、同図
(c) に示すように、本来あるべき直線ｃ１と直線ｃ２
は、濃度に変動がある（又はその虞のある）１１個のパ
ッチの出力順を入れ換えて得られる直線ｄ１とｄ２に変
換されるが、交点ｋは変化しない。尚、本例はＸパッチ
の例を示している。

【００９２】このように、第１の実施の形態によれば、
種々の要因が重なって部分的に集中して起きる濃度変動
に対しても正確な補正値を検出することが可能となる。
図２０は、第２の実施の形態におけるレジストパッチの
生成順を示す図である。本来、Ｙ方向レジストは各種要
因により、また場所により、ずれ量が一定ではない、こ
のためずれ量の平均値を検出し、全体的にみた場合に最
適の補正値を検出するのが好ましい。

【００９３】このため、例えば図１９(a) の下方に示す
ようなパッチ１〜１１を生成する場合に、特定の小さい
箇所、例えば搬送ベルト３３上のベルト走行方向の長さ
的に短い部分にパッチが生成されたのでは、全体的な補
正値を正確に検出することは出来ない。パッチの数を増
やすことによって全体的な補正値を検出することができ
るが、これではパッチの数量が増加しトナー消費量が増
大してしまうので好ましくない。

【００９４】そこで、本例では、基本方法で示したよう
に、複数で構成されるＹ側レジストパッチとＸ側レジス
トパッチをそれぞれ纏めて順番に生成するのではなく、
図２０に示すように、Ｘパッチ１、Ｙパッチ１、Ｘパッ
チ２、Ｙパッチ２、・・・というようにＸパッチとＹパ
ッチを交互に生成する。

【００９５】このように他のパッチ、つまりＸパッチ
（この場合、Ｘパッチは例えばＸレジストパッチあるい
はＸ濃度パッチいずれでもよい）の間にＹレジストパッ
チを生成することによって、より広範囲な位置及び時間
での変動を検出することができる。すなわち、少ないパ
ッチと短い時間で全体的な補正値を検出することができ
る。

【００９６】図２１は、第３の実施の形態におけるレジ
ストパッチの生成方法を示す図である。尚、本例はＸパ
ッチ及びＹパッチに共通である。本実施の形態における
パッチの生成は、同図に示すように、パッチを密着させ
て並べるのではなく、パッチとパッチの間に所定の間隔
つまり空白ＳＰｎ（ｎ：１、２〜５）を置いて並べるよ
うにする。この空白ＳＰｎ部分の幅は各パッチの幅と同
一の幅でよい。

【００９７】そして、パッチ濃度の補正はパッチ間の濃
度も含めた濃度によって行う。すなわち、空白ＳＰｎの
濃度をパッチ同様に測定し、「空白ＳＰ１＋パッチ１＋
空白ＳＰ２」の濃度、「空白ＳＰ２＋パッチ２＋空白Ｓ
Ｐ３」の濃度、「空白ＳＰ３＋パッチ３＋空白ＳＰ４」
の濃度、「空白ＳＰ４＋パッチ４＋空白ＳＰ５」の濃度
をそれぞれ取得し、それらの内の最大濃度Ｍａｘ−ｄと
最小濃度Ｍｉｎ−ｄとの差が或る値以下であるときは補
正しないようにし、その或る値よりも大きい場合に補正
するようにする。

【００９８】濃度を補正する場合は、検出した隣接する
濃度間の比率に従って補正し、その補正値を当該パッチ
（「空白ＳＰ１＋パッチ１＋空白ＳＰ２」の場合はパッ
チ１）の補正値として使用する。尚、この場合、絶対的
な濃度補正は必要ではなく、１１個のパッチ内での補正
ができればそれでよい。

【００９９】次に、第４の実施の形態について説明す
る。本例においては、Ｙレジストの補正値を検出するに
際し、Ｙレジストパッチよりも先にＸレジストパッチを
生成する。そして、Ｘレジストで得られたパッチ傾き、
すなわち、Ｘレジストの補正値を検出する際に使用する
図１８(a) に示した直線ａ１及びａ２の傾きａをＹレジ
ストの補正値検出に使用する。

【０１００】そもそも、補正値検出に使用するパッチは
Ｘレジスト用パッチもＹレジスト用パッチも同じもので
あり、Ｙレジスト用パッチはＸレジスト用パッチを９０
度回転させたものであるから、ＸＹの各１１個のパッチ
間の濃度差は同じ、つまり図１８(a) に示される直線ａ
１及びａ２の傾きが示す傾向は本質的に同一である。そ
して、ＸレジストはＹレジストよりも比較的安定してい
るので、これに基づき、Ｘレジストの濃度傾向の傾きを
Ｙレジストの補正に利用しようとすることはＹレジスト
の補正値検出に効果的である。

【０１０１】処理手順としては、Ｘレジストパッチを
生成、Ｘの補正値が判明するとともに濃度傾向の傾き
示す直線の関数ｘの係数ａも判明する、Ｙレジストパ
ッチを生成し読み取る（Ｘレジストと同時に生成して読
み取ってもよい）、ｘ方向を基準として、＋ａと−ａ
の傾きをもつ直線ｙ＝ａｘ＋ｂとｙ＝−ａｘ＋ｃに対
し、各パッチ濃度との差が最小となるｂとｃを求める。
ここで、図１８(a) において、上記の式でａ＞０であれ
ばｙ＝−ａｘ＋ｃはパッチ１からパッチ７で示される直
線ａ１であり、ｙ＝ａｘ＋ｂは他方の直線ａ２である。
これら２つの直線ａ１及びａ２の交点からＸレジスト
同様に補正値を検出する。

【０１０２】続いて、第５の実施の形態について説明す
る。本例においては、Ｘレジストパッチから計算上求め
られるレジストずれの無い場合のセンタパッチ（図１７
に示すパッチ７）の濃度（最高濃度になる）からＹレジ
スト補正量を求める。図２２(a) 〜(h) は、第５の実施
の形態において用いられる印字位置調整用パッチ（レジ
ストパッチ）を説明する図である。同図(a) は基準のク
ロ（Ｋ）パッチ、同図(b) は調整色（例えばマゼンタ）
の色用第１パッチ、同図(c) は同じく色用第２パッチ、
同図(d) は同図(a) のクロ（Ｋ）パッチの構成単位を拡
大して示す図、同図(e) は同図(b) の色用第１パッチの
構成単位を拡大して示す図、同図(f) は色用第２パッチ
の構成単位を拡大して示す図、同図(g) は同図(a) のク
ロ（Ｋ）パッチと同図(b) の色用第１パッチの重ね画像
パッチ（レジストパッチＡ）、そして、同図(h) は同図
(a) のクロ（Ｋ）パッチと同図(c) の色用第２パッチの
重ね画像パッチ（レジストパッチＢ）である。

【０１０３】同図(g) に示すレジストパッチＡは、同図
(d),(e) に示すように、色用第１パッチの１０ピクセル
の幅の印字部分がクロ（Ｋ）パッチの２２ピクセルの印
字部分の下端部に重ねて印字されている。したがって、
調整色（マゼンタ）の印字位置が上方向にずれると、１
〜１２ピクセルまでの範囲ではレジストパッチ１の濃度
は変化しないが、下方向にずれた場合は、１〜１０ピク
セルの範囲で濃度が変化する。

【０１０４】一方、同図(h) に示すレジストパッチＢ
は、同図(d),(f) に示すように、色用第２パッチの１０
ピクセルの幅の印字部分がクロ（Ｋ）パッチの２２ピク
セルの印字部分の上端部に重ねて印字されている。した
がって、調整色（マゼンタ）の印字位置が下方向にずれ
ると、１〜１２ピクセルまでの範囲ではレジストパッチ
２の濃度は変化しないが、上方向にずれた場合は、１〜
１０ピクセルの範囲で濃度が変化する。

【０１０５】ここで、先ず、Ｘレジストパッチの図１７
に示す１１個の基準パッチを生成しずれ量「０」の場合
のパッチ６の濃度と、その他のパッチ（１〜５、７〜１
１）のずれ量に応じた濃度値を取得しておく。同図(g),
(h) に示すレジストパッチＡ及びレジストパッチＢの位
置ずれが無い場合の濃度は共に上記のＸレジストパッチ
のパッチ１及びパッチ１１の濃度に等しい。

【０１０６】次に、そのレジストパッチＡ及びパッチＢ
を、対で複数個、適宜の間隔で生成し、それらの濃度を
読み取る。色パッチ（色用第１パッチ及び色用第２パッ
チ）の印字位置が上方にずれていると、レジストパッチ
Ａは１０ドットずれたとしても濃度は変化しないが、レ
ジストパッチＢはずれ量に従って濃度があがっていく。
逆に色パッチの印字位置が下方にずれていると、レジス
トパッチＢは１０ドットずれたとしても濃度は変化しな
いが、レジストパッチＡはずれ量に従って濃度があがっ
ていく。

【０１０７】上記読み取られたレジストパッチＡ及びＢ
の濃度値は共にＸレジストパッチで判明している濃度値
が描くグラフの直線上に存在する。そして、レジストパ
ッチＡ又はＢのどちらのパッチの濃度が変化したかによ
って位置ずれの方向が判明する。また、それぞれのずれ
量に符号を付加して全レジストパッチの平均値を算出
し、この算出した平均値をもってＹレジスト補正量とす
る。

【０１０８】尚、上記実施の形態では、図２に示すよう
に搬送ベルト３３を使用したプリンタ装置について説明
したが、中間転写媒体として中間転写ベルトを使用する
プリンタ装置においても適用することができる。この場
合には、中間転写ベルトに前述の各種パッチを生成し、
ＣＴＤセンサ４５によって濃度の読み取り処理を行わせ
るようにする。

【０１０９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、主走査方向及び副走査方向の印字ずれ調整と濃度
調整を容易に行うことができる。特に、所定のずれ量で
順次ずれていく配列の検出用重ね画像パターンを配列の
順番の一方の端部と他方の端部とから夫々中央へ交互に
呼び出して印字出力することにより種々の要因が重なっ
て部分的に集中して起きる濃度変動に対しても適正なレ
ジスト補正量を検出することができる。

【０１１０】また、主走査方向の重ね画像パターンと副
走査方向の重ね画像パターンとを少なくとも１個毎に交
互に配置した形状で印字出力することにより、最短時間
でより広範囲なレジスとむらに対する副走査方向のレジ
スト補正値を検出することができる。

【０１１１】また、先頭の重ね画像パターンの前と中間
の重ね画像パターンの前後と後端の重ね画像パターンの
後とに所定の空白部を置いて並べるように印字出力する
ことにより、レジストパッチを生成する際に起きる濃度
誤差の補正が可能になり、より正確なレジスト補正値を
取得することができると共にベルト一周分の補正を行う
必要がなくなり検出時間の短縮が可能となる。

【０１１２】また、主走査方向の重ね画像パターンから
得られた濃度傾向の傾きの係数を使用して副走査方向の
重ね画像パターンから得られた濃度傾向の傾きを算出す
ることにより、正確な検出が困難な副走査方向のレジス
ト補正値をより正確に検出することが可能となる。

【０１１３】また、基準色テスト印字パターンに対し調
整色テスト印字パターンの印字位置が所定範囲内で上方
にずれたときのみずれ量にしたがって濃度が変化する重
ね画像パターンと基準色テスト印字パターンに対し調整
色テスト印字パターンの印字位置が所定範囲内で下方に
ずれたときのみずれ量にしたがって濃度が変化する重ね
画像パターンとを対にして複数対を所定の間隔で印字出
力することにより、正確な検出が困難とされる副走査方
向の位置ずれを、より正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成位置調整装置を備えた
カラー画像形成装置（プリンタ）の外観を示す斜視図で
ある。

【図２】プリンタの内部構成を説明する断面図である。

【図３】プリンタの装置本体上部を開成した状態を示す
図である。

【図４】プリンタのドラムセットを交換する場合の状態
を示す図である。

【図５】プリンタのトナーセットＣ２を交換する場合の
状態を示す図である。

【図６】プリンタの内部の回路構成を示す図である。

【図７】プリンタに配設される近赤外線正反射型のトナ
ー濃度測定センサについて説明する図である。

【図８】プリンタの印字処理によって印字される濃度調
整用パッチの例を示す図である。

【図９】(a) は濃度確認用パッチを搬送ベルト上に生成
した状態を示す図、(b) はその濃度確認用パッチの例を
示す図である。

【図１０】印字位置（レジスト）確認用パッチの例を示
す図である。

【図１１】(a),(b) はそれぞれＸ方向（主走査方向）及
びＹ方向（副走査方向）の印字位置調整用パッチの構成
例である。

【図１２】(a) 〜(e) は図１１(a) に示すＸ方向の印字
位置調整用パッチの構成を更に詳しく説明する図であ
る。

【図１３】(a),(b),(c) は印字位置調整用パッチの構成
と同パッチによる印字結果との関係を説明する図であ
る。

【図１４】(a) 〜(e) は図１１(b) に示したＹ方向の印
字位置調整用パッチの構成を更に詳しく説明する図であ
る。

【図１５】レジスト調整の際のシーケンスを説明する図
である。

【図１６】レジスト調整の際の処理手順を説明する図で
ある。

【図１７】パッチ印字の際の具体例を示す図である。

【図１８】(a),(b) は真の補正値を検出するための処理
を行う場合の例を模式的に説明する図である。

【図１９】(a),(b),(c) は第１の実施の形態におけるレ
ジスタストパッチの生成順とその結果を説明する図であ
る。

【図２０】第２の実施の形態におけるレジストパッチの
生成順を示す図である。

【図２１】第３の実施の形態におけるレジストパッチの
生成方法を示す図である。

【図２２】(a) 〜(h) は第５の実施の形態において用い
られるレジストパッチを説明する図である。

【図２３】従来のタンデム式カラープリンタの主要部の
構成を模式的に示す図である。

【図２４】(a),(b) は従来の画像形成位置調整用のテス
トチャートの例を示す図である。

【符号の説明】

１タンデム式カラープリンタ２給紙カセットＰ用紙３搬送ベルト４ａ、４ｂ駆動ローラ５（５−１、５−２、５−３、５−４）画像形成部６感光体ドラム７クリーナ８帯電器９記録ヘッド１０現像器１１転写器１２現像ローラ１３カラープリンタ１４装置本体上部１５装置本体下部１６オペレーションパネル１６ａキー操作部１６ｂ液晶ディスプレイ１７排紙部１８排紙ローラ１９フロントカバー２０給紙カセット２１装着部２１ａＭＰＦトレイ２１ｂ給紙コロ２２カバー２２ａ取手２３画像形成部２４両面印刷用搬送ユニット２５給紙部２６（２６−１、２６−２、２６−３、２６−４）画
像形成ユニットＣ１ドラムセットＣ２トナーセット３０感光体ドラム３１ａ帯電器３１ｂ印字ヘッド３１ｃ現像容器３１ｄ現像ローラ３１ｅ転写器３１ｆクリーナ３２待機ローラ対３３搬送ベルト３４駆動ローラ３４′ 従動ローラ３５給紙コロ３６定着ユニット３６ａ熱ローラ３６ｂ押圧ローラ３６ｃクリーナ４０ａ〜４０ｅ搬送ローラ４１切換板４２搬出ローラ４３搬送ローラ４５近赤外線正反射型トナー濃度測定センサ（ＣＴＤ
センサ）５１インターフェイス（Ｉ／Ｆ）５２ＣＰＵ５３ＥＥＰＲＯＭ５４ＲＯＭ５５プリントコントローラ５６プリンタ印字部５７（５７Ｙ、５７Ｍ、５７Ｃ、５７Ｋ）フレームメ
モリ６１発光部（ＬＥＤ）６２（６２−１、６２−２、６２−３）受光部（Ｐ
Ｄ）６３（６３−１、６３−２）偏向ビームスプリッタ
（ＰＢＳ）６４投光６５検出面６６反射光６７、６９入射面垂直方向振動光成分（Ｓ波光）６８、７１入射面平行方向振動光成分（Ｐ波光）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/29 Ｂ４１Ｊ 3/00 ＤＦターム(参考） 2C362 BA52 BA68 BA71 CA22 CA39 CB73 CB80 DA04 2H027 DA09 DE02 DE07 EB04 EC03 EC18 ED04 EE08 2H030 AA01 AB02 AD16 BB36 BB56 5C062 AA05 AB05 AB42 AC61 AE03 BA01 5C074 AA10 AA20 BB02 DD01 DD15 DD16 DD24 DD28 EE04 FF15 GG14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動ローラと従動ローラの少なくとも２
つのローラに掛け渡され循環移動する転写搬送ベルト
と、装置本体に着脱自在に設けられ前記転写搬送ベルト
の外周面に沿って配設されたそれぞれ異なる色トナーで
画像形成する複数の画像形成ユニットとを有し、前記転
写搬送ベルト上に順次重ね画像を形成した後用紙に一括
転写するか前記転写搬送ベルト上に担持される用紙上に
順次重ね画像を形成する電子写真カラー画像形成装置に
おけるカラー画像形成位置調整装置であって、画像形成空白領域を有し画像形成位置の基準となる印刷
色で画像形成される複数種類の基準色テスト印字パター
ンと、該基準色テスト印字パターンの前記画像形成空白
領域を印字位置ずれ方向に対して種々の割合で埋めるべ
く前記基準色テスト印字パターンに対応し画像形成位置
を調整する所定の被調整色で画像形成される複数種類の
調整色テスト印字パターンとを少なくとも記憶する記憶
手段と、該記憶手段から前記複数種類の基準色テスト印字パター
ンと前記複数種類の調整色テスト印字パターンとを所定
の順序で呼び出して対応色の前記画像形成ユニットに転
送して前記転写搬送ベルトの移動方向に沿って該転写搬
送ベルト上に順次前記基準色テスト印字パターンと前記
調整色テスト印字パターンとの重ね画像を形成すべく制
御するテスト印字パターン画像形成制御手段と、前記転写搬送ベルト上に形成された前記重ね画像の濃度
を検出する近赤外線正反射型のトナー濃度センサと、該トナー濃度センサに基づく各前記重ね画像パターン毎
のパターン全体濃度平均値を比較し、その値が極値とな
る特定の重ね画像パターンを少なくとも比較判断するこ
とに基づいて、前記画像ユニットによる前記調整色の画
像形成位置の位置ずれ方向と補正すべき補正値を判断す
る補正値演算手段と、該補正値演算手段による補正値に応じて、前記調整色の
画像ユニットにおける画像形成処理を調整する自動位置
ずれ補正手段と、を備え、前記所定の順序での呼出しは、前記重ね画像パターンが
前記基準色テスト印字パターンに対し前記調整色テスト
印字パターンが所定のずれ量で順次ずれていく配列で順
番付けられているとき、該配列の順番の一方の端部の重
ね画像パターン、他方の端部の重ね画像パターン、一方
の端部の重ね画像パターンの次の重ね画像パターン、他
方の端部の重ね画像パターンの一つ手前の重ね画像パタ
ーンというように、交互に前記配列の順番の両側から内
側に向けて重ね画像が順に呼び出されることを特徴とす
るカラー画像形成位置調整装置。
【請求項２】前記所定の順序での呼出しは、主走査方
向の前記重ね画像パターンと副走査方向の前記重ね画像
パターンとを少なくとも１個毎に交互に配置した形状で
印字出力されるように呼び出すことを特徴とする請求項
１記載のカラー画像形成位置調整装置。
【請求項３】前記テスト印字パターン画像形成制御手
段は、呼出した前記重ね画像パターンの先頭の重ね画像
パターンの前、中間の重ね画像パターンの前後、及び後
端の重ね画像パターンの後に、所定の空白部を置いて並
べるように画像形成することを特徴とする請求項１記載
のカラー画像形成位置調整装置。
【請求項４】前記補正値演算手段は、主走査方向の位
置ずれ補正のための重ね画像パターンの並びから得られ
た濃度傾向の傾きの係数をａとし、次に生成された副走
査方向の位置ずれ補正のための重ね画像パターンの並び
から得られる濃度傾向の中から主走査方向を基準とし
て、＋ａと−ａの傾きをもつ直線ｙ＝ａｘ＋ｂとｙ＝−
ａｘ＋ｃに対し、各重ね画像パターンの濃度との差が最
小となるｂとｃを求め、これらが成立する２つの直線の
交点から副走査方向の位置ずれ補正値とすることを特徴
とする請求項１記載のカラー画像形成位置調整装置。
【請求項５】前記テスト印字パターン画像形成制御手
段は、前記基準色テスト印字パターンに対し前記調整色
テスト印字パターンの印字位置が所定範囲内で上方にず
れたときのずれ量にしたがって濃度が変化する第１の重
ね画像パターンと前記基準色テスト印字パターンに対し
前記調整色テスト印字パターンの印字位置が所定範囲内
で下方にずれたときのずれ量にしたがって濃度が変化す
る第２の重ね画像パターンとを対にして複数対を副走査
方向に所定の間隔で画像形成することを特徴とする請求
項１記載のカラー画像形成位置調整装置。