JP2006234868A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

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【課題】複数の色成分画像を合成してカラー画像を形成する画像形成装置において、色ずれの発生を確実に防止するとともに、そのための色ずれ補正を適正なタイミングで行うことを可能とする。
【解決手段】複数の色成分画像を合成してカラー画像を形成する画像形成手段11と、前記画像形成手段11でのカラー画像の形成数をカウントするカウント手段12と、前記カウント手段12によるカウント数が所定数になると各色成分画像の間の位置ずれ量を検出するサンプリング手段13と、前記サンプリング手段13による検出結果に基づいて各色成分画像の間の位置ずれを補正するレジ調整手段14と、前記サンプリング手段13による検出結果を予め設定されている期待値との比較の結果に応じて前記所定数を可変させるタイミング可変手段15とを備えて、画像形成装置10を構成する。
【選択図】図1

Description

本発明は、複数の色成分画像を合成してカラー画像を形成する画像形成装置および画像形成方法に関し、特にカラー画像に生じる色ずれを補正する機能を有した画像形成装置および画像形成方法に関する。
一般に、カラー複写機やカラープリンタ等においては、フルカラー画像を形成するための画像形成装置として、いわゆるタンデム方式を採用したものが広く用いられている。タンデム方式の画像形成装置とは、例えばC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(黒)といった各色成分に対応した複数の感光体ドラムを、転写体ベルト等の像担持体に沿って配列し、各色成分のトナー像を各感光体ドラム上から順次像担持体上に転写して重ね合わせた後に、その合成トナー像を記録用紙上へ転写するように構成されたものである。
このようなタンデム方式の画像形成装置では、複数の色成分画像を順次合成してカラー画像を形成するために、像担持体の変形や感光体ドラムの配置位置のずれ等に起因して、形成後のカラー画像に各色成分画像の位置ずれ(以下、単に「色ずれ」という)が生じるおそれがある。このことから、タンデム方式の画像形成装置としては、例えば像担持体上への各色成分の調整用測定パターン(レジストマーク)の形成およびその形成位置のセンサ検知(サンプリング)を通じて色ずれ発生量を検出し、その中間転写体ベルト、その色ずれ発生量を例えばROS(Raster Output Scanner)の書き込みタイミング調整を通じて補正するといったこと(以下、これらの処理を「色ずれ補正」という)を行うものがある(例えば、特許文献1参照)。また、このような色ずれ補正を連続画像形成中であっても適正なタイミングで行えるようにすべく、複数枚連続プリント時におけるプリント枚数を計数し、その枚数が予め設定された枚数を超える毎に色ずれ補正を行うように構成されたものもある(例えば、特許文献2参照)。
特開平8−6345号公報 特開平7−234612号公報
しかしながら、従来の技術では、必ずしも色ずれ補正を適正なタイミングで行えるとは限らない。
例えば、色ずれ補正の実施タイミングをプリント枚数の計数結果を用いて決定する場合には、計数される用紙のサイズによって、色ずれ補正の実施タイミングにばらつきが発生してしまうことになる。すなわち、大サイズ用紙に対する画像形成の頻度が高い場合には色ずれ補正の実施間隔が長くなるのに対し、小サイズ用紙に対する画像形成の頻度が高い場合には色ずれ補正の実施間隔が短くなる、といった具合である。
また、色ずれ発生の要因には、例えば画像形成装置の機内温度が関連するといったように、当該画像形成装置の使用環境や設置環境等が影響を及ぼすため、色ずれ補正の実施タイミングも当該画像形成装置の使用環境や設置環境等を反映させたものであることが望ましい。
そこで、色ずれの発生を確実に防止するとともに、そのための色ずれ補正を適正なタイミングで行うことを可能とする画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために案出された画像形成装置で、複数の色成分画像を合成してカラー画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段でのカラー画像の形成数をカウントするカウント手段と、前記カウント手段によるカウント数が所定数になると、前記画像形成手段が複数の色成分画像を合成した際の各色成分画像の間の位置ずれ量を検出するサンプリング手段と、前記サンプリング手段による検出結果に基づいて前記画像形成手段が複数の色成分画像を合成する際の各色成分画像の間の位置ずれを補正するレジ調整手段と、前記サンプリング手段による検出結果を予め設定されている期待値と比較し、その比較の結果に応じて前記所定数を可変させるタイミング可変手段とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された画像形成方法で、複数の色成分画像を合成してカラー画像を形成する画像形成ステップと、前記画像形成ステップでのカラー画像の形成数をカウントするカウントステップと、前記カウントステップによるカウント数が所定数になると、前記画像形成ステップで複数の色成分画像を合成した際の各色成分画像の間の位置ずれ量を検出するサンプリングステップと、前記サンプリングステップによる検出結果に基づいて前記画像形成ステップで複数の色成分画像を合成する際の各色成分画像の間の位置ずれを補正するレジ調整ステップと、前記サンプリングステップによる検出結果を予め設定されている期待値と比較し、その比較の結果に応じて前記所定数を可変させるタイミング可変ステップとを備えることを特徴とする。
上記構成の画像形成装置および上記手順の画像形成方法では、カラー画像の形成数(プリント用紙上への画像形成数の他に、レジストマーク等の調整用測定パターンの形成数も含む)が所定数になると、各色成分画像の間の位置ずれ量を検出し、その検出結果に基づいて、必要があれば各色成分画像の間の位置ずれを補正する。つまり、各色成分画像の間の位置ずれが発生しても、その位置ずれは、少なくともカラー画像の形成数が所定数になる度に、すなわち定期的に補正されることになる。
しかも、カラー画像の形成数と比較される所定数は、各色成分画像の間の位置ずれ量の検出結果と予め設定されている期待値との比較の結果に応じて可変される。例えば、位置ずれ量が小さければ所定数を増大させ、また位置ずれ量が大きければ所定数を減少させるといった具合である。したがって、位置ずれ量の検出結果、すなわち位置ずれの発生状況に応じて、位置ずれ量の検出および位置ずれの補正を行うタイミングが調整されることになる。つまり、各色成分画像の間の位置ずれが定期的に補正される場合であっても、その位置ずれ補正の実施タイミングが、実際の位置ずれの発生状況に応じて適正化されるのである。
本発明に係る画像形成装置および画像形成方法によれば、定期的に各色成分画像の間の位置ずれの補正を実施することで、色ずれの発生を確実に防止することができ、しかもその場合であっても、その色ずれ補正の実施タイミングを実際の色ずれの発生状況に応じて可変させるので、その補正を適正なタイミングで行うことが可能となる。したがって、例えば、色ずれの発生量が少なければ、所定数を増大させて、色ずれ補正の実施タイミングの間隔を延ばし、これにより色ずれ補正の実施回数を減少させて、画像形成の生産性の向上を図ったり、その色ずれ補正のために使用される部品の寿命を延ばす、といったことも実現可能となる。また、色ずれ補正の実施タイミングを、カラー画像の形成数と、色ずれの発生状況に応じて可変される所定数に基づいて決定するため、極端に偏ったサイズを大量にプリントする場合や、温度変化の激しい環境下で用いられる場合等、特殊な環境下においても、その実施タイミングの適正化を確実に図ることができ、結果として色ずれのない良好な画質のカラー画像の形成を行うことができる。
以下、図面に基づき本発明に係る画像形成装置および画像形成方法について説明する。
図1は、本発明に係る画像形成装置の概略構成例を示すブロック図である。ここで説明する画像形成装置10は、複写機やプリンタ装置等として用いられるもので、図例のように、画像形成手段11と、カウント手段12と、サンプリング手段13と、レジ調整手段14と、タイミング可変手段15と、インタフェース手段16と、を備えたものである。
画像形成手段11は、プリント用紙上にフルカラーの可視画像を形成して出力するために、例えばタンデム方式に対応した複数の感光体ドラムと、これに沿って配された転写体ベルト等の像担持体とを有してなるもので、CMYKといった複数の色成分画像を合成してカラー画像を形成するものである。ただし、この画像形成手段11が形成するカラー画像には、プリント用紙上へ出力するためのカラー画像の他に、レジストマーク等の調整用測定パターンも含まれるものとする。なお、各色成分画像の形成やその合成等については、従来と同様であるため、ここではその説明を省略する。
カウント手段12は、画像形成手段11でのカラー画像の形成数をカウントするものである。このカウント手段12がカウントするカラー画像の形成数には、画像形成手段11が形成するカラー画像の全てを含む。すなわち、プリント用紙上へ出力するためのカラー画像の他に、レジストマーク等の調整用測定パターンとなるものも含む。なお、形成数のカウントは、プリント用紙上へ出力画像についてはプリント用紙のページが一つの単位となり、また調整用測定パターンについては一度の色ずれ補正に際して形成されるものが一つの単位となって、それぞれ行われるものとする。
サンプリング手段13は、カウント手段12によるカウント数を監視するとともに、そのカウント数との比較対象となる所定数nを保持しており、カウント数が所定数nになると、画像形成手段11が複数の色成分画像を合成した際の各色成分画像の間の位置ずれ量を検出するものである。具体的には、画像形成手段11が形成した調整用測定パターンを用いて、各色成分画像の間の位置ずれ量、すなわち色ずれの発生量を検出するようになっている。なお、色ずれの発生量の検出については、従来と同様に、例えばセンサ検知(サンプリング)を通じて行えばよいため、ここではその説明を省略する。
レジ調整手段14は、サンプリング手段13による検出結果に基づいて、画像形成手段11が複数の色成分画像を合成する際の各色成分画像の間に位置ずれが発生しているか否かを判断し、位置ずれが発生していたら、その位置ずれの補正、すなわち色ずれ補正を行うものである。なお、このレジ調整手段14が行う色ずれ補正についても、従来と同様に、例えばROSの書き込みタイミング調整や像担持体の走行速度調整を通じて行えばよいため、ここではその説明を省略する。
タイミング可変手段15は、サンプリング手段13による検出結果との比較対象となる期待値、さらに詳しくは当該期待値を含む第1の規定範囲および第2の規定範囲が予め設定されており、サンプリング手段13による検出結果を第1の規定範囲および第2の規定範囲と比較して、その比較の結果に応じてサンプリング手段13が保持している所定数nの値を可変させるものである。具体的には、サンプリング手段13による検出結果が期待値を含んで設定された第1の規定範囲内にあれば所定数nに対して加算処理を行い、またサンプリング手段13による検出結果が期待値を含んで設定された第2の規定範囲内になければ所定数nに対して減算処理を行うようになっている。
インタフェース手段16は、サンプリング手段13が保持する所定数n、その所定数nに対してタイミング可変手段15がその値を可変させる際の可変量、並びに、タイミング可変手段15が用いる期待値、第1の規定範囲および第2の規定範囲について、画像形成装置10のユーザまたは保守員等が設定するためのものである。ただし、このインタフェース手段16にて設定可能な数値に対しては、詳細を後述するように、その上限値および下限値が設けられているものとする。
なお、これらの各手段11〜16のうち、画像形成手段11を除く他の手段12〜16は、画像形成装置10が備えるCPU(Central Processing Unit)等に所定プログラムを実行させるソフトウエアを用いて実現することが考えられる。
次に、以上のように構成された画像形成装置10における処理動作例、すなわち本発明に係る画像形成方法について説明する。
画像形成装置10では、ユーザ操作や上位装置等からジョブ処理依頼に応じて、画像形成手段11がプリント用紙上にフルカラーの可視画像を形成して出力する。ただし、画像形成手段11は、複数の色成分画像を順次合成してカラー画像を形成するタンデム方式に対応したものであるため、その形成画像の画質向上のためには定期的な色ずれ補正が必要となる。この画像形成装置10では、色ずれ補正の実施タイミングに、カラー画像の形成数を用いる。すなわち、カウント手段12が画像形成手段11でのカラー画像の形成数をカウントしており、そのカウント数が所定数nになると色ずれ補正のための処理を行うようになっている。カラー画像の形成数を用いるのは、そのカウントが公知技術を用いて容易に実現でき、しかも色ずれ補正の実施タイミングに画像形成手段11の稼働状況を的確に反映させ得るようになるからである。なお、カラー画像の形成数は、プリント用紙上へ出力するためのカラー画像の形成数、すなわちプリント用紙上への画像形成数のみとしてもよいが、色ずれ補正の実施タイミングに画像形成手段11の稼働状況を的確に反映させる上では、プリント用紙上への画像形成数のみならず、レジストマーク等の色ずれ補正のための調整用測定パターンの形成数も含むことが望ましい。
しかしながら、色ずれ補正の実施タイミングにカラー画像の形成数を用いる場合、その形成数を一意に固定してしまっては、既に説明したように、その色ずれ補正を必ずしも適正なタイミングで行えるとは限らないという課題が発生してしまう。このことから、本実施形態で説明する画像形成装置10では、その形成数、すなわち色ずれ補正の実施タイミングの間隔を可変させる制御を導入しているのである。
具体的には、画像形成装置10の起動後からサンプリング手段13がカウント手段12によるカウント数を監視しており、そのカウント数がデフォルトの所定数n、画像形成装置10の起動時にサンプリング手段13が保持している所定数nになると、画像形成手段11にレジストマーク等の色ずれ補正のための調整用測定パターンを形成させて、その画像形成手段11が複数の色成分画像を合成した際の各色成分画像の間の位置ずれ量を検出する。そして、その検出結果に基づいて、レジ調整手段14が各色成分画像の間に位置ずれが発生しているか否かを判断し、位置ずれが発生していたら、その位置ずれの補正、すなわち色ずれ補正を行う。このとき、カウント手段12によるカウント数はリセットされて、再び次に行う色ずれ補正のためのカウントに備える。
その一方で、タイミング可変手段15は、サンプリング手段13が各色成分画像の間の位置ずれ量を検出すると、その検出結果を比較対象となる期待値、さらに詳しくは当該期待値を含む第1の規定範囲および第2の規定範囲と比較し、その比較の結果に応じて、サンプリング手段13が保持している所定数nに対する加算処理または減算処理を行う。これにより、タイミング可変手段15は、その次に行う色ずれ補正の実施タイミングを可変させるのである。
図2は、実施タイミング可変の態様の一具体例を示す説明図である。ここでは、サンプリング手段13によるの位置ずれ量を検出結果を「X」、その比較対象となる期待値を「0」、その期待値を含む第1の規定範囲を「−A〜A」、その期待値を含む第2の規定範囲を「−B〜B」、タイミング可変手段15による所定数nの可変量のうち、加算処理を行う場合の加算量を「m1」、減算処理を行う場合の減算量を「m2」としている。
タイミング可変手段15では、例えば、位置ずれ量を検出結果Xが第1の規定範囲−A〜A内にあれば、所定数nに対して加算量m1を加算するという加算処理を行う。これは、−A<X<Aであれば、サンプリング手段13での検出の結果、色ずれの発生量が小さかったので、次回の色ずれ補正の実施までの間隔を広げることを意味する。
また、タイミング可変手段15では、例えば、位置ずれ量を検出結果Xが第2の規定範囲−B〜B内になければ、所定数nに対して減算量m2を減算するという減算処理を行う。これは、X<−BまたはB<Xであれば、サンプリング手段13での検出の結果、色ずれの発生量が大きかったので、次回の色ずれ補正の実施までの間隔を狭めることを意味する。
なお、タイミング可変手段15では、位置ずれ量を検出結果Xが第1の規定範囲−A〜A内にないが、第2の規定範囲−B〜B内にはある場合、すなわち−B≦X≦−AまたはA≦X≦Bの場合には、所定数nに対して加算処理も減算処理も行わない。すなわち、所定数nに対する更新をせずに、次回の色ずれ補正の実施までの間隔の変更を行わない。
このような所定数nに対する更新をタイミング可変手段15が行うと、その後は、カウント手段12、サンプリング手段13およびレジ調整手段14が、タイミング可変手段15による更新後の所定数nに基づいて、色ずれ補正のための処理を行うことになる。
以上のように、本実施形態で説明した画像形成装置10および画像形成方法では、カラー画像の形成数が所定数nになると、各色成分画像の間の位置ずれ量を検出し、その検出結果に基づいて、必要があれば各色成分画像の間の位置ずれを補正するようになっている。つまり、各色成分画像の間の位置ずれが発生しても、その位置ずれは、少なくともカラー画像の形成数が所定数nになる度に、すなわち定期的に補正されることになる。しかも、カラー画像の形成数と比較される所定数nは、各色成分画像の間の位置ずれ量の検出結果Xと期待値0を含んで設定された第1の規定範囲−A〜Aおよび第2の規定範囲との比較の結果に応じて可変される。つまり、位置ずれの発生状況に応じて、位置ずれ量の検出および位置ずれの補正を行うタイミングが調整されることになり、位置ずれを定期的に補正する場合であっても、その位置ずれ補正の実施タイミングが、実際の位置ずれの発生状況に応じて適正化されるのである。
したがって、本実施形態における画像形成装置10および画像形成方法によれば、定期的に各色成分画像の間の位置ずれの補正を実施することで、色ずれの発生を確実に防止しつつ、その場合であっても、その色ずれ補正の実施タイミングを実際の色ずれの発生状況に応じて可変させているので、極端に偏ったサイズを大量にプリントする場合や、温度変化の激しい環境下で用いられる場合等、特殊な環境下においても、その実施タイミングの適正化を確実に図ることができ、結果として色ずれのない良好な画質のカラー画像の形成を行うことができるのである。
特に、本実施形態における画像形成装置10および画像形成方法によれば、サンプリング手段13による検出結果Xが期待値0を含んで設定された第1の規定範囲−A〜A内にあれば、タイミング可変手段15が所定数nに対して加算処理を行うようになっているので、色ずれの発生量が小さければ、所定数nを増大させて、色ずれ補正の実施タイミングの間隔が延びることになる。したがって、色ずれ補正の実施回数が減少することになり、画像形成の生産性の向上を図ったり、その色ずれ補正のために使用される部品の寿命を延ばす、といったことが実現可能となる。
また、これとは逆に、サンプリング手段13による検出結果Xが期待値0を含んで設定された第2の規定範囲−B〜B内になければ、タイミング可変手段15が所定数nに対して減算処理を行うようになっているので、色ずれの発生量が大きければ、所定数nを減少させて、色ずれ補正の実施タイミングの間隔が狭まることになる。したがって、色ずれ補正が頻繁に実施されることになり、色ずれが発生し易い特殊な環境下で用いられても、良好な画質のカラー画像の形成を行うことが可能となる。
なお、本実施形態では、サンプリング手段13による検出結果Xを期待値0を含んで設定された第1の規定範囲−A〜Aおよび第2の規定範囲−B〜Bと比較するときに、それぞれの範囲を規定する値AおよびBが|A|<|B|である場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば|A|=|B|であっても構わない。また、第1の規定範囲−A〜Aまたは第2の規定範囲−B〜Bといった範囲と比較するのではなく、予め設定されている期待値0と直接比較することも考えられる。いずれの場合であっても、実際の色ずれの発生状況に応じて、色ずれ補正の実施タイミングが可変されるので、その実施タイミングの適正化が図れるようになる。
また、期待値0、並びに、これを含むそれぞれの範囲を規定する値AおよびBについては、それぞれ、インタフェース手段16にて設定可能であることが望ましい。このことは、期待値0、値AおよびBのみならず、サンプリング手段13が保持する所定数n、および、その所定数nに対してタイミング可変手段15がその値を可変させる際の可変量m1,m2についても全く同様である。これらをインタフェース手段16にて設定可能にすれば、画像形成装置10の設置条件や環境等に合わせて適宜設定値を変更できるので、色ずれ補正の実施タイミングの適正化が容易かつ確実なものとなるからである。
ただし、これらをインタフェース手段16にて設定可能にすると、その設定値が不適切なものである場合もあり得る。例えば、ユーザまたは保守員の操作ミス等があった場合である。このことから、これらをインタフェース手段16にて設定可能にする場合には、そのインタフェース手段16にて設定可能な数値に対して、上限値および下限値を設けておくことが望ましい。上限値および下限値を設けることについては、公知技術を利用して実現すればよい。このような上限値および下限値を設けておけば、ユーザまたは保守員の操作ミス等があっても、不適切な値が設定されてしまうのを防止することができる。
また、所定数n、期待値0、これを含む範囲を規定する値AおよびB、および、可変量m1,m2については、インタフェース手段16での設定が可能であるか否かを問わず、画像形成装置10内のいずれかの箇所に保持されることになるが、画像形成装置10の電源断でリセットされて、電源投入時にデフォルト値が設定されるようにしても、あるいは不揮発性メモリ等を利用して電源断があってもその時点での設定値が保持されて次の電源投入時にそのまま用いられるようにしても構わない。
また、本実施形態では、画像形成装置10がタンデム方式に対応した画像形成手段11を備えている場合を例に挙げて説明したが、複数の色成分画像の合成結果であるカラー画像を形成するものであれば、例えばシングルドラム方式のものであっても、本発明を全く同様に適用することが考えられる。
つまり、本発明は、本実施形態で説明した具体例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形することが可能である。
本発明に係る画像形成装置の概略構成例を示すブロック図である。 本発明に係る画像形成装置における実施タイミング可変の態様の一具体例を示す説明図である。
符号の説明
10…画像形成装置、11…画像形成手段、12…カウント手段、13…サンプリング手段13、14…レジ調整手段、15…タイミング可変手段、16…インタフェース手段

Claims (6)

  1. 複数の色成分画像を合成してカラー画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段でのカラー画像の形成数をカウントするカウント手段と、
    前記カウント手段によるカウント数が所定数になると、前記画像形成手段が複数の色成分画像を合成した際の各色成分画像の間の位置ずれ量を検出するサンプリング手段と、
    前記サンプリング手段による検出結果に基づいて前記画像形成手段が複数の色成分画像を合成する際の各色成分画像の間の位置ずれを補正するレジ調整手段と、
    前記サンプリング手段による検出結果を予め設定されている期待値と比較し、その比較の結果に応じて前記所定数を可変させるタイミング可変手段と
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記タイミング可変手段は、前記サンプリング手段による検出結果が前記期待値を含んで設定された第1の規定範囲内にあれば、前記所定数に対して加算処理を行うものである
    ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記タイミング可変手段は、前記サンプリング手段による検出結果が前記期待値を含んで設定された第2の規定範囲内になければ、前記所定数に対して減算処理を行うものである
    ことを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。
  4. 前記所定数、前記タイミング可変手段による当該所定数の可変量、および、前記期待値を含む規定範囲を設定するためのインタフェース手段
    を備えることを特徴とする請求項1、2または3記載の画像形成装置。
  5. 前記インタフェース手段にて設定可能な数値に対して上限値および下限値が設けられている
    ことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
  6. 複数の色成分画像を合成してカラー画像を形成する画像形成ステップと、
    前記画像形成ステップでのカラー画像の形成数をカウントするカウントステップと、
    前記カウントステップによるカウント数が所定数になると、前記画像形成ステップで複数の色成分画像を合成した際の各色成分画像の間の位置ずれ量を検出するサンプリングステップと、
    前記サンプリングステップによる検出結果に基づいて前記画像形成ステップで複数の色成分画像を合成する際の各色成分画像の間の位置ずれを補正するレジ調整ステップと、
    前記サンプリングステップによる検出結果を予め設定されている期待値と比較し、その比較の結果に応じて前記所定数を可変させるタイミング可変ステップと
    を備えることを特徴とする画像形成方法。
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