JP2003255626A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像全面の各画素について、画像のゆがみや
カラー画像の色ずれについての補正を高精度で行うこと
が可能な画像形成装置を実現する。 【解決手段】 記録紙の所定の位置にテストパターンを
付すためのパターンデータを発生するパターン発生手段
３４１と、テストパターンが付された状態で画像形成さ
れた記録紙を画像読み取り手段で読み取って得た画像デ
ータからテストパターンに含まれる特徴点における位置
ずれを検出することにより、画像読み取り手段で読み取
られる際のずれあるいは傾きを補正したうえで、特徴点
について本来出力すべき位置との位置ずれを検出する位
置ずれ検出手段３４２，３４３，３４４と、位置ずれ検
出手段によって検出された特徴点の位置ずれを参照して
各画素の補正のための演算値を算出し、該演算値を用い
ることで画像形成の際の各画素の位置ずれを解消する処
理を行うずれ補正手段３４５と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に関
し、特に、記録紙上に形成された画像のゆがみや位置ず
れといった各種のずれを解消可能な画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置な
ど（以下、これらを総称して「画像形成装置」と呼ぶ）
では、記録紙に画像形成する機能を備えている。

【０００３】また、この種の画像形成装置では、感光体
上にレーザ光で潜像を形成し、その潜像をトナー像に
し、このトナー像を記録紙上に転写・定着するようにし
たものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そして、このようなレ
ーザ光を用いる画像形成装置では、レーザ光の走査のた
めにポリゴンミラーやｆθレンズを使用している。ここ
で、ｆθレンズの理想特性からのずれ、ｆθレンズの色
収差、ポリゴンミラーの理想向きからの傾き、ポリゴン
ミラーの理想位置からのずれ、ポリゴンミラーの反射角
度の特性の理想特性からのずれ、感光体の取り付け位置
や傾きについての理想値からのずれ、などが原因となっ
て、画像の位置ずれや傾きやゆがみ（以下、これを総称
して「ずれ」という）となって、画像劣化の一因となっ
ている。

【０００５】さらに、カラー画像を形成するカラー画像
形成装置のタンデム構成の装置では、ｆθレンズ、ポリ
ゴンミラー、レーザビーム、感光体は、形成する色数に
応じて複数存在しており、これらのずれがカラーの色ず
れとなって表れる。

【０００６】以上のずれを補正するには、いくつかの手
法が存在している。第１の手法は、露光信号をセンサで
読み取り、レジスト補正する手法である。この第１の手
法は、主走査方向の先頭位置合わせが主目的となってい
る。第２の手法は、中間転写体上の画像を撮像素子で読
み取り、レジスト補正する手法である。この第２の手法
は、主副走査方向の特定部の位置合わせが主目的となっ
ている。第３の手法は、特定パターンを画像形成し、こ
の特定パターンをスキャナで読み取る手法である。この
第３の手法は、検査が主目的となっている。

【０００７】すなわち、上述した第１の手法〜第３の手
法のいずれについても、画像全面の各画素について、画
像のゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を、１
ドット以内の精度で行うことについては配慮されていな
かった。

【０００８】本発明は以上の課題に鑑みてなされたもの
であって、画像全面の各画素について、画像のゆがみや
カラー画像の色ずれについての補正を高精度で行うこと
が可能な画像形成装置を実現することを目的とする。

【０００９】また、画像全面の各画素について、画像の
ゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を、１ドッ
ト以内の精度で行うことが可能な画像形成装置を実現す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、上記課題を解
決する本願発明は以下に述べるようなものである。 （１）請求項１記載の発明は、画像データに基づいて記
録紙に画像形成して出力する画像形成手段と、原稿の画
像を読み取って画像データを生成する画像読み取り手段
と、記録紙の所定の位置にテストパターンを付すための
パターンデータを発生するパターン発生手段と、前記パ
ターン発生手段によって生成されたテストパターンが付
された状態で画像形成された記録紙を前記画像読み取り
手段で読み取って得た画像データからテストパターンに
含まれる特徴点における位置ずれを検出することによ
り、前記画像読み取り手段で読み取られる際のずれある
いは傾きを補正したうえで、特徴点について本来出力す
べき位置との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、
前記位置ずれ検出手段によって検出された特徴点の位置
ずれを参照して各画素の補正のための演算値を算出し、
該演算値を用いることで画像形成の際の各画素の位置ず
れを解消する処理を行うずれ補正手段と、を備えたこと
を特徴とする画像形成装置である。

【００１１】この発明では、テストパターンが付された
状態で画像形成された記録紙を画像読み取り手段で読み
取って得た画像データからテストパターンに含まれる特
徴点における位置ずれを検出し、画像読み取り手段で読
み取られる際のずれあるいは傾きを補正したうえで、特
徴点について本来出力すべき位置との位置ずれを検出す
る。そして、検出された特徴点の位置ずれを参照して、
各画素の補正のための演算値を算出し、該演算値を用い
ることで画像形成の際の各画素の位置ずれを解消する処
理を行う。

【００１２】この結果、画像全面の各画素について、画
像のゆがみについての補正を、高精度で行うことが可能
になる。 （２）請求項２記載の発明は、画像データに基づいて記
録紙に画像形成して出力する画像形成手段と、原稿の画
像を読み取って画像データを生成する画像読み取り手段
と、記録紙の所定の位置にテストパターンを付すための
パターンデータを発生するパターン発生手段と、前記パ
ターン発生手段によって生成されたテストパターンが付
された状態で画像形成された記録紙を前記画像読み取り
手段で読み取って得た画像データからテストパターンに
含まれる特徴点における位置ずれを検出することによ
り、前記画像読み取り手段で読み取られる際のずれある
いは傾きを補正したうえで、特徴点について本来出力す
べき位置との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、
前記位置ずれ検出手段によって検出された特徴点の位置
ずれを参照して各画素の補正のための演算値を算出し、
該演算値を用いることで画像形成の際の各画素の位置ず
れを解消する処理を行うずれ補正手段と、を備え、前記
位置ずれ検出手段で検出される位置ずれ、および、前記
ずれ補正手段で補正される位置ずれは、主走査方向およ
び副走査方向のずれである、ことを特徴とする画像形成
装置である。

【００１３】この発明では、テストパターンが付された
状態で画像形成された記録紙を画像読み取り手段で読み
取って得た画像データからテストパターンに含まれる特
徴点における位置ずれを検出し、画像読み取り手段で読
み取られる際のずれあるいは傾きを補正したうえで、特
徴点について本来出力すべき位置との位置ずれを検出す
る。そして、検出された特徴点の位置ずれを参照して、
各画素の補正のための演算値を算出し、該演算値を用い
ることで画像形成の際の各画素の位置ずれを解消する処
理を行う。

【００１４】そして、この発明では、検出される位置ず
れ、および、補正される位置ずれは、主走査方向および
副走査方向のずれであるため、画像全面の各画素につい
て、画像のゆがみについての補正を、高精度で行うこと
が可能になる。

【００１５】（３）請求項３記載の発明は、画像データ
に基づいて記録紙に画像形成して出力する画像形成手段
と、原稿の画像を読み取って画像データを生成する画像
読み取り手段と、記録紙の所定の位置にテストパターン
を付すためのパターンデータを発生するパターン発生手
段と、前記パターン発生手段によって生成されたテスト
パターンが付された状態で画像形成された記録紙を前記
画像読み取り手段で読み取って得た画像データからテス
トパターンに含まれる特徴点における位置ずれを検出す
ることにより、前記画像読み取り手段で読み取られる際
のずれあるいは傾きを補正したうえで、特徴点について
本来出力すべき位置との位置ずれを検出する位置ずれ検
出手段と、前記位置ずれ検出手段によって検出された特
徴点の位置ずれを参照して各画素の補正のための演算値
を算出し、該演算値を用いることで画像形成の際の各画
素の位置ずれを解消する処理を行うずれ補正手段と、を
備え前記ずれ補正手段として、基本クロックを１／ｎず
つ位相を変えた複数のクロックを発生する遅延手段と、
主走査方向の位置ずれ補正の際に、その位置ずれ量に応
じて前記遅延手段からクロックを選択する選択手段と、
前記選択されたクロックに基づいた所定のタイミングで
画像信号を出力する出力手段と、を備えたことを特徴と
する画像形成装置である。

【００１６】この発明では、基本クロックを１／ｎずつ
位相を変えた複数の遅延クロックを発生しておき、主走
査方向の位置ずれ補正の際に、その位置ずれ量に応じて
遅延クロックを選択し、該選択された遅延クロックに基
づいて所定のタイミングで画像信号を出力するようにし
ている。

【００１７】この結果、画像全面の各画素について、記
録紙上の所定の位置における、画像のゆがみやカラー画
像の色ずれについての補正を、１クロック未満（１クロ
ックの１／ｎ）の精度で行うことが可能になる。

【００１８】（６）請求項６記載の発明は、画像データ
に基づいて記録紙に画像形成して出力する画像形成手段
と、原稿の画像を読み取って画像データを生成する画像
読み取り手段と、記録紙の所定の位置にテストパターン
を付すためのパターンデータを発生するパターン発生手
段と、前記パターン発生手段によって生成されたテスト
パターンが付された状態で画像形成された記録紙を前記
画像読み取り手段で読み取って得た画像データからテス
トパターンに含まれる特徴点における位置ずれを検出す
ることにより、前記画像読み取り手段で読み取られる際
のずれあるいは傾きを補正したうえで、特徴点について
本来出力すべき位置との位置ずれを検出する位置ずれ検
出手段と、前記位置ずれ検出手段によって検出された特
徴点の位置ずれを参照して各画素の補正のための演算値
を算出し、該演算値を用いることで画像形成の際の各画
素の位置ずれを解消する処理を行うずれ補正手段と、を
備え前記ずれ補正手段として、基本クロックを所定の間
隔でタイミングの異なる遅延クロックを発生する遅延手
段と、基本クロックの１クロックが上記遅延クロックの
何段に相当するか前記遅延手段の遅延状態を検出する状
態検出手段と、前記遅延状態を参照し、主走査方向の位
置ずれ補正の際に、位置ずれ量に応じて前記遅延手段か
ら遅延クロックを選択する選択手段と、前記選択された
遅延クロックに基づいた所定のタイミングで画像信号を
出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする画像形
成装置である。

【００１９】この発明では、基本クロックから所定の間
隔でタイミングの異なる遅延クロックを生成する際に、
基本クロックの１クロックが上記遅延クロックの何段に
相当するか遅延状態を検出しておき、前記遅延状態を参
照し、主走査方向の位置ずれ補正の際に、位置ずれ量に
応じて遅延クロックを選択し、選択された遅延クロック
に基づいた所定のタイミングで画像信号を出力する出力
する。

【００２０】この結果、遅延手段で生成された遅延クロ
ックが各種要因により変動するものであっても、画像全
面の各画素について、記録紙上の所定の位置における、
画像のゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を、
１クロック未満の精度で行うことが可能になる。

【００２１】（５）請求項５記載の発明は、カラー画像
の形成およびカラー画像の読み取りならびにカラー画像
の位置ずれ検出が可能に構成され、カラー画像を構成す
る各色の色ずれを補正する、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形成装置である。

【００２２】この発明では、カラー画像の形成およびカ
ラー画像の読み取りならびにカラー画像の位置ずれ検出
を可能に構成し、カラー画像を構成する各色の色ずれを
補正する。

【００２３】この結果、画像全面の各画素について、画
像のゆがみやカラー画像の色ずれについての補正を、高
精度で行うことが可能になる。 （６）請求項６記載の発明は、前記位置ずれ検出手段は
記録紙の端部位置を検出し、該端部位置の情報を位置ず
れ検出に適用する、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形成装置である。

【００２４】この発明では、位置ずれ検出手段で記録紙
の端部位置を検出し、該端部位置の情報を位置ずれ検出
に適用するようにしている。この結果、画像全面の各画
素について、記録紙上の所定の位置における、画像のゆ
がみやカラー画像の色ずれについての補正を、高精度で
行うことが可能になる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を詳細に説明する。 〈第１の実施の形態例〉図１は本発明の第１の実施の形
態例の画像形成装置内の電気的な詳細構成を示すブロッ
ク図である。ここでは、スキャナを備えた複写機として
の画像形成装置を具体例として説明する。

【００２６】１００は各部の制御を行う制御部、２００
は原稿の画像を読み取るスキャナ、３００は本実施の形
態例でずれ補正を行う画像処理部、４００は操作入力と
各種表示を行う操作表示部、５００は画像形成を行うプ
リント部である。

【００２７】また、画像処理部３００において、３１０
はクロック発生部であり、基準クロックＣＬＫを発生す
る基準クロック発生部を備えている。３２０はカウンタ
部であり、プリントエンジン５００の画像形成のレーザ
ビームが操作している位置を主走査カウンタ３２１と副
走査カウンタ３２２とでカウントしている。３３０はス
キャナからの画像データを一時的に蓄積する画像メモリ
である。３５０はずれ補正された画像データあるいは、
ずれ補正されたクロックに基づいて、画像形成のための
ＰＷＭ信号を生成するパルス発生部である。

【００２８】３４０はずれ補正処理部であり、以下の３
４１〜３４６を備えている。３４１は記録紙の所定の位
置に特徴点を有するテストパターンを付すためのパター
ンデータを発生するパターン発生部、３４２は前記テス
トパターンが付された状態で画像形成された記録紙を前
記スキャナ２００で読み取って得た画像データからテス
トパターンの位置（望ましくはテストパターンに含まれ
る特徴点）を検出する特徴点検出部、３４３は前記特徴
点における本来出力すべき位置との位置ずれを検出する
特徴点ずれ演算部、３４４は画像形成の際にずれ補正を
行う画素の位置（着目点）でのずれ量を前記特徴点のず
れから演算値として求める着目点ずれ演算部、３４５は
該演算値を用いることで画像形成の際の各画素の位置ず
れを解消するデータ演算処理を行うデータ演算部、であ
る。３４６はテストパターンと、ずれ補正された画像デ
ータとを選択的に通過させるセレクタである。

【００２９】なお、請求項における「ずれ補正手段」
は、上記着目点ずれ演算部３４４と上記データ演算部３
４５とで構成している。以下、この第１の実施の形態例
の動作説明を図２のフローチャートを参照して行う。

【００３０】まず、パターン発生部３４１から所定のテ
ストパターンを記録紙上に出力するためのパターンデー
タを発生する。このパターンデータはセレクタ３４６を
通過し、パルス発生部でパターンデータに応じたＰＷＭ
信号が生成されて、プリントエンジン５００からテスト
パターンの画像が形成された記録紙が出力される（図Ｓ
１）。

【００３１】このテストパターンが付された状態の一例
を図３（ａ）に示す。ここでは、記録紙の左上、中央
上、右上、左下、中央下、右下、の６カ所にテストパタ
ーンが付されている。このテストパターンの個数や配置
場所はここに示したものには限られないが、少なくとも
記録紙の４隅付近を含むことが必要である。

【００３２】また、主走査方向に２個、副走査方向に２
個の最低４個の場合には、ずれが直線的に増加あるいは
減少するものしか補正できないが、図３（ｂ）のように
更に多数のテストパターンを配置することで、曲線的な
ゆがみに対しても対処することが可能である。このた
め、できるだけ多くのテストパターンを配置することが
望ましい。従って、図３（ｂ）より多数のテストパター
ンを配置することも好ましい。

【００３３】なお、テストパターンの拡大図を図４
（ａ）に示す。ここでは、水平の線分と垂直の線分とが
交わる逆Ｌ型のパターンの例を示している。ここで、検
出のしやすさの点から、交わる部分を「特徴点」として
定めている。なお、テストパターンの形状や、テストパ
ターンに含まれる特徴点の位置はこれに限定されるもの
ではない。

【００３４】なお、モノクロ画像形成の場合には、図３
（ａ）または（ｂ）のような配置であるが、カラー画像
形成の場合には、形成色（たとえば、ＹＭＣＫの４色）
のテストパターンを図５のように配置すればよい。この
図５は前述した図３（ａ）に応じて示した一例であり、
図３（ｂ）と同様にさらに多くのテストパターンを配置
してもよい。

【００３５】そして、このようにして出力されたテスト
パターンが付された状態の記録紙をスキャナ２００で読
みとる（図Ｓ２）。そして、テストパターンの特徴点を
精度良く読みとる（抽出する）ことが必要である（図Ｓ
３）。

【００３６】なお、精度良く特徴点を読みとるには、た
とえば、図４（ｂ）または（ｃ）のような３×３程度の
ウィンドウで画像データを順次パターンマッチングして
いく。そして、位置＝（１００〜１０２：２００〜２０
２）でマッチングしたと仮定する。ここで、中が白色の
升は濃度ゼロ（０／２５５）、中が黒色の升は濃度フル
（２５５／２５５）、ハッチングで示した升は濃度中間
調とする。

【００３７】ここで、濃度中間調に応じて、たとえば、
２００ライン目の主走査方向変化点＝１０１＋１０／２
５５であり、主走査方向の座標をこの値とみなす。ま
た、濃度中間調に応じて、たとえば、１００ドット目の
副走査方向変化点＝２００＋７０／２５５であり、副走
査方向の座標をこの値とみなす。

【００３８】さらに、特徴点の座標の精度を高めるに
は、たとえば、ウィンドウのサイズを大きくしたり、複
数の中間調の画像データを平均演算することにより座標
計算をしたり、さらには、変化点が傾いている場合には
最小自乗法を用い、一次関数を推定させることなどが考
えられる。

【００３９】そして、以上のようにして抽出したテスト
パターンの特徴点について、画像形成時のひずみ等がな
いとした場合に本来あるべき位置と実際に抽出された位
置とのずれ量を主走査方向と副走査方向とについて求め
る（図Ｓ４）。

【００４０】ここで、テストパターンが付された記録紙
をスキャナ２００で読みとる際に、画像全体がずれた
り、傾いたりすることがある（図６参照）。すると、特
徴点の位置がずれて読み込まれてしまうため、すべての
特徴点に対して位置ズレ演算を施す必要がある。

【００４１】（ΔＸ（ｃ，ｉ，ｊ），ΔＹ（ｃ，ｉ，
ｊ））＝（スキャナで読みとった特徴点（色ｃ，位置
ｉ，ｊ））の座標）−（印字すべき特徴点（色ｃ，位置
ｉ，ｊ））の座標）、但し、ｃ＝Ｙ（イエロー），Ｍ
（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）、ｉ＝０〜ｍ、
ｊ＝０〜ｍ、と定義する。

【００４２】位置がずれてしまったり、傾いてしまった
分は、本実施の形態例の処理を実行する前に取り除いて
おく必要がある。なお、レーザ方式の画像形成装置の場
合には、色の違いによって副走査方向の伸縮の差は生じ
ないと考えられるので、この特性を利用する。

【００４３】まず、その補正に用いる２つの特徴点を
（Ｋ，０，０）と、（Ｋ，０，ｎ）とする。すべての特
徴点（ｃ，ｉ，ｊ）において、主走査方向では、ΔＸ
（Ｋ，０，０）＋ｉ／ｍ＊（ΔＸ（Ｋ，０，ｎ）−ΔＸ
（Ｋ，０，０））をのぞく必要がある。副走査方向で
は、ΔＹ（Ｋ，０，０）＋ｉ／ｍ＊（ΔＹ（Ｋ，０，
ｎ）−ΔＸ（Ｋ，０，０））をのぞく必要がある。

【００４４】したがって、本来の画像出力する際に、特
徴点において、ずらすべき補正量は、主走査方向では、
γＸ（ｃ，ｉ，ｊ）＝ΔＸ（ｃ，ｉ，ｊ）−（ΔＸ
（Ｋ，０，０）＋ｉ／ｍ＊（ΔＸ（Ｋ，０，ｎ）−ΔＸ
（Ｋ，０，０）））である。副走査方向では、γＹ
（ｃ，ｉ，ｊ）＝ΔＹ（ｃ，ｉ，ｊ）−（ΔＹ（Ｋ，
０，０）＋ｉ／ｍ＊（ΔＹ（Ｋ，０，ｎ）−ΔＹ（Ｋ，
０，０）））である。

【００４５】さらに記録紙の端部を同様のパターンマッ
チングで検出できるようにしておき、その端部を（Ｋ，
０，０）、（Ｋ，０，ｎ）に置き換えて用いれば、同様
の演算で、記録紙に対して、画像の傾きをや位置ズレを
補正することができるようになる。

【００４６】そして、以上の特徴点について、本来ある
べき位置と実際に抽出された位置とのずれ量を主走査方
向と副走査方向とについて、画像メモリ３３０などに保
存しておく。

【００４７】さらに、以上のようにして求めた所定個数
の特徴点のずれ量から各画素を着目点として、該着目点
のずれ量を算出して、画像メモリ３３０などに保存して
おく（図Ｓ５）。

【００４８】着目点のずれ量は、その着目点の周辺の特
徴点のずれ量をもとにして演算することができる。たと
えば、図７の着目点のずれ量は、その着目点の周辺の
特徴点（図７）のずれ量をもとにして演算する
ことができる。なお、この場合、記録紙の周辺部の着目
点に関しては、必ずしも着目点の周囲に特徴点が存在す
るとは限らないが、複数の特徴点が片側に存在していて
も、類推して演算することは可能である。

【００４９】着目点の座標が（ｘ，ｙ）であり、色がｃ
であり、周辺の４つの特徴点の座標が （Ｘ（ｃ，ｉ，ｊ）、Ｙ（ｃ，ｉ，ｊ））、 （Ｘ（ｃ，ｉ＋１，ｊ）、Ｙ（ｃ，ｉ＋１，ｊ））、 （Ｘ（ｃ，ｉ，ｊ＋１）、Ｙ（ｃ，ｉ，ｊ＋１））、 （Ｘ（ｃ，ｉ＋１，ｊ＋１）、Ｙ（ｃ，ｉ＋１，ｊ＋
１））、 であるとする。 Ｘ（ｃ，ｉ，ｊ）≦ｘ＜Ｘ（ｃ，ｉ＋１，ｊ）、 Ｘ（ｃ，ｉ，ｊ＋１）≦ｘ＜Ｘ（ｃ，ｉ＋１，ｊ＋
１）、 Ｙ（ｃ，ｉ，ｊ）≦ｙ＜Ｙ（ｃ，ｉ，ｊ＋１） Ｙ（ｃ，ｉ＋１，ｊ）≦ｙ＜Ｙ（ｃ，ｉ＋１，ｊ＋
１）、 となる。

【００５０】そして、着目点における位置ずれ量は、γ
ｘ＝γＸ（ｃ，ｉ，ｊ）＋（ｘ−Ｘ（ｃ，ｉ，ｊ））／
（Ｘ（ｃ，ｉ＋１，ｊ）−Ｘ（ｃ，ｉ＋１，ｊ））＊γ
Ｘ（ｃ，ｉ＋１，ｊ）のように補間演算する。γｙ＝γ
Ｙ（ｃ，ｉ，ｊ）＋（ｙ−Ｙ（ｃ，ｉ，ｊ））／（Ｙ
（ｃ，ｉ，ｊ＋１）−Ｘ（ｃ，ｉ，ｊ＋１））＊γＸ
（ｃ，ｉ，ｊ＋１）のように補間演算する。なお、４つ
のデータで補間するなど、ここに示した以外の別の演算
方式も各種用いることが可能である。

【００５１】そして、テストパターンの出力に続けて画
像形成を実行する場合（図Ｓ６でＹ）、上述した各画素
を着目点として求めた位置ずれ量を読み出しつつ、その
ずれた位置における画素の画像データを読み出して適用
する。あるいは、画像メモリ３３０から読み出した画像
データを、補正した位置に形成するようにする（図Ｓ
７）。この場合、各画素におけるずれに応じて、画像メ
モリ３３０からの読み出し、あるいは、書き込みクロッ
クのタイミング、もしくは、ＰＷＭ信号の出力タイミン
グをずらすことで対応することが可能である。

【００５２】また、ずれ量が１画素単位でない場合、該
当する画素は特定の画素に一致しない。そこで、該当す
る画素に近隣する画像データから補間演算で求めること
ができる。

【００５３】すなわち、（ｘ，ｙ）の座標の画像データ
をλ（ｘ、ｙ）と定義する。着目点の画像データは、λ
（ｘ＋λｘ、ｙ＋λｙ）の画像データを画像メモリ３３
０から読み出して適用すればよい。

【００５４】ただし、γＸとγＹとは正数でなく実数で
あるため、ここでも補間演算して、 （１−小数（ｘ＋λｘ））＊λ（整数（ｘ＋λｘ））＋
小数（ｘ＋λｘ）＊λ（整数（ｘ＋λｘ＋１））、 のように、着目点の画像データを決定する。なお、近隣
の４つのデータで補間するなど、ここに示した以外の別
の演算方式も各種用いることが可能である。

【００５５】なお、以上の処理を、画像形成に用いる各
色（たとえば、ＹＭＣＫの４色）それぞれで実行すれ
ば、各色の画像が本来の位置に形成されるため、色ずれ
も解消される。

【００５６】この結果、この第１の実施の形態例によれ
ば、画像全面の各画素について、画像のゆがみやカラー
画像の色ずれについての補正を高精度で行うことが可能
な画像形成装置を実現できる。

【００５７】〈第２の実施の形態例〉図８は本発明の第
２の実施の形態例の構成を示すブロック図である。図１
と同一物には同一番号を付して、重複した説明を省略す
る。

【００５８】３１０はクロック発生部であり、本実施の
形態例では、各着目点（各画素）でのずれ量に応じて、
ずれ量を補正するタイミングのクロックを出力するもの
である。すなわち、このクロック発生部３１０は１画素
未満のタイミング制御が可能なものである。

【００５９】ここで、基準クロックを遅延させて複数の
遅延クロックを生成し、基準クロックに同期した同期遅
延クロックもしくは前記同期基準クロックに対して所定
の時間を加減した遅延クロックを適宜選択することで、
所望のタイミングのクロックを生成するものである。

【００６０】この図８において、基準クロック発生部３
１１は、基準となるクロックを生成している。また、複
数の遅延クロックを生成する遅延部３１２は、入力信号
（発振器３１からの基準クロック）を遅延させて位相が
少し（１／ｎ）ずつ異なる複数の遅延クロックを得るた
めのディレイ素子群である。ここで、遅延部３１２は、
位相が少しずつ異なる遅延クロックについて、基準クロ
ックの２周期分にわたって生成できる段数になるように
チェーン状にディレイ素子が縦続接続されていることが
好ましい。なお、ここではディレイ素子を用いて遅延ク
ロックを生成したが、ディレイ素子を用いずに位相の異
なる複数のクロックを生成できるクロック生成部を設け
るようにしてもよい。

【００６１】状態検出部３１３は、複数のクロックの中
で基準クロック（または、何らかの基準となるクロッ
ク）に同期している遅延クロックの段数（同期ポイン
ト）を検出する同期検出手段であり、同期情報を出力す
る。なお、この同期情報を位相差状態と呼ぶこともで
き、この同期情報（位相差状態）は、後述する同期ポイ
ント情報や位相差そのものの状態（位相差状態）を含
む。

【００６２】ここで、状態検出部３１３は、複数のクロ
ックの中で、最初に基準クロックに同期している第１同
期ポイント情報Ｖ1stと、２番目に基準クロックに同期
している第２同期ポイント情報Ｖ2ndと、それらの間の
遅延段数Ｖprdを出力できることが好ましい。図９に示
すタイムチャートの例では、第１同期ポイント情報Ｖ1s
t＝２０，第２同期ポイント情報Ｖ2nd＝５０，遅延段数
Ｖprd＝３０，となっている。

【００６３】セレクタ３１４は、データ演算部３４５か
らのセレクト段数情報を受け、複数のクロックの中か
ら、各着目点のずれを補正する状態になるようなタイミ
ングのクロックを選択し、出力する選択手段である。

【００６４】なお、温度変動などによって、ディレイ素
子の遅延時間が変化しても、同期段数からディレイ素子
の遅延時間を求めて、変動のない適切なタイミングのク
ロックを選択することができる。

【００６５】なお、クロック発生部３１０を備えた回路
基板は、全体がディジタル回路で構成されているため、
精度の管理が容易である。また、ディジタル回路である
ため、扱いが容易になるという利点もある。

【００６６】そして、以上のようにして、着目点のずれ
を補正するようなタイミングのクロックがパルス発生部
３５０に供給されることで、着目点のずれを補正するＰ
ＷＭ信号が生成される。この結果、プリントエンジン５
００で形成される画素が、本来出力されるべき位置に出
力されるようになる。

【００６７】すなわち、請求項における「選択されたク
ロックに基づいた所定のタイミングで画像信号を出力す
る」ことに関し、所定のタイミングのクロックパルスに
基づいてＰＷＭ信号を生成することで実現している。

【００６８】クロックの遅延を適用するならば、着目画
素のタイミングでクロックの位相を、小数（ｘ＋λｘ）
だけずらしたうえ、画像データλ（整数（ｘ＋λｘ））
を用いることにより、主走査方向の補間演算は不要とな
る。これにより、より好ましい画像が得られることとな
る。

【００６９】なお、以上の処理を、画像形成に用いる各
色（たとえば、ＹＭＣＫの４色）それぞれで実行すれ
ば、各色の画像が本来の位置に形成されるため、色ずれ
も解消される。

【００７０】すなわち、この第２の実施の形態例によれ
ば、画像全面の各画素について、画像のゆがみやカラー
画像の色ずれについての補正を、１ドット以内の精度で
行うことが可能な画像形成装置を実現することができ
る。

【００７１】〈第３の実施の形態例〉図９は本発明の第
３の実施の形態例の構成を示すブロック図である。図１
と同一物には同一番号を付して、重複した説明を省略す
る。

【００７２】３１０はクロック発生部であり、本実施の
形態例では、遅延部３１１で生成された遅延信号をその
ままの状態で、セレクタ３４８，３４９に出力してい
る。なお、状態検出部３１３の状態検出結果はデータ演
算部３４５に供給される。

【００７３】すなわち、データ演算部３４５では、画像
メモリ３３０からの画像データと、遅延部３１２の状態
検出結果と、各着目点（各画素）でのずれ量とに応じ
て、遅延部３１２のどのタイミングの遅延信号を選択す
るかを決定している。そして、セレクタ３４７，３４
８，３４９において、ＰＷＭ信号の立ち上がりと立ち下
がりのタイミングの遅延信号を選択し、パルス発生部３
５０（ex-ＯＲ）でＰＷＭ信号を生成する。

【００７４】そして、以上のようにして、着目点のずれ
を補正するような立ち上がりと立ち下がりのタイミング
のＰＷＭ信号がパルス発生部３５０にて生成されること
で、プリントエンジン５００で形成される画素が、本来
出力されるべき位置に出力されるようになる。

【００７５】すなわち、請求項における「選択されたク
ロックに基づいた所定のタイミングで画像信号を出力す
る」ことに関し、所定のタイミングで立ち上がり・立ち
下がりを有するＰＷＭ信号を生成することで実現してい
る。

【００７６】なお、温度変動などによって、ディレイ素
子の遅延時間が変化しても、データ演算部３４５での演
算において、同期段数からディレイ素子の遅延時間を求
めて、変動のない適切なタイミングのクロックを選択す
ることができる。また、クロック発生部３１０を備えた
回路基板は、全体がディジタル回路で構成されているた
め、精度の管理が容易である。また、ディジタル回路で
あるため、扱いが容易になるという利点もある。

【００７７】なお、以上の処理を、画像形成に用いる各
色（たとえば、ＹＭＣＫの４色）それぞれで実行すれ
ば、各色の画像が本来の位置に形成されるため、色ずれ
も解消される。

【００７８】すなわち、この第３の実施の形態例によれ
ば、画像全面の各画素について、画像のゆがみやカラー
画像の色ずれについての補正を、１ドット以内の精度で
行うことが可能な画像形成装置を実現することができ
る。

【００７９】〈各実施の形態例による補正結果〉本発明
の各実施の形態例によれば、図１１のように補正をする
ことができる。 以上の実施の形態例では、テストパターンが付された
状態で画像形成された記録紙を画像読み取り手段で読み
取って得た画像データからテストパターンの位置（望ま
しくはテストパターンに含まれる特徴点）における位置
ずれを検出し、画像読み取り手段で読み取られる際のず
れあるいは傾きを補正したうえで、特徴点について本来
出力すべき位置との位置ずれを検出する。そして、検出
された特徴点の位置ずれを参照して、各画素の補正のた
めの演算値を算出し、該演算値を用いることで画像形成
の際の各画素の位置ずれを解消する処理を行う。この結
果、画像全面の各画素について、画像のゆがみ（図１１
（ａ）や（ｂ））についての補正を、高精度で行うこと
で、図１１（ｃ）に示すようにすることが可能になる。

【００８０】以上の実施の形態例では、カラー画像の
形成およびカラー画像の読み取りならびにカラー画像の
位置ずれ検出を可能に構成し、カラー画像を構成する各
色の色ずれを補正する。この結果、画像全面の各画素に
ついて、画像のゆがみやカラー画像の色ずれ（図１１
（ｄ）（ｅ））についての補正を、高精度で行うこと
で、図１１（ｆ）に示すようにすることが可能になる。

【００８１】以上の実施の形態例では、位置ずれ検出
手段で記録紙の端部位置を検出し、該端部位置の情報を
位置ずれ検出に適用するようにしている。この結果、画
像全面の各画素について、記録紙上の所定の位置におけ
る、画像のゆがみやカラー画像の色ずれ（図１１（ｇ）
（ｈ））についての補正を、高精度で行うことで、図１
１（ｉ）に示すようにすることが可能になる。

【００８２】また、本実施の形態例の画像形成装置で
は、レーザ光の走査のためにポリゴンミラーやｆθレン
ズを使用している場合にも、ｆθレンズの理想特性から
のずれ、ｆθレンズの色収差、ポリゴンミラーの理想向
きからの傾き、ポリゴンミラーの理想位置からのずれ、
ポリゴンミラーの反射角度の特性の理想特性からのず
れ、感光体の取り付け位置や傾きについての理想値から
のずれ、さらに、カラー画像を形成するカラー画像形成
装置のタンデム構成の装置では、ｆθレンズ、ポリゴン
ミラー、レーザビーム、感光体は、形成する色数に応じ
て複数存在しており、これらのずれがカラーの色ずれ、
などを補正することが可能になる。

【００８３】また、工場出荷時だけでなく、使用中に経
時的に変動するずれに対しても有効に補正することがで
きる。

【００８４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、画像全面の各画素について、画像のゆがみやカ
ラー画像の色ずれについての補正を高精度で行うことが
可能な画像形成装置を実現できる。また、画像全面の各
画素について、画像のゆがみやカラー画像の色ずれにつ
いての補正を、１ドット以内の精度で行うことが可能な
画像形成装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態例の画像形成装置の
電気的な構成を示す機能ブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態例の画像形成装置の動作お
よび画像形成調整方法の手順を示すフローチャートであ
る。

【図３】本発明の実施の形態例における記録紙上のテス
トパターンの様子を示す説明図である。

【図４】本発明の実施の形態例における記録紙上のテス
トパターンの様子を示す説明図である。

【図５】本発明の実施の形態例における記録紙上のテス
トパターンの様子を示す説明図である。

【図６】本発明の実施の形態例における記録紙上のテス
トパターンの様子を示す説明図である。

【図７】本発明の実施の形態例における記録紙上のテス
トパターンの様子を示す説明図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態例の画像形成装置の
電気的な構成を示す機能ブロック図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態例の画像形成装置の
動作を示すタイムチャートである。

【図１０】本発明の第２の実施の形態例の画像形成装置
の電気的な構成を示す機能ブロック図である。

【図１１】本発明の各実施の形態例の画像形成装置の動
作と効果とを示す説明図である。

【符号の説明】

１００ 制御部 ２００ スキャナ ３００ 画像処理部 ４００ 操作表示部 ５００ プリントエンジン

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/04 １０７ Ｈ０４Ｎ 1/04 １０７Ｂ 1/23 １０３ 1/23 １０３Ｚ Ｆターム(参考） 2C061 KK18 KK26 KK28 2H027 DA09 DA21 DB01 DB10 DE02 DE07 EA18 EB04 EC03 ED04 ED06 HA07 ZA07 2H030 AA01 AD11 AD12 AD16 BB02 5C072 AA05 BA19 QA14 QA17 RA18 UA18 XA01 5C074 AA10 BB03 CC22 CC25 CC26 DD15 DD24 EE08 EE12 FF15 GG19 HH02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データに基づいて記録紙に画像形成
   して出力する画像形成手段と、 原稿の画像を読み取って画像データを生成する画像読み
   取り手段と、 記録紙の所定の位置にテストパターンを付すためのパタ
   ーンデータを発生するパターン発生手段と、 前記パターン発生手段によって生成されたテストパター
   ンが付された状態で画像形成された記録紙を前記画像読
   み取り手段で読み取って得た画像データからテストパタ
   ーンに含まれる特徴点における位置ずれを検出すること
   により、前記画像読み取り手段で読み取られる際のずれ
   あるいは傾きを補正したうえで、特徴点について本来出
   力すべき位置との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段
   と、 前記位置ずれ検出手段によって検出された特徴点の位置
   ずれを参照して各画素の補正のための演算値を算出し、
   該演算値を用いることで画像形成の際の各画素の位置ず
   れを解消する処理を行うずれ補正手段と、を備えたこと
   を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 画像データに基づいて記録紙に画像形成
   して出力する画像形成手段と、 原稿の画像を読み取って画像データを生成する画像読み
   取り手段と、 記録紙の所定の位置にテストパターンを付すためのパタ
   ーンデータを発生するパターン発生手段と、 前記パターン発生手段によって生成されたテストパター
   ンが付された状態で画像形成された記録紙を前記画像読
   み取り手段で読み取って得た画像データからテストパタ
   ーンに含まれる特徴点における位置ずれを検出すること
   により、前記画像読み取り手段で読み取られる際のずれ
   あるいは傾きを補正したうえで、特徴点について本来出
   力すべき位置との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段
   と、 前記位置ずれ検出手段によって検出された特徴点の位置
   ずれを参照して各画素の補正のための演算値を算出し、
   該演算値を用いることで画像形成の際の各画素の位置ず
   れを解消する処理を行うずれ補正手段と、を備え、 前記位置ずれ検出手段で検出される位置ずれ、および、
   前記ずれ補正手段で補正される位置ずれは、主走査方向
   および副走査方向のずれである、ことを特徴とする画像
   形成装置。
3. 【請求項３】 画像データに基づいて記録紙に画像形成
   して出力する画像形成手段と、 原稿の画像を読み取って画像データを生成する画像読み
   取り手段と、 記録紙の所定の位置にテストパターンを付すためのパタ
   ーンデータを発生するパターン発生手段と、 前記パターン発生手段によって生成されたテストパター
   ンが付された状態で画像形成された記録紙を前記画像読
   み取り手段で読み取って得た画像データからテストパタ
   ーンに含まれる特徴点における位置ずれを検出すること
   により、前記画像読み取り手段で読み取られる際のずれ
   あるいは傾きを補正したうえで、特徴点について本来出
   力すべき位置との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段
   と、 前記位置ずれ検出手段によって検出された特徴点の位置
   ずれを参照して各画素の補正のための演算値を算出し、
   該演算値を用いることで画像形成の際の各画素の位置ず
   れを解消する処理を行うずれ補正手段と、を備え前記ず
   れ補正手段として、 基本クロックを１／ｎずつ位相を変えた複数のクロック
   を発生する遅延手段と、 主走査方向の位置ずれ補正の際に、その位置ずれ量に応
   じて前記遅延手段からクロックを選択する選択手段と、 前記選択されたクロックに基づいた所定のタイミングで
   画像信号を出力する出力手段と、を備えたことを特徴と
   する画像形成装置。
4. 【請求項４】 画像データに基づいて記録紙に画像形成
   して出力する画像形成手段と、 原稿の画像を読み取って画像データを生成する画像読み
   取り手段と、 記録紙の所定の位置にテストパターンを付すためのパタ
   ーンデータを発生するパターン発生手段と、 前記パターン発生手段によって生成されたテストパター
   ンが付された状態で画像形成された記録紙を前記画像読
   み取り手段で読み取って得た画像データからテストパタ
   ーンに含まれる特徴点における位置ずれを検出すること
   により、前記画像読み取り手段で読み取られる際のずれ
   あるいは傾きを補正したうえで、特徴点について本来出
   力すべき位置との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段
   と、 前記位置ずれ検出手段によって検出された特徴点の位置
   ずれを参照して各画素の補正のための演算値を算出し、
   該演算値を用いることで画像形成の際の各画素の位置ず
   れを解消する処理を行うずれ補正手段と、を備え前記ず
   れ補正手段として、 基本クロックを所定の間隔でタイミングの異なる遅延ク
   ロックを発生する遅延手段と、 基本クロックの１クロックが上記遅延クロックの何段に
   相当するか前記遅延手段の遅延状態を検出する状態検出
   手段と、 前記遅延状態を参照し、主走査方向の位置ずれ補正の際
   に、位置ずれ量に応じて前記遅延手段から遅延クロック
   を選択する選択手段と、 前記選択された遅延クロックに基づいた所定のタイミン
   グで画像信号を出力する出力手段と、を備えたことを特
   徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 カラー画像の形成およびカラー画像の読
   み取りならびにカラー画像の位置ずれ検出が可能に構成
   され、 カラー画像を構成する各色の色ずれを補正する、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
   像形成装置。
6. 【請求項６】 前記位置ずれ検出手段は記録紙の端部位
   置を検出し、該端部位置の情報を位置ずれ検出に適用す
   る、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか
   に記載の画像形成装置。