JP2007163732A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カラー画像を出力する画像形成技術に関し、特に色の重ね合わせにおける各色の位置ズレを精度よく検知するためのレジストパターンの作成技術を提供する。
【解決手段】被検出対象の表面に出力する線形状を有する各色の位置ズレ検出用レジストパターンを、その線幅の両端から中間方向へトナーの付着量を段階的に増加させて出力する。センサでレジストパターンを検知させて線幅に対応する長さのパルス波形を出力させ、パルス波形の中心位置の出力タイミングから各色の位置ズレ量を演算する。
【選択図】図１０

Description

この発明は、カラー画像を出力する画像形成技術に関し、特に色の重ね合わせにおける各色の位置ズレを検知するために形成されるレジストパターンの作成技術に関する。

近年、電子写真方式の画像形成装置の発展が目覚ましく、カラー化、低価格化、高速化が急速に進んでいる。この電子写真方式の画像形成装置の発展に伴い、電子写真方式の画像形成装置は、プルーフ、小ロット印刷、バリアブル印刷、オンデマンド印刷等の様々な種別の印刷に用いられるようになってきている。

電子写真方式の画像形成装置とは、感光ドラムにトナーを静電接着させて紙媒体に転写させることで画像を紙媒体に出力する装置であり、感光ドラムへの静電潜像の形成には、半導体レーザによるレーザービーム方式、記録用電極からの放電により像を形成するエレクトロンビーム方式などがある。この電子写真方式の画像形成装置において、カラー画像の形成を行い得る装置としては、例えばタンデム型のカラー画像形成装置がある。係る装置は、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の色毎に画像形成ユニットを持ち、各画像形成ユニットで形成された色の異なる画像を中間転写ベルト上に多重に転写するものである。

タンデム型のカラー画像形成装置では、図１４に示すように、各色の重ね合わせにおいて、位置ズレが生じる場合がある。この位置ズレは、中間転写ベルトを含む画像形成ユニットの製造公差や取り付け公差、また機内温度の変化や外力等により画像形成ユニットが熱膨張したり変位したりすることなどに起因する。そこで、タンデム型のカラー画像形成装置では、この各色の位置ズレを検出し、位置ズレを補正する手段が搭載されていることが多い（例えば、「特許文献１参照」。）。

位置ズレの検知方法としては、例えば、中間転写ベルト上に各色のレジストパターンと呼ばれる位置ズレ検出用の線形状の模様を出力し、センサによって各色のレジストパターンの線が通過するタイミングを検知することで、各色の位置ズレを検出するものである。レジストパターンを形成する線は、センサによる検知を確実にするため、所定の線幅を有している。センサは、レジストパターンを形成する線が観測箇所に到達すると、その間パルスを出力する。出力されるパルスは、観測箇所を横切った線幅に相当するパルス幅を有する。そのため、レジストパターンが通過するタイミングは、パルス幅の中点、即ちパルスの波形中心位置を出力したタイミングを採用する。

ここで、図１５は、従来のレジストパターンの線幅方向におけるトナー付着量を示す図である。尚、同図では、高さをトナー付着量として表している。従来、図１５に示すように、レジストパターンは、単一のトーンで出力され、線幅方向のトナー付着量は均一であった。また、
このようなレジストパターンとセンサの出力の関係を図１６に示す。通常、センサの出力は、波形の立ち上がり部分と頂点部分と波形の立ち下がり部分で構成される。

図１６に示すように、トナー付着量が線幅方向において均一なレジストパターンをセンサで検知すると、レジストパターンの線幅始端がセンサの観測箇所に差し掛かってからパルスは立ち上がり始める。その後、レジストパターンがある程度観測箇所を横切り始めてから波形はデジタル変換のための閾値を上回る。従って、パルスをデジタル変換した場合のパルス出力開始タイミングは、レジストパターンがある程度観測箇所を横切り始めてからとなる。

さらに、レジストパターンは観測箇所を移動し、レジストパターンの線幅終端がセンサの観測箇所に差し掛かりレジストパターンの線の通過が終了すると、パルスは立ち下がり始める。その後、ある程度の時間を経てデジタル変換のための閾値を下回る。従って、パルスをデジタル変換した場合のパルス出力終了タイミングは、レジストパターンの線が通過終了してからある程度の時間を経た後となる。

この場合のパルスの波形中心位置を出力したタイミングは、パルス出力開始タイミングとパルス出力終了タイミングがそれぞれレジストパターンの線幅始端及び終端の観測箇所通過よりも遅れるため、レジストパターンの線幅中心位置がセンサの観測箇所を通過したタイミングよりも遅れる。パルスの立ち上がりと立ち下がりが遅い場合は、そのタイミングのズレは顕著に現れる。

従って、従来のレジストパターンの形成方法によると、パルスの波形中心位置を出力したタイミングとレジストパターンの線幅中心の通過タイミングとが異なり、精度の高い位置ズレ検出ができなかった。位置ズレ検出にズレが生じると、精度の高い位置ズレ補正も困難となる。

特開２００１−１３４０３４号公報

この発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、カラー画像を出力する画像形成技術に関し、特に色の重ね合わせにおける各色の位置ズレを精度よく検知するためのレジストパターンの作成技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、カラー画像を出力する画像形成装置であって、線形状を有する各色のレジストパターンを移動体表面に形成する出力手段と、前記移動体によって移動される前記レジストパターンを検知して線幅に対応する長さのパルス波形を出力するセンサと、前記パルス波形の中心位置の出力タイミングから各色の位置ズレ量を演算する演算手段と、を備え、前記出力手段は、前記レジストパターンの線を、線幅の両端から中間方向にかけてトナーの付着量を段階的に増加させて形成すること、を特徴とする。

前記出力手段は、トナーの付着量を、前記センサが有する波形特性が示す立ち上がり又は立ち下がりの傾斜率に対応する増加率で増加させるようにしてもよい（請求項２記載の発明に相当）。

前記出力手段は、前記トナー付着量を、前記レジストパターンの移動速度毎の増加率で増加させるようにしてもよい（請求項３記載の発明に相当）。

前記出力手段は、前記トナー付着量を、前記レジストパターンの色毎の増加率で増加させるようにしてもよい（請求項４記載の発明に相当）。

また上記課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、カラー画像を出力する画像形成装置であって、線形状を有する各色のレジストパターンの画像情報を記憶する記憶手段と、前記画像情報を読み出して、各色のレジストパターンを移動体表面に出力する出力手段と、前記移動体によって移動される前記レジストパターンを検知して線幅に対応する長さのパルス波形を出力するセンサと、前記パルス波形の中心位置の出力タイミングから各色の位置ズレ量を演算する演算手段と、を備え、前記記憶手段が記憶する画像情報は、前記レジストパターンの線を構成する各画素が、線幅の両端から中間にかけて配列順に段階的に増加する出力値を有すること、を特徴とする。

前記画像情報が有する前記出力値は、前記センサが有する波形特性が示す立ち上がり又は立ち下がりの傾斜率に対応する増加率で配列順に増加するようにしてもよい（請求項６記載の発明に相当）。

前記記憶手段は、前記レジストパターンの移動速度毎の前記画像情報を記憶し、前記画像情報が有する前記出力値は、レジストパターンの移動速度毎に規定された増加率で増加するようにしてもよい（請求項７記載の発明に相当）。

前記記憶手段は、前記レジストパターンの色毎の前記画像情報を記憶し、
前記画像情報が有する前記出力値は、前記レジストパターンの色毎に規定された増加率で増加するようにしてもよい（請求項８記載の発明に相当）。

また上記課題を解決するために、請求項９に記載の発明は、カラー画像を出力する画像形成方法であって、移動体表面に、線形状を有する各色のレジストパターンを、その線幅の両端から中間方向へトナーの付着量を段階的に増加させて出力し、センサに前記表面に出力されたレジストパターンを検知させて線幅に対応する長さのパルス波形を出力させ、前記パルス波形の中心位置の出力タイミングから各色の位置ズレ量を演算すること、を特徴とする。

前記レジストパターンの出力では、トナーの付着量を、前記センサが有する波形特性が示す立ち上がり又は立ち下がりの傾斜率に対応する増加率で増加させるようにしてもよい（請求項１０記載の発明に相当）。

前記レジストパターンの出力では、前記トナー付着量を、前記レジストパターンの移動速度毎の増加率で増加させるようにしてもよい（請求項１１記載の発明に相当）。

前記トナー付着量を、前記レジストパターンの色毎の増加率で増加させるようにしてもよい（請求項１２記載の発明に相当）。

本発明によると、レジストパターンを、その線幅の両端から線幅の中間方向にかけてトナーの付着量を段階的に増加させて形成することで、センサが出力したパルスの波形中心位置の出力タイミングとレジストパターンの線の線幅中心の観測箇所通過タイミングとを近づけることができ、精度の高い位置ズレを検出することができ、もって正確な位置ズレ補正を可能とする。

以下、図１乃至図１３に基づき、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、カラー画像形成装置１００を含む画像形成システムの構成図である。図１に示すように、カラー画像形成装置１００は、ネットワークＮに接続されている。カラー画像形成装置１００は、任意の画像情報に基づき色毎のトナー像を形成し、色毎のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する装置である。特に本実施形態では、色の重ね合わせにおいて各色の位置ズレを検出して色の位置ズレを補正するカラーレジストレーションの構成を有している。

ネットワークＮには、その他のデバイス、例えば画像情報を作成又は編集するコンピュータ端末Ｃｒが接続されている。また、画像情報を作成又は編集するコンピュータ端末Ｃｒが大量に接続されている場合等によっては、プリントサーバＳがネットワークＮに接続される場合もある。プリントサーバＳは、コンピュータ端末Ｃｒが作成又は編集した画像情報をカラー画像形成装置１００が出力可能なデータ形式に変換し、カラー画像形成装置１００の出力色特性を反映させた色補正を行い、カラー画像形成装置１００を制御する。

カラー画像形成装置１００は、ネットワークＮを介してコンピュータ端末Ｃｒ又はプリントサーバＳから画像情報を受信し、又は後述する原稿に形成された画像の読み取り、これらによって画像情報を得る。

ネットワークＮは、電子データの伝送が可能な電子通信回線である。例えば電話回線網、ＩＳＤＮ、ＦＤＤＩ、専用線、移動体通信網、通信衛星回線、ＣＡＴＶ、ＬＡＮ等、又はこれらの複合が採用される。

コンピュータ端末Ｃｒ、プリントサーバＳ、及びカラー画像形成装置１００は、ＮＩＣ（ネットワークインターフェースカード）等の通信手段を備えており、ネットワーク通信技術を利用して、相互のデータ通信が可能となっている。ネットワーク通信技術には、例えばＷＷＷ（ワールド・ワイド・ウェブ）やＴＣＰ／ＩＰプロトコル等が採用される。

図２は、本発明に係る実施形態としてのカラー画像形成装置１００の構成例を示す図である。このカラー画像形成装置１００は、装置本体１００ａと、装置本体１００ａの上部に設置された画像読取装置１００ｂから構成される。

装置本体１００ａは、ネットワークＮに接続されており、コンピュータ端末Ｃｒ又はプリントサーバＳとデータ通信が可能となっている。

画像読取装置１００ｂは、原稿の表面に形成されている画像を光学的に読み取って当該画像をアナログ信号に変換する原稿画像走査露光装置２０２と、原稿を原稿画像走査露光装置２０２に給紙する自動原稿給紙装置（ＡＤＦ：Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）２０１とから構成される。

自動原稿給紙装置２０１は、原稿を原稿画像走査露光装置２０２に給紙する装置であり、原稿台２０１ａ上に載置された複数枚の原稿を、一枚ずつ搬送手段２０１ｂで原稿画像走査露光装置２０２に搬送する。

原稿画像走査露光装置２０２は、プラテンガラス２０２ａと、キセノンランプ等の光源、ミラー、及びレンズを含む光学系２０２ｂと、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ２０２ｃとから構成される。

光学系２０２ｂは、自動原稿給紙装置２０１の搬送によりプラテンガラス２０２ａ上に載置された原稿を走査露光し、光源による照射によって原稿から反射した反射光をミラーで光路変更させつつ、レンズを介してＣＣＤイメージセンサ２０２ｃに結像させる。ＣＣＤイメージセンサ２０２ｃは、原稿の片面又は両面に形成されている画像を反映する入射光を受光してアナログ信号に変換する。

装置本体１００ａは、タンデム型のカラー画像形成装置１００と称せられるものである。タンデム型は、色毎の画像出力系を有し、その画像出力系が原稿搬送方向に並んで配されるものである。

この装置本体１００ａ内には、カラー画像形成装置１００の各部を制御する制御ユニット１０２と、紙媒体を収容する紙媒体収容部１０３と、画像を紙媒体に出力する画像出力部１０４が配置されている。紙媒体収容部１０３と画像出力部１０４との間には、紙媒体を紙媒体収容部１０３から画像出力部１０４へ給紙する搬送路１０５が配置されている。画像出力部１０４の後段には、定着部１０６が配置されている。画像出力部１０４内には、カラーレジストレーションにおいて各色の位置ズレを検知するセンサ１０７が配置されている。装置本体１００ａの表面には、操作者の操作を受け付ける操作パネル１０８が埋め込まれている。

紙媒体収容部１０３は、トレイ形状や箱形状を有し、下部に配置されたレールに沿って装置本体１００ａの外部へ引き出し可能となっている。一般的には、装置本体１００ａに複数の紙媒体収容部１０３、１０３、１０３が配置され、それぞれ各種サイズの紙媒体を各種の向きで収容する。

搬送路１０５は、紙媒体を紙媒体収容部１０３の何れかより取り出し、画像出力部１０４と定着部１０６を通過させ、装置本体１００ａの外部に突出させている排紙トレイ１１３に排紙する。この搬送路１０５は、所定間隔で配された対向する複数組のローラ対で形成される。ローラ対の配置ラインが紙媒体の搬送ラインを作り出す。このローラ対が紙媒体を挟持し、搬送方向へ送り出すように回転することで、紙媒体が次段のローラ対へ搬送されていく。

紙媒体収容部１０３の近傍には、送り出しローラ１０５ａ及び給紙ローラ１０５ｂが配置され、紙媒体収容部１０３から紙媒体を取り出す。給紙ローラ１０５ｂの後段には、画像出力部１０４へ向けて、搬送ローラ１０５ｃ、１０５ｄ、１０５ｅ、及びレジストローラ１０５ｆが配置され、取り出された紙媒体を画像出力部１０４と定着部１０６へ搬送する。レジストローラ１０５ｆでは、搬送されてきた紙媒体を一端止め置き、紙媒体の先端規制をしてから画像出力部１０４へ搬送する。

定着部１０６の後段には、分岐路１０５ｇが配置され、画像出力部１０４及び定着部１０６を通過した紙媒体を排紙側又は循環側へ搬送する。分岐路１０５ｇの排紙側には、排紙ローラ１０５ｈが配され、排紙側へ搬送された紙媒体を外部へ排紙し、排紙トレイ１１３へ載置する。

分岐路１０５ｇの循環側には、循環通紙路１０５ｉと反転搬送路１０５ｊと再給紙搬送路１０５ｋが配置される。紙媒体の両面に画像を形成する場合、画像出力部１０４で片面に画像を形成した後、循環通紙路１０５ｉを経て、反転搬送路１０５ｊで紙媒体の紙面を反転させ、再給紙搬送路１０５ｋを経て再度搬送ローラ１０５ｅに合流させる。

画像出力部１０４は、色毎の画像形成ユニット１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋと、この画像形成ユニット１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋに対応した色毎の半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋと、各色共通の無終端状の中間転写ベルト１１１と備えている。

画像形成ユニット１０９Ｙと半導体レーザ１１０Ｙは、イエロー（Ｙ）色の画像を形成する。画像形成ユニット１０９Ｙには、感光ドラム１Ｙと帯電部２Ｙと現像部３Ｙとクリーニング部５Ｙが配されている。

画像形成ユニット１０９Ｍと半導体レーザ１１０Ｍは、マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する。画像形成ユニット１０９Ｍには、感光ドラム１Ｍと帯電部２Ｍと現像部３Ｍとクリーニング部５Ｍが配されている。

画像形成ユニット１０９Ｃと半導体レーザ１１０Ｃは、シアン（Ｃ）色の画像を形成する。画像形成ユニット１０９Ｃには、感光ドラム１Ｃと帯電部２Ｃと現像部３Ｃとクリーニング部５Ｃが配されている。

画像形成ユニット１０９Ｋと半導体レーザ１１０Ｋは、黒（Ｋ）色の画像を形成する。画像形成ユニット１０９Ｋには、感光ドラム１Ｋと帯電部２Ｋと現像部３Ｋとクリーニング部５Ｋが配されている。

感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、回転可能な円柱体であり、表面がスコロトロン方式等の帯電方式により均一に帯電されている。この表面は、半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの出力するレーザ光により露光され、レーザ光の出力強度に応じて露光部分の電位が減じ、静電潜像が形成される。

帯電部２Ｋ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面に静電荷を与えて一様に帯電させる。現像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋによる現像は、使用するトナー極性と同極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現像にて行い、トナー供給によって感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面にトナー像を形成する。クリーニング部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに残る残留トナーを除去する。

半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、出力強度を可変させながら対応する感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにレーザ光を走査し、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面を露光して各色の静電潜像を形成する。この半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、各色の画像情報の各画素が有する出力値に対応した駆動信号が入力されて駆動し、出力値に対応した出力強度のレーザ光を出力する。出力値は、出力強度を規定する数値であり、出力値の増加によって出力強度は増し、トナーがより多く付着する。

中間転写ベルト１１１は、無終端状に回動している。ベルト表面には感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが配され、ベルト裏面には、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと対峙して１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが配されている。また、中間転写ベルト１１１を挟んで対向する２次転写ローラ７と、ベルト表面の残留トナーを除去するクリーニング部８が配されている。

中間転写ベルト１１１には、使用するトナーと反対極性の１次転写バイアスが１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋに印加されることにより、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ表面に形成されたトナー像が各色逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。

合成されたカラー画像が形成された中間転写ベルト１１１は、回動により合成されたカラー画像を２次転写ローラ７へ運び、同期して２次転写ローラ７に挟持された紙媒体の表面にカラー画像を一括して転写する（２次転写）。転写後は、残留トナーをクリーニング部８へ運び、クリーニング部８で残留トナーが除去される。

定着部１０６は、内部にヒータを備えた定着ローラ１０６ａ及び定着ローラ１０６ａと対向する加圧ローラ１０６ｂを備えており、カラー画像が形成された紙媒体を定着ローラ１０６ａと加圧ローラ１０６ｂで挟持して加熱圧着作用によりカラー画像を紙媒体に定着させる。

制御ユニット１０２は、上述の各部を制御して、デジタルの画像情報の取得、画像情報の保持、及び画像情報の紙媒体への出力制御を行う。さらには、各色の位置ズレを検出するためのレジストパターンと呼ばれる模様の画像情報を保持し、位置ズレ補正モード時に当該画像情報に基づき出力したレジストパターンから各色の位置ズレを読み取らせて、位置ズレ量を算出し、位置ズレの補正を行う。

図３は、この制御ユニット１０２の制御系を示す図である。制御ユニット１０２は、演算制御部（ＣＰＵ）１０２ａを含む各種制御回路、処理回路、記憶回路、更には駆動モータ等の駆動手段により構成される。

この制御ユニット１０２は、ＡＤＦ制御部１０２ｂと、スキャナ制御部１０２ｃと、マンマシンインターフェース制御部１０２ｄと、プリンタ制御部１０２ｅと、書込処理部１０２ｋとを備え、各部を制御する。これら制御部１０２ｂ乃至１０２ｅは、画像形成装置１を制御する制御回路、若しくは当該回路に加え駆動モータを含み構成される。

デジタルの画像情報取得の構成としては、読み取った画像情報をデジタルデータに変換する読取処理部１０２ｆと、外部から送信された画像情報を受信するＬＡＮインターフェース１０２ｇとを備える。

画像情報の保持の構成としては、画像情報を一時的に保持する画像メモリ１０２ｈと、画像メモリ１０２ｈの読み込み又は書き込みを制御するＤＲＡＭ制御ＩＣ１０２ｉと、画像情報を圧縮又は伸張する圧縮・伸張ＩＣ１０２ｊとを備える。

出力制御の構成としては、半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋを制御する書込処理部１０２ｋを備え、プリンタ部１０２ｅと同期して画像情報に対応する画像を紙媒体に出力させる。

また、各色の位置ズレを補正する構成として、センサ１０７に接続された位置ズレ補正量演算部１０２ｍを備え、センサ１０７が検知した位置ズレから位置ズレ量を算出し、補正量を演算している。

この制御ユニット１０２の制御は、演算制御部１０２ａがメモリ１０２Ｌに格納された制御プログラムを適宜読み込み、解読及び命令の実行することで行われる。

マンマシンインターフェース制御部１０２ｄは、操作パネル１０８に表示画面の出力信号を送り、表示画面を出力させる。また、操作パネル１０８の操作に応じた信号を演算制御部１０２ａに出力する。

尚、操作パネル１０８は、液晶ディスプレイで構成される表示手段、及び文字キー、数字キー、各種機能に対応づけられたキー等の操作キーで構成される入力手段で構成される。操作パネル１０８は、液晶タッチパネルであってもよく、操作キーがソフトキーボードとして表示され、電磁誘導式、磁気歪式、感圧式等の座標読み取り原理でタッチ指示された座標を検出して、検出した座標を指示信号としてマンマシンインターフェース制御部１０２ｄへ出力するようにしてもよい。

ＡＤＦ制御部１０２ｂは、自動原稿給紙装置２０１に駆動信号を送り、原稿を原稿画像走査露光装置２０２に給紙させる。スキャナ制御部１０２ｃは、原稿画像走査露光装置２０２に駆動信号送り、原稿に形成されている画像を光学的に読み取らせる。読取処理部１０２ｆは、ＣＣＤイメージセンサ２０２ｃの光電変換で得られた原稿を反映したアナログ電気信号を、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、及び画像圧縮処理等行い、デジタルの画像情報を作成する。

画像処理された画像情報は、圧縮・伸張ＩＣ１０２ｊによりデータ圧縮され、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１０２ｉの格納処理に従い画像メモリ１０２ｈへ格納される。また、ＬＡＮインターフェース１０２ｇは、クライアント端末Ｃｒと通信を行い、画像情報を受信する。受信した画像情報は、圧縮・伸張ＩＣ１０２ｊによりデータ圧縮され、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１０２ｉの格納処理に従い画像メモリ１０２ｈへ格納される。

画像メモリ１０２ｈに格納された画像情報は、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１０２ｉの読み出し処理によって圧縮・伸張ＩＣ１０２ｊによるデータ伸張を経てから書込処理部１０２ｋに出力される。書込処理部１０２ｋは、画像情報が入力されると、画像情報に従って半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋに出力強度を反映した駆動信号を送り、かつ走査駆動させ、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに画像情報に対応した静電潜像を形成させる。

書込処理部１０２ｋは、各色の画像情報の各画素に付された出力値に従って駆動信号を半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋに出力し、同時にレーザ光の走査を制御する。

プリンタ制御部１０２ｅは、書込処理部１０２ｋによる半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの制御と同期して、紙媒体収容部１０３、搬送路１０５、画像出力部１０４、及び定着部１０６に駆動信号を送り、紙媒体上に画像を形成させる。

このカラー画像形成装置１００の画像形成プロセスについて説明する。

まず、カラー画像形成装置１００の操作者が、自動原稿給紙装置２０１の原稿台２０１ａに原稿を載置し、操作パネル１０８を用いてコピー等のボタンを押下する。マンマシンインターフェース制御部１０２ｄは、押下したボタンに対応した出力信号を演算制御部１０２ａに出力する。

演算制御部１０２ａは、出力信号を解釈して、コピーに関するプログラムを読み込み、当該プログラムに従ってＡＤＦ制御部１０２ｂとスキャナ制御部１０２ｃに制御信号を出力する。

ＡＤＦ制御部１０２ｂは、制御信号が入力されると、自動原稿給紙装置２０１に駆動信号を出力して搬送手段２０１ｂを駆動させて、原稿台２０１ａに載置された原稿を原稿画像走査露光装置２０２に搬送させる。

スキャナ制御部１０２ｃは、制御信号が入力されると、原稿画像走査露光装置２０２に駆動信号を出力してプラテンガラス２０２ａに搬送された原稿から反射した反射光をＣＣＤイメージセンサ２０２ｃに受光させる。ＣＣＤイメージセンサ２０２ｃは入射光を光電変換して、原稿に形成された画像を反映するアナログ電気信号を読取処理部１０２ｆに出力する。

読取処理部１０２ｆは、出力されたアナログ信号を処理してデジタルのＣＭＹＫ各色に対応した画像情報を作成し、圧縮・伸張ＩＣ１０２ｊに出力する。圧縮・伸張ＩＣ１０２ｊは、出力された画像情報を圧縮して、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１０２ｉの制御の下、画像メモリ１０２ｈに出力する。

画像メモリ１０２ｈは、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１０２ｉの制御の下、画像情報を記憶する。ここで、ネットワークを介してクライアント端末Ｃｒから受信した画像情報は当初よりデジタルデータとなっているため、ＬＡＮインターフェース１０２ｇが画像情報を受信すると、圧縮・伸張ＩＣ１０２ｊで圧縮してから、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１０２ｉの制御の下、画像メモリ１０２ｈに記憶させる。

演算制御部１０２ａは、画像メモリ１０２ｈに記憶された画像情報を色変換及び画素に付された階調値を出力値に変換する処理を行う。色変換及び出力値への変換処理が終了すると、演算制御部１０２ａは、圧縮・伸張ＩＣ１０２ｊで画像情報を伸張させて、書込処理部１０２ｋに出力させる。同時に、プリンタ制御部１０２ｅに制御信号を出力する。

この際、演算制御部１０２ａは、位置ズレ補正量演算部１０２ｍが作成した補正量のデータをメモリ１０２Ｌから読み出し、書き込み処理部１０２ｋ及びプリンタ制御部１０２ｅに出力する。

書込処理部１０２ｋは、各色の画像情報の各画素に付された出力値に従って駆動信号を半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋに出力し、同時にレーザ光の走査を制御する。駆動信号の出力では、全体横倍の補正量に基づき、画素クロック周期の制御を行い、レーザ光の走査では、部分横倍と主走査の補正量に基づき走査制御を行う。

プリンタ制御部１０２ｅは、紙媒体収容部１０３、１０３、１０３のうちのいずれか、搬送路１０５、画像出力部１０４、及び定着部１０６に駆動信号を出力してこれら各部を制御する。画像出力部１０４の制御では、スキューの補正量及び副走査の補正量に基づき制御を行う。

駆動信号を受けた紙媒体収容部１０３及び搬送路１０５は、送り出しローラ１０５ａ及び給紙ローラ１０５ｂを回転させて、収容している紙媒体を取り出す。さらに搬送路１０５は、搬送ローラ１０５ｃ、１０５ｄ、１０５ｅ、及びレジストローラ１０５ｆを回転させて紙媒体を画像出力部１０４に搬送する。

画像出力部１０４では、駆動信号を受けて、帯電部２Ｋ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面を一様に帯電させ、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを回動させる。この回動が副走査に該当する。一方、半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、駆動信号に従ってレーザ光の出力強度を可変しながら感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにレーザ光を走査する。この走査方向が主走査に該当する。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面は、レーザ光の出力強度に応じて露光されて電位が減じ、静電潜像が形成される。

現像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、使用するトナー極性と同極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現像にて行い、トナー供給によって感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面に形成された静電潜像上にトナー像を形成する。

トナー像が形成されると、中間転写ベルト１１１の回動に伴い、１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋに、使用するトナーと反対極性の１次転写バイアスが印加されることにより、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト１１１の表面に各色逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。１次転写がなされた後、クリーニング部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに残る残留トナーを除去する。

中間転写ベルト１１１は、カラー画像を２次転写ローラ７へ運び、搬送路１０５は中間転写ベルト１１１の回動に同期して紙媒体を２次転写ローラ７に挟持させる。２次転写ローラ７を通過する紙媒体には、カラー画像が一括して転写される（２次転写）。中間転写ベルト１１１は、残留トナーをクリーニング部８へ運び、クリーニング部８は、中間転写ベルト１１１上の残留トナーを除去する。

カラー画像が転写された紙媒体は、２次転写ローラ７によって定着部１０６へ搬送される。定着部１０６は、定着ローラ１０６ａ及び加圧ローラ１０６ｂで紙媒体を挟持して加熱圧縮し、カラー画像を紙媒体に定着させつつ、分岐路１０５ｇに搬送する。

カラー画像を紙媒体の両面に出力する場合、分岐路１０５ｇは、循環側に紙媒体を搬送する。循環通紙路１０５ｉは、紙媒体を反転搬送路１０５ｊへ搬送し、反転搬送路１０５ｊは、紙媒体を反転させて再給紙搬送路１０５ｋに搬送する。再給紙搬送路１０５ｋは、再度給紙ローラ１０５ｅに合流させる。

その後、再度画像出力部１０４で紙媒体の反対面にカラー画像を転写し、定着部１０６でカラー画像を定着させ、再度分岐路１０５ｇに搬送する。分岐路１０５ｇでは、排紙側に紙媒体を搬送し、排紙ローラ１０ｈで装置本体１００ａに排紙し、排紙トレイ１１３へ載置する。

以上、カラー画像形成装置１００は、画像情報に基づいて、各色の静電潜像を形成して、静電潜像に対して各色のトナー像を形成し、中間転写ベルト１１１に各色のトナー像を重ね合わせて１次転写した後、紙媒体に２次転写している。この転写過程においては、中間転写ベルト１１１への１次転写において、各色の位置ズレが発生する場合がある。

位置ズレの態様としては、中間転写ベルト１１１の移動方向に平行移動してずれる副走査方向への位置ズレ、半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの走査方向（中間転写ベルト１１１の移動方向に対して垂直な方向）に平行移動してずれる主走査方向への位置ズレが主として挙げられる。その他、半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの走査方向に対して画像が斜めに傾いてずれるスキュー誤差、各画像形成部（領域）で半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの走査方向の倍率がずれる倍率誤差、半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの走査方向に対して画像が湾曲する湾曲誤差がある。

位置ズレ補正量演算部１０２は、センサ１０７が出力するパルスの波形中心位置の出力タイミングを利用して位置ズレ量を算出する。位置ズレ量は、主走査、副走査、全体横倍、及び部分横倍の要因毎に算出する。さらに算出した位置ズレ量を調整する補正量のデータを作成し、メモリ１０２Ｌに記憶させておく。

図４及び図５は、位置ズレを検知する構成を示す図である。図４は、中間転写ベルト１１１上に配置される位置ズレ検知構成を示す図であり、図５は、センサ１０７を示す図である。各色の位置ズレに対しては、図４に示すように、中間転写ベルト１１１を移動体として当該中間転写ベルト１１１上に各色のレジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙを並べて形成し、センサ１０７で当該レジストパターンＲを検知して、位置ズレ補正量演算部１０２ｍで位置ズレ量を算出及び補正している。

センサ１０７は、空間上の一点を定点観測している。センサ筐体外部には、中間転写ベルト１１１を照明する発光素子１０７ａが配置されている。センサ筐体内部には、中間転写ベルト１１１からの反射光を受光する受光素子１０７ｂが配置されている。発光素子１０７ａは、特定波長の光、あるいは所定の波長分布を持った光を出射するＬＥＤなどが用いられる。

このセンサ１０７は、中間転写ベルト１１１の移動に伴って、中間転写ベルト１１１上の観測箇所から中間転写ベルト１１１の移動方向に平行に延ばした延長線（観測軌跡）上を連続的に観測する。レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙを形成する線が観測箇所に到達すると、その間パルスを出力する。出力されるパルスは、観測箇所を横切った線幅に相当するパルス幅を有する。

レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙは、画像出力部１０４により中間転写ベルト１１１の観測軌跡上に形成された各色の位置ズレを検出するための模様である。図６及び図７は、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの形状を示す図である。図６及び図７に示すように、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙは、各色とも左線と右線とが一端で所定の角度をもって重なり合う山形の線状形状を有しており、左線と右線は、観測軌跡を跨いで中間転写ベルト１１１に形成されている。

このレジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙによる位置ズレの検出は、レジストパターンＲｋを基準として、他のレジストパターンＲｃ、Ｒｍ、Ｒｙの主走査及び副走査方向について行われる。レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙがセンサ１０７の観測箇所を横切ると、左線と右線が横切る間それぞれについてパルスが出力される。

レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙが主走査方向に位置ズレを起こしていると、観測箇所を通過する左線と右線の間隔が変動する。その左線と右線の間隔の変動により主走査方向の位置ズレ量を算出する。左線と右線は、所定の線幅を有しており、位置ズレ量の算出精度を高めるため、線幅の中心同士の間隔から位置ズレ量を算出する。

例えば、レジストパターンＲｋに比べてレジストパターンＲｃが左線と右線の拡がり方向へ位置ズレしているとする。この場合、図６に示すように、レジストパターンＲｋの左線が観測箇所を横切った際に出力されるパルスの出力タイミングｔ１と、レジストパターンＲｋの左線が観測箇所を横切った際に出力されるパルスの出力タイミングｔ２との時間間隔をｔ３とし、一方、レジストパターンＲｃの左線が観測箇所を横切った際に出力されるパルスの出力タイミングｔ４と、レジストパターンＲｃの左線が観測箇所を横切った際に出力されるパルスの出力タイミングｔ５との時間間隔をｔ６とすれば、時間間隔ｔ３よりも時間間隔ｔ６のほうが短くなる。この差が、レジストパターンＲｋに比べてレジストパターンＲｃが左線と右線の拡がり方向へ位置ズレした位置ズレ量に相当する。

レジストパターンＲｋに比べてレジストパターンＲｃが頂点方向へ位置ズレしているとすれば、時間間隔ｔ３よりも時間間隔ｔ６のほうが長くなり、この差が、レジストパターンＲｋに比べてレジストパターンＲｃが頂点方向へ位置ズレした位置ズレ量に相当する。

レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙが副走査方向に位置ズレを起こしていると、観測軌跡を横切る基準のレジストパターンと対象のレジストパターンの間隔が変動する。例えば、レジストパターンＲｋに比べてレジストパターンＲｃが中間転写ベルト１１１の移動方向と逆の方向へ位置ズレしているとする。

この場合、図７に示すように、レジストパターンＲｋの左線が観測箇所を横切った際に出力されるパルスの出力タイミングｔ７と、位置ズレしていない場合のレジストパターンＲｃ１の左線が観測箇所を横切った際に出力されるパルスの出力タイミングｔ８との時間間隔をｔ１０とし、一方、位置ズレしたレジストパターンＲｃ２の左線が観測箇所を横切った際に出力されるパルスの出力タイミングｔ９との時間間隔をｔ１１とすれば、時間間隔ｔ１０よりも時間間隔ｔ１１のほうが長くなる。この差が、レジストパターンＲｋに比べてレジストパターンＲｃが移動方向と逆の方向へ位置ズレした位置ズレ量に相当する。

レジストパターンＲｋに比べてレジストパターンＲｃが中間転写ベルト１１１の移動方向へ位置ズレしているとすれば、時間間隔ｔ１０よりも時間間隔ｔ１１のほうが短くなり、この差が、レジストパターンＲｋに比べてレジストパターンＲｃが移動方向へ位置ズレした位置ズレ量に相当する。

尚、出力タイミングｔ１、ｔ２、ｔ４、ｔ５、ｔ７、ｔ８、ｔ９は、デジタル変換されたパルス波形の波形中心位置が出力されたタイミングである。センサ１０７から出力されたアナログのパルスを所定の閾値を利用してデジタル変換し、デジタル変換されたパルスの波形中心位置の出力タイミングを算出する。線幅の中心を間隔の算出対象としたことに対応するものである。

図８は、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙを線幅方向から見た図であり、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの線を形成するトナーの付着量を示す図である。図においては、トナーの付着量を高さで表している。尚、図では、任意の色のレジストパターンについて示してある。

図８に示すように、線形状でなるレジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙは、その線幅の両端から線幅の中間方向にかけてトナーの付着量を段階的に増加させて形成している。段階数は、線の観測箇所通過の終端から中間方向にかけては最低２段とする。即ち、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの線は、線幅方向においてトナー付着量を異にする複数のゾーンＺで区分けされて形成されている。

ここで、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙは、中間転写ベルト１１１上に出力されるため、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの線は、センサ１０７の観測箇所を中間転写ベルト１１１の移動速度と同じ速度で通過する（以下、線が通過する速度を「線速」という）。一方、センサ１０７が出力するパルス波形は、立ち上がり部分と頂点部分と立ち下がり部分とで構成され、波形が立ち上がって頂点に達するまで、及び波形が頂点から立ち下がりきるまでに所定の時間を要する。

各ゾーンＺは、そのゾーンＺが観測箇所を通過するまでに、センサ１０７が出力するパルスがそのゾーンＺのトナー付着量に相当する電圧まで立ち上がりきるように、又は立ち下がりきるように、そのゾーンＺの幅とトナー付着量が調整されている。センサ１０７の出力するパルスの立ち上がり又は立ち下がりの傾斜率より小さい増加率で、その線幅の両端から線幅の中間方向にかけてトナーの付着量を段階的に増加させて形成している。

傾斜率は、時間当たりの電圧上昇率又は電圧下降率である。トナー付着量の増加率は、線幅の両端から最大トナー付着量の箇所までが観測箇所を通過する時間当たりである。線速が速ければ、傾斜率は下がり、それにともなって増加率も下げてレジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙを出力する。

最適には、傾斜率に合わせた増加率とすることがトナーの無駄にならず好ましい。一方で、傾斜率が最も小さい場合を想定して、それに合わせた増加率とすることで、どのようなパルス波形の立ち上がり又は立ち下がりがあっても対応することができる。

図９は、本実施形態における位置ズレ補正の機能ブロック図である。図９に示すように、カラー画像形成装置１００は、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙを検知するセンサ１０７と、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの左線と右線を検知を示すパルス波形の中心位置の出力タイミングを算出する中心算出部１１と、各色の位置ズレ量を算出する位置ズレ量算出部１２と、位置ズレの補正の要否を判断する判断部１３と、補正量を算出する補正量算出部１４と、位置ズレを補正する補正制御部１５とを備える。

中心算出部１１と位置ズレ量算出部１２と判断部１３と補正量算出部１４は、位置ズレ補正量演算部１０２ｍで構成される。補正制御部１５は、演算制御部１０２ａと書込処理部１０２ｋとプリンタ制御部１０２ｅで構成される。

この位置ズレ補正の動作について図１０に基づいて説明する。はじめに、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙを順次中間転写ベルト１１１に形成する（Ｓ１）。

次いで、センサ１０７は、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙそれぞれの左線及び右線の通過を検知し、パルスを出力する（Ｓ２）。センサ１０７が出力したパルスをデジタル変換する（Ｓ３）。中心算出部１１は、パルスの波形中心位置が出力された出力タイミングｔ１、ｔ２、ｔ４、ｔ５、ｔ７、ｔ８、ｔ９を算出する（Ｓ４）。

位置ズレ量算出部１２は、パルス波形の中心位置が出力されたタイミングｔ１、ｔ２、ｔ４、ｔ５、ｔ７、ｔ８、ｔ９から、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの左線及び右線の通過間隔を導き、主走査方向の位置ズレ量（ｔ３−ｔ６）を算出し（Ｓ５）、基準となるレジストパターンＲｋの左線と他のレジストパターンＲｃ、Ｒｍ、Ｒｙの左線の出力タイミングの間隔からそれぞれの副走査方向の位置ズレ量（ｔ１０−ｔ１１）を算出する（Ｓ６）。

判断部１３は、算出された位置ズレ量が許容範囲内であるか判断する（Ｓ７）。判断の結果、許容範囲外であると判断されると（Ｓ７，Ｎｏ）、補正量算出部１４は、位置ズレ量から副走査方向、主走査方向、全部横倍、部分横倍、スキューの各補正量を算出する（Ｓ８）。補正制御部１５は、画像の出力時に各補正量を反映して画像を出力し、位置ズレを補正する（Ｓ９）。

このようなカラー画像形成装置１００においてレジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙが観測箇所を通過した際に出力されるパルスの波形を図１１に示す。図１１は、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙを検知したセンサ１０７が出力するパルスの波形を示す図である。尚、カラー画像形成装置１００では、閾値を保持して、アナログのパルスをデジタルのパルスに変換している。

各ゾーンＺでは、パルス波形が各ゾーンＺのトナー付着量に相当する頂点まで立ち上がりきるまで、若しくは立ち下がりきるまで、そのゾーンＺの幅は続く。線の観測箇所通過の始端から中間方向にかけては、所定の段数目のゾーンＺでトナー付着量は閾値を超えるパルス波形を出力する量に達し、デジタルのパルス波形として現れる。

線の観測箇所通過の終端から中間方向にかけては、線の通過中に早々にパルス波形の立ち下がりが開始される。線の観測箇所通過の終端から中間方向に形成されている所定段数目のゾーンＺでトナー付着量は閾値を下回るパルス波形を出力する量に達し、線の通過中にデジタルのパルス波形は終了する。

このレジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙでは、パルス波形の立ち上がり中における閾値を超える電圧への到達は、線の始端が観測箇所を通過するよりも遅れる。一方、パルス波形の立ち下がり中における閾値を下回る電圧への降下は、線の終端が観測箇所を通過するよりも早まる。

そのため、閾値を超える電圧への到達が、線の始端が観測箇所を通過するよりも遅れる分、パルスのデジタル波形の中心位置が出力されたタイミングは、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの線幅の終端方向へずれる。しかし、閾値を下回る電圧への降下が線の終端が観測箇所を通過するよりも早まった分、パルスのデジタル波形の中心位置が出力されたタイミングは、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの線幅の中心に近づく。従って、全体として、パルス波形の中心位置が出力されたタイミングは、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの線幅の中心が観測箇所を通過したタイミングに近似する。

本実施形態のカラー画像形成装置１００では、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙを、その線幅の両端から線幅の中間方向にかけてトナーの付着量を段階的に増加させて形成することで、センサ１０７が出力したパルス波形の中心位置の出力タイミングとレジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの線の線幅中心の観測箇所通過タイミングとを近づけることができ、精度の高い位置ズレを検出することができ、もって正確な位置ズレ補正を可能とする。

レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの画像情報は、メモリ１０２Ｌに記憶されている。レジスト補正を実行するモードでは、この画像情報をメモリ１０２Ｌから読み出して画像出力部１０４で中間転写ベルト１１１上に出力する。

レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの画像情報は、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの線形状を構成する各画素に１以上の出力値が付与されている。レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの線幅方向に配列する画素は、線幅の両端から中間方向へ配列する順に段階的に増加する出力値が付与されている。

このレジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの線幅方向に配列する画素に付与される色毎の出力値は、各色に応じて異なる。センサ１０７の発光素子１０７ａは、特定波長の光、あるいは所定の波長分布を持った光を出射するため、受光素子１０７ｂの応答性、即ちパルス波形の立ち上がり又は立ち下がりの傾斜率は、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの色によって異なる。

各ゾーンＺでパルスが立ち上がりきる又は立ち下がりきるために、各色のレジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙを構成する各画素に付与される出力値は、線幅方向において、色毎に規定された増加率で増加し、中間転写ベルト１１１上には、その増加率に対応してトナー付着量が増加して出力される。

図１２は、色毎のレジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの線幅方向のトナー付着量を示す図である。図１２に示すように、各色でゾーンＺの段数は異なっており、即ちトナー付着量の増加率が異なっている。

例えば、イエロー（Ｙ）のレジストパターンＲｙを構成する画素は、イエロー（Ｙ）色のトナー付着量の増加率が黒（Ｋ）色のトナー付着量の増加率よりも低くなるように出力値を配置している。

イエロー（Ｙ）色は、パルス波形の立ち上がり又は立ち下がりが、黒（Ｋ）色よりも悪いという特性に対応するためである。イエロー（Ｙ）の検知により出力されるパルス波形の立ち上がり又は立ち下がりの傾斜率に合わせて、イエロー（Ｙ）のレジストパターンＲｙの線幅方向の各ゾーンＺ内でパルス波形が立ち上がりきる、又は立ち下がりきるようにしたものである。

シアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）色のレジストパターンＲｃ、Ｒｍの形成においても、色毎のパルス波形の立ち上がり又は立ち上がりの傾斜率に応じた増加率で出力値を配置し、トナーを付着させている。

また、各種線速に応じて各種画像情報がメモリ１０２Ｌに記憶されている。センサ１０７の出力するパルスのレジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの線との相対的な傾斜率は、線速に応じて異なる。各種線速に応じた各種の画像情報は、この相対的な傾斜率に合わせた増加率で線幅方向に配列する画素に付与される出力値を増加させている。

図１３は、線速毎のレジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙの線幅方向のトナー付着量を示す図である。例えば、線速Ａ＜線速Ｂの場合、図１３に示すように、線速Ａによる相対的なパルスの立ち上がり又は立ち下がりの傾斜率と、線速Ｂによる相対的なパルスの立ち上がり又は立ち下がりの傾斜率は、線速に応じて異なるため、レジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙを含む画像情報は、線速に応じてメモリ１０２Ｌに記憶され、線速に応じた段階的なトナー付着量のレジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙを出力する。

この色毎及び線速毎のレジストパターンＲｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙを記憶しておくことによって、精度の高い位置ズレ検出を実現でき、もって精度の高い位置ズレ補正が可能となる。

本実施形態に係るカラー画像形成装置を含む画像形成システムの構成図である。 本実施形態に係るカラー画像形成装置の構成例を示す図である。 本実施形態に係るカラー画像形成装置の制御系を示す図である。 本実施形態に係る中間転写ベルト上に配置される位置ズレ検知構成を示す図である。 本実施形態に係るカラー画像形成装置の位置ズレを検知するセンサを示す図である。 本実施形態に係るレジストパターンの形状を示す図であり、レジストパターンが主走査方向へ位置ズレしていることを示す図である。 本実施形態に係るレジストパターンの形状を示す図であり、レジストパターンが副走査方向へ位置ズレしていることを示す図である。 本実施形態に係るレジストパターンを線幅方向から見た図である。 本実施形態における位置ズレ補正の機能ブロック図である。 本実施形態の位置ズレ補正動作を示すフローチャート図である。 本実施形態のレジストパターンを検知した場合のパルス波形を示す図である。 本実施形態の色毎のレジストパターンの線幅方向のトナー付着量を示す図である。 本実施形態の線速毎のレジストパターンの線幅方向のトナー付着量を示す図である。 各色の位置ズレを示す図である。 従来のレジストパターンの線幅方向のトナー付着量を示す図である。 従来のレジストパターンを検知した場合のパルス波形を示す図である。

符号の説明

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光ドラム
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ 帯電部
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ 現像部
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ クリーニング部
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ １次転写ローラ
７ ２次転写ローラ
８ クリーニング部
１１ 中心算出部
１２ 位置ズレ量算出部
１３ 判断部
１４ 補正量算出部
１５ 補正制御部
１００ カラー画像形成装置
１００ａ 装置本体
１００ｂ 画像読取装置
１０２ 制御ユニット
１０２ａ 演算制御部
１０２ｂ ＡＤＦ制御部
１０２ｃ スキャナ制御部
１０２ｄ マンマシンインターフェース制御部
１０２ｅ プリンタ制御部
１０２ｆ 読取制御部
１０２ｇ ＬＡＮインターフェース
１０２ｈ 画像メモリ
１０２ｉ ＤＲＡＭ制御ＩＣ
１０２ｊ 圧縮・伸張ＩＣ
１０２ｋ 書込処理部
１０２Ｌ メモリ
１０２ｍ 位置ズレ補正量演算部
１０３ 紙媒体収容部
１０４ 画像出力部
１０５ 搬送路
１０５ａ 送り出しローラ
１０５ｂ 給紙ローラ
１０５ｃ、１０５ｄ、１０５ｅ 搬送ローラ
１０５ｆ レジストローラ
１０５ｇ 分岐路
１０５ｈ 排紙ローラ
１０５ｉ 循環通紙路
１０５ｊ 反転搬送路
１０５ｋ 再給紙搬送路
１０６ 定着部
１０６ａ 定着ローラ
１０６ｂ 加圧ローラ
１０７ センサ
１０７ａ 発光素子
１０７ｂ 受光素子
１０８ 操作パネル
１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋ 画像形成ユニット
１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋ 半導体レーザ
１１１ 中間転写ベルト
１１３ 排紙トレイ
２０１ 自動原稿給紙装置
２０１ａ 原稿台
２０１ｂ 搬送手段
２０２ 原稿画像走査露光装置
２０２ａ プラテンガラス
２０２ｂ 光学系
２０２ｃ ＣＣＤイメージセンサ
Ｒｋ、Ｒｃ、Ｒｍ、Ｒｙ レジストパターン
Ｚ ゾーン
Ｃｒ コンピュータ端末
Ｓ プリントサーバ

Claims (12)

1. カラー画像を出力する画像形成装置であって、
   線形状を有する各色のレジストパターンを移動体表面に形成する出力手段と、
   前記移動体によって移動される前記レジストパターンを検知して線幅に対応する長さのパルス波形を出力するセンサと、
   前記パルス波形の中心位置の出力タイミングから各色の位置ズレ量を演算する演算手段と、
   を備え、
   前記出力手段は、
   前記レジストパターンの線を、線幅の両端から中間方向にかけてトナーの付着量を段階的に増加させて形成すること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記出力手段は、
   トナーの付着量を、前記センサが有する波形特性が示す立ち上がり又は立ち下がりの傾斜率に対応する増加率で増加させること、
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記出力手段は、
   前記トナー付着量を、前記レジストパターンの移動速度毎の増加率で増加させること、
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記出力手段は、
   前記トナー付着量を、前記レジストパターンの色毎の増加率で増加させること、
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. カラー画像を出力する画像形成装置であって、
   線形状を有する各色のレジストパターンの画像情報を記憶する記憶手段と、
   前記画像情報を読み出して、各色のレジストパターンを移動体表面に出力する出力手段と、
   前記移動体によって移動される前記レジストパターンを検知して線幅に対応する長さのパルス波形を出力するセンサと、
   前記パルス波形の中心位置の出力タイミングから各色の位置ズレ量を演算する演算手段と、
   を備え、
   前記記憶手段が記憶する画像情報は、前記レジストパターンの線を構成する各画素が、線幅の両端から中間にかけて配列順に段階的に増加する出力値を有すること、
   を特徴とする画像形成装置。
6. 前記画像情報が有する前記出力値は、
   前記センサが有する波形特性が示す立ち上がり又は立ち下がりの傾斜率に対応する増加率で配列順に増加すること、
   を特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記記憶手段は、前記レジストパターンの移動速度毎の前記画像情報を記憶し、
   前記画像情報が有する前記出力値は、レジストパターンの移動速度毎に規定された増加率で増加すること、
   を特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
8. 前記記憶手段は、前記レジストパターンの色毎の前記画像情報を記憶し、
   前記画像情報が有する前記出力値は、前記レジストパターンの色毎に規定された増加率で増加すること、
   を特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
9. カラー画像を出力する画像形成方法であって、
   移動体表面に、線形状を有する各色のレジストパターンを、その線幅の両端から中間方向へトナーの付着量を段階的に増加させて出力し、
   センサに前記表面に出力されたレジストパターンを検知させて線幅に対応する長さのパルス波形を出力させ、
   前記パルス波形の中心位置の出力タイミングから各色の位置ズレ量を演算すること、
   を特徴とする画像形成方法。
10. 前記レジストパターンの出力では、
    トナーの付着量を、前記センサが有する波形特性が示す立ち上がり又は立ち下がりの傾斜率に対応する増加率で増加させること、
    を特徴とする請求項９記載の画像形成方法。
11. 前記レジストパターンの出力では、
    前記トナー付着量を、前記レジストパターンの移動速度毎の増加率で増加させること、
    を特徴とする請求項９記載の画像形成方法。
12. 前記トナー付着量を、前記レジストパターンの色毎の増加率で増加させること、
    を特徴とする請求項９記載の画像形成方法。

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