JP2007322722A

JP2007322722A - 画像形成装置

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Publication number: JP2007322722A
Application number: JP2006152518A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Takano; 幸寿高野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2026-05-31
Also published as: JP5055842B2

Abstract

【課題】形成される画像の主走査方向及び副走査方向の位置ずれを簡単な構成で補正する。
【解決手段】形成されたカラーレジストマーク８１Ｙ〜Ｋ、８３Ｙ〜Ｋを反射型センサ９０で読取って（ステップ２０２）、基準色マーク（カラーレジストマーク８１Ｋ、８３Ｋ）と他の色のマーク（カラーレジストマーク８１Ｃ、Ｍ、Ｙ、８３Ｃ、Ｍ、Ｙ）との間隔ＶＡＤＲｉ、ＨＡＤＲｉ（ｉ＝ｃ、ｍ、ｙ）を各々算出し（ステップ２０６）、間隔ＶＡＤＲｉと所定の間隔ＶＰＡＤｉとから副走査方向の補正量ＶＰＯＳｉを算出し（ステップ２１０）、間隔ＨＡＤＲｉと所定の間隔ＨＰＡＤｉ及び副走査方向のずれ量Ｘｉから主走査方向の補正量ＨＰＯＳｉを算出し（ステップ２１２）、画像形成制御部に出力する（ステップ２１４）。
【選択図】図７

Description

本発明は、画像形成装置にかかり、特に記録媒体上にカラー画像を形成する画像形成装置に関する。

一般に、記録媒体上にカラー画像を形成する画像形成装置として、それぞれ異なった色の複数の画像を形成し、形成した各色の画像を重畳することによりカラー画像を形成する画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、高画質の画像を得るためには、各色の画像がずれることなく重畳することが求められているが、例えば、記録媒体の伸縮、各種光学部品の位置ずれ及び経時変化等により、各色の画像の形成される位置が本来の位置からずれることがあるため、重畳したときに色ずれが生じてしまうことがある。

そのため、記録媒体上の所定の位置にカラーレジストマークを各色毎に形成し、形成した各色のカラーレジストマークを検出し、各色の画像の位置ずれ量を算出し、算出した位置ずれ量に基づいて各色の画像を形成する位置を補正する技術が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。この技術では、印刷の書き出し方向（主走査方向）及び印刷の紙送り側方向（副走査方向）のそれぞれの位置ずれを算出して補正している。
特開平８−２７２１７６号公報特開平８−５０３８５号公報

しかしながら、上記従来の技術では、各色の主走査方向及び副走査方向の位置ずれを算出するために各色のカラーレジストマークを検出する検出部を複数設ける必要がある。

本発明は、上記問題を解消するためになされたもので、形成される画像の主走査方向及び副走査方向の位置ずれを簡単な構成で補正することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、主走査及び副走査を行うことによって記録媒体にカラー画像を形成する各色毎に設けられた複数の画像形成手段と、画像データに基づいた画像が形成されるように前記複数の画像形成手段を制御すると共に、主走査方向のずれが副走査方向に現れない第１のレジストマーク、及び主走査方向のずれが副走査方向に現れる第２のレジストマークを含み第１のレジストマーク及び第２のレジストマークの各々が基準色マーク及び該基準色マークに対して副走査方向に所定間隔隔てた基準色と異なる他の色のマークを備えたレジストマークが形成されるように前記複数の画像形成手段を制御する制御手段と、前記記録媒体に形成された第１のレジストマーク及び第２のレジストマークを読取る読取手段と、前記読取手段の読取り結果に基づいて、第１のレジストマークについての前記基準色マークを基準とした前記他の色のマークの副走査方向のずれ量を用いて副走査方向の補正量を算出する第１の算出手段と、前記読取り手段の読取り結果に基づいて、第１のレジストマークについての前記基準色マークを基準とした前記他の色のマークの副走査方向のずれ量、及び第２のレジストマークについての前記基準色マークを基準とした前記他の色のマークの副走査方向のずれ量を用いて主走査方向の補正量を算出する第２の算出手段と、前記第１の算出手段、及び前記第２の算出手段で算出された補正量に基づいて、前記画像データに基づいた画像形成位置を補正する画像形成位置補正手段と、を含むことを特徴とする。

本発明の画像形成装置では、主走査方向のずれが副走査方向に現れない第１のレジストマーク、及び主走査方向のずれが副走査方向に現れる第２のレジストマークを形成し、これらのレジストマークを読取って、第１のレジストマークについての基準色マークを基準とした他の色のマークの副走査方向のずれ量を用いて副走査方向の補正量を算出すると共に第２のレジストマークについての基準色マークを基準とした他の色のマークの副走査方向のずれ量を用いて主走査方向の補正量を算出し、補正量に基づいて画像データの画像形成位置を補正する。第１のレジストマークは主走査方向のずれが副走査方向に現れないので、読取り結果から副走査方向のずれ量が分かり、副走査方向の補正量を算出することができる。また、第２のレジストマークは主走査方向のずれが副走査方向に現れ、第１のレジストマークから得られる副走査方向のずれ量と、第２のレジストマークに生ずる副走査方向のずれ量とは、略等しいので、読取り結果と第１のレジストマークとから得られた副走査方向のずれ量とから主走査方向のずれに起因する副走査方向のずれ量が分かり、主走査方向の補正量を算出することができる。このように本発明の画像形成装置では、第１のレジストマーク及び第２のレジストマークを形成し、読取ることで主走査方向及び副走査方向の補正量を算出し、補正することができるので、形成される画像の主走査方向及び副走査方向の位置ずれを簡単な構成で補正することができる。従って、高画質の画像を得ることができる。

前記制御手段は、画像形成装置の動作安定時に副走査方向に第１のレジストマーク及び第２のレジストマークが形成されるように前記複数の画像形成手段を制御するのが効果的である。

このように、画像形成装置の動作安定時に副走査方向に第１のレジストマーク及び第２のレジストマークが形成されることにより、読取手段は、第１のレジストマーク及び第２のレジストマークの読取りを容易に行うことができる。

前記制御手段は、前記画像形成装置の動作安定時に該動作安定時以外よりも、小さい第１のレジストマーク及び第２のレジストマークが形成されるように前記複数の画像形成手段を制御することが可能である。

以上説明したように、本発明によれば、形成される画像の主走査方向及び副走査方向の位置ずれを簡単な構成で補正することができるため、高画質の画像が得られる、という効果が得られる。

図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１０の概略構成を示す図である。画像形成装置１０は、連続紙１１に高速で画像形成するタンデム型プリンタである。

画像形成装置１０では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像をそれぞれ連続紙１１に順次転写し、各色トナー画像を重ね合わせるプリント部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ（以下、プリント部１２Ｙ〜Ｋと言う）が搬送方向上流側から順に配置されている。このプリント部１２Ｙ〜Ｋの搬送方向上流側には、連続紙１１をプリント部１２Ｙ〜Ｋに搬送する用紙搬送部１４が設けられている。また、プリント部１２Ｙ〜Ｋの搬送方向下流側には、プリント部１２Ｙ〜Ｋで転写された未定着トナー画像を連続紙１１に定着させる定着部１６、定着部１６を通過した連続紙１１を排紙する排紙部１７が設けられている。

なお、ＹＭＣＫを区別する必要がある場合は、符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの何れかを付して説明し、ＹＭＣＫを区別する必要が無い場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。

用紙搬送部１４は、連続紙１１が巻き掛けられたメインドライブロール１８を備えている。メインドライブロール１８は、ステッピングモータである用紙搬送モータ（図示せず）で駆動され、画像形成装置１０全体を制御するＩＯＴコントローラ（図２の７６）が、この用紙搬送モータのパルス数を制御することにより連続紙１１の送り量を制御する。

また、用紙搬送部１４のメインドライブロール１８の搬送方向上流側には、連続紙１１が巻き掛けられたアイドルロール１９Ａ、１９Ｂが設けられ、メインドライブロール１８の搬送方向下流側には、連続紙１１が巻き掛けられたアイドルロール１９Ｄが配設されている。また、アイドルロール１９Ｅがメインドライブロール１８に圧接されている。このアイドルロール１９Ｅとメインドライブロール１８とが連続紙１１を狭持搬送する。

アイドルロール１９Ａとアイドルロール１９Ｂとの間には、搬送ガイド２６と、アライニングロール２７とが配設されている。搬送ガイド２６には、連続紙１１が巻き掛けられるＵ字状の曲面と、連続紙１１の幅方向（搬送方向と直交する方向）の一端部をガイドするガイドリブ（図示せず）とが形成されている。

また、アライニングロール２７は、アイドルロール１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｄ、１９Ｅよりも格段にロール幅が狭く、回転軸が連続紙１１の搬送方向に対して斜めに交差したロールで、連続紙１１の幅方向一端部に当接して連続紙１１を幅方向の一端側へ押付ける。これによって、連続紙１１の幅方向一端部がガイドリブ（図示せず）に突き当てられ、連続紙１１のスキューが補正される。

また、レジストマーク検出部７０は、連続紙１１に予め形成されたレジストマーク（図示せず）を読取って、プリント部１２Ｙ〜Ｋに各頁毎に画像形成を開始するタイミングを指示する。

なお、メインドライブロール１８、アイドルロール１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｄ、１９Ｅ、用紙搬送モータ（図示せず）、搬送ガイド２６、及びアライニングロール２７は、直接、又は支持部材を介して用紙搬送フレーム２２に支持されている。また、用紙搬送フレーム２２は基台２３に支持されている。

また、プリント部１２Ｙ〜Ｋは、感光体２０を備え、この感光体２０の周りにはそれぞれ、感光体２０の回転方向（図１に示す矢印Ａ方向）の順に転写ロール２４、クリーニング装置２８、帯電器３０、ＬＥＤ３２、及び現像器３４が配設されている。プリント部１２Ｙ〜Ｋは、それぞれ感光体２０、クリーニング装置２８、帯電器３０、及びＬＥＤ３２を支持するプリントフレーム３８Ｙ〜Ｋを備えている。隣り合うプリントフレーム３８Ｙ〜Ｋ同士の連結は、各プリントフレーム３８Ｙ〜Ｋを昇降可能に支持する基台４０同士をボルトとナット（共に図示せず）で連結し、各プリントフレーム３８Ｙ〜Ｋを連結板（図示せず）を介して位置決めしてネジ止めすることによって行われる。また、プリントフレーム３８Ｙを支持する基台４０は、用紙搬送フレーム２２を支持する基台２３に連結されている。

転写ロール２４は、感光体２０の上面に当接し、感光体２０と共に連続紙１１を狭持搬送し、この際に現像器３４によって感光体２０上に形成されたトナー像を連続紙１１に転写させる。

帯電器３０は、感光体２０の表面を帯電させ、ＬＥＤ３２は、画像データに基づいて発光が制御され、感光体２０の表面をライン露光して潜像を形成する。そして、現像器３４は、感光体２０の表面に形成された潜像上にトナーを付着させてトナー像を形成する。また、クリーニング装置２８は、連続紙１１に転写されずに感光体２０の表面に残留した未転写残留トナーを掻き落して除去する。

また、プリント部１２Ｋには、カラーレジストマーク検出部７２が設けられており、カラーレジストマーク検出部７２に備えられた反射型センサ（図２の９０）で、プリント部１２Ｙ〜Ｋで形成されたカラーレジストマーク（図８の８１Ｙ〜Ｋ、８３Ｙ〜Ｋ）を読取る。

一方、定着部１６は、複数、例えば８本のフラッシュランプ４８を備えた定着装置５２、アイドルロール５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｄ、及び排紙ロール５６を備えている。アイドルロール５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｄ、定着装置５２、及び排紙ロール５６は搬送方向に沿って順に配設されており、これらは、搬送方向と直交する方向の両端部が定着フレーム５８によって支持されている。

アイドルロール５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｄは、連続紙１１の画像形成面の裏面側に配設されており、アイドルロール５４Ｄは、アイドルロール５４Ｂの上方に配設されている。このため、アイドルロール５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｄに巻き掛けられた連続紙１１は表裏反転され画像形成面を上向きにして搬送される。

定着装置５２は、画像形成面を上向きにして搬送される連続紙１１の画像形成面側に配設されており、連続紙１１の画像形成面にフラッシュ光を照射させる。これによって、連続紙１１上の未定着トナーが加熱されて溶融し、その後、凝固して連続紙１１に定着する。

そして、排紙ロール５６は、連続紙１１のトナー定着済み領域を画像形成装置１０から排紙するが、定着装置５２を通過した連続紙１１は、一旦定着部１６から排出されて排紙部１７を通過した後に、定着部１６に戻り、排紙ロール５６によって画像形成装置１０の外部へ排紙される。

排紙部１７には、搬送方向に沿って順にアイドルロール５９Ａ、張力付与ロール６０、搬送手段としてのサブドライブロール６１、アイドルロール５９Ｂ、搬送ガイド６２、アライニングロール６３、及びアイドルロール５９Ｄが配設されており、これらは搬送方向と直交する方向の両端部が直接、又は支持部材等を介して排紙フレーム６５に支持されている。この排紙フレーム６５は、プリントフレーム３８Ｋ及び定着フレーム５８に連結されている。

サブドライブロール６１は、アイドルロール５９Ａの上方に配設されており、アイドルロール５９Ａ及びサブドライブロール６１に巻き掛けられた連続紙１１は方向転換されて上方へ搬送される。また、アイドルロール５９Ｂは、サブドライブロール６１に圧接されており、サブドライブロール６１の回転に従動して回転し、サブドライブロール６１と共に連続紙１１を狭持搬送する。

また、アイドルロール５９Ａとサブドライブロール６１との間には張力付与ロール６０が配設されており、連続紙１１はアイドルロール５９Ａと張力付与ロール６０との間、及び張力付与ロール６０とサブドライブロール６１との間を蛇行して搬送されている。

張力付与ロール６０は、主走査方向の両端部をアーム（図示せず）によって揺動可能に支持されている。また、このアームは、バネ等の付勢手段（図示せず）によって連続紙１１側へ付勢されており、これによって、連続紙１１に張力が付与されている。

また、アームの位置はセンサ（図示せず）によって検出されており、アームの位置が常に定位置に位置するように、サブドライブロール６１の回転数が制御される。

また、サブドライブロール６１の搬送方向下流側には、搬送ガイド６２と、アライニングロール６３とが配設されている。搬送ガイド６２及びアライニングロール６３は、用紙搬送部１４に配設された搬送ガイド２６及びアライニングロール２７と同様の構成で、連続紙１１のスキューを補正する。

そして、搬送ガイド６２の搬送方向下流側にはアイドルロール５９Ｄが配設されている。連続紙１１は、このアイドルロール５９Ｄに巻き掛けられ、定着部１６の排紙ロール５６へ向けて方向転換される。

図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１０の制御系のブロック図である。なお、ここでは、ＹＭＣＫ４色のうち１色のみを代表させて図示した。

画像形成制御部７４には、ＩＯＴコントローラ７６が接続されており、ＩＯＴコントローラ７６には、ユーザインターフェイス７７が接続され、ユーザの操作によって画像形成等に関する指示がなされると共に、画像形成時の情報をユーザへ報知するようになっている。更に、ＩＯＴコントローラ７６には、図示しない外部ホストコンピュータとのネットワークラインが接続されており、画像データが入力されるようになっている。画像データが入力されると、ＩＯＴコントローラ７６では、例えば、画像データに含まれるプリント指示情報と、イメージデータとを解析し、画像形成装置に適合する形式（例えば、ビットマップデータ）に変換し、画像形成制御部７４へ画像データを送信する。

また、画像形成制御部７４には、第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークの画像データ等を予め記憶するメモリ７８、光走査系コントロール部３３、駆動系コントロール部２１、帯電器コントロール部３１、現像器コントロール部３５、及びクリーニング装置コントロール部２９が接続されており、画像データに基づいてこれらを同期制御し、画像形成を実行する。

さらにまた、画像形成制御部７４には、カラーレジストマーク検出部７２が接続されており、カラーレジストマーク検出部７２は、反射型センサ９０、第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークの各々の基準色マークと他の色のマークとの所定間隔等を予め記憶するメモリ９２及びＣＰＵ９４を備えている。

次に、本実施の形態の画像形成装置１０において実行される、プリント部１２Ｙ〜Ｋで形成される画像の位置ずれの補正処理を図３〜図１０を参照して説明する。

図３は、画像の位置ずれを補正するための制御ルーチンの処理の全体の流れを示しており、例えば、ＩＯＴコントローラ７６から印刷を実行する指示が画像形成制御部７４に入力されたときに実行される。

まず、画像形成制御部７４に印刷指示が入力されるとステップ１００では、プリント部１２Ｙ〜Ｋに各印刷ページ毎に所定のタイミングで初期値サイズの第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークの形成を指示する。これにより、連続紙１１の同一ページ上に、プリント部１２Ｙ〜Ｋによって順次カラーレジストマーク８１Ｙ〜Ｋ及びカラージストマーク８３Ｙ〜Ｋが所定の間隔で形成される。本実施の形態では、プリント部１２Ｙ〜Ｋは、ページ毎にカラーレジストマーク８１Ｙ〜Ｋ及びカラーレジストマーク８３Ｙ〜Ｋを１つずつ形成する。

カラーレジストマークについて図４を参照して説明する。図４には、画像の位置ずれが全く生じていない場合（基準状態）の連続紙１１上に形成されたカラーレジストマーク８０Ｙ〜Ｋ及びカラーレジストマーク８２Ｙ〜Ｋを示している。図４のカラーレジストマークが配列されている左右方向が副走査方向で、かつ反射型センサ９０の読取方向である。また、副走査方向と直交する方向が主走査方向である。なお、直線Ｌで示したラインが反射型センサ９０の読取方向を示す読取ラインであり、副走査方向に沿っている。

カラーレジストマーク８０Ｙ〜Ｋは、副走査方向の位置ずれを検出するための第１のカラーレジストマークであって、細長い矩形状に形成されており、長さ方向が連続紙１１の主走査方向に沿うように形成されている。このため、主走査方向にずれが生じても、第１のカラーレジストマークと反射型センサの読取ライン（直線Ｌ）とが交差する副走査方向の位置は変動しないため、主走査方向のずれが副走査方向に現れない。また、カラーレジストマーク８２Ｙ〜Ｋは主走査方向の位置ずれを検出するための第２のカラーレジストマークであって、細長い矩形状に形成されており、長さ方向が連続紙１１の副走査方向と所定の角度θ（例えば４５°）なすように形成されている。このため、主走査方向にのみずれｘが生じた場合、第２のカラーレジストマークと直線Ｌとが交差する副走査方向の位置がｘ／ｔａｎθだけ変動するため、主走査方向のずれｘが副走査方向にｘ／ｔａｎθとして現れる（詳細は図１０に後述）。θ＝４５°の場合、主走査方向のずれ量と副走査方向のずれ量とは等しくなる。本実施の形態では、黒色（Ｋ）のカラーレジストマーク８０Ｋ、８２Ｋを基準色マークとし、カラーレジストマーク８０Ｋと他の色のマーク（カラーレジストマーク８０Ｃ、Ｍ、Ｙ）とが所定間隔ＶＰＡＤｉ隔てて形成されている。また、カラーレジストマーク８２Ｋと他の色のマーク（カラーレジストマーク８２Ｃ、Ｍ、Ｙ）とが所定間隔ＨＰＡＤｉ隔てて形成されている。また、この所定間隔でカラーレジストマーク８０Ｙ〜Ｋ及びカラーレジストマーク８２Ｙ〜Ｋを形成する所定のタイミングが予めメモリ７８に記憶されている。なお、カラーレジストマーク８０Ｙ〜Ｋ及びカラーレジストマーク８２Ｙ〜Ｋのサイズ及び所定間隔ＶＰＡＤｉ、ＨＰＡＤｉとカラーレジストマーク８２Ｙ〜Ｋを形成する所定の角度θとは、予め実験等により画像形成位置のずれが生じた場合にカラーレジストマーク同士が重ならないようにプリント部１２Ｙ〜Ｋで生じる画像形成位置の副走査方向及び主走査方向の位置ずれ量を求めて、これに基づいて定められている。また、カラーレジストマーク８０Ｙ〜Ｋ及びカラーレジストマーク８２Ｙ〜Ｋの間隔は等間隔としてもよく、異なる間隔としても良い。さらに、カラーレジストマーク８０Ｙ〜Ｋ及びカラーレジストマーク８２Ｙ〜Ｋは、反射型センサ９０で一度に読取れるように副走査方向に沿った同一直線上に形成することが好ましい。

次のステップ１０２では、カラーレジストマーク検出部７２に、形成したカラーレジストマーク８１Ｙ〜Ｋ及びカラーレジストマーク８３Ｙ〜Ｋを読取るよう指示し、さらに次のステップ１０４では、形成したカラーレジストマーク８１Ｙ〜Ｋ及びカラーレジストマーク８３Ｙ〜Ｋのサイズ情報を出力する。この場合は、カラーレジストマーク８１Ｙ〜Ｋ及びカラーレジストマーク８３Ｙ〜Ｋのサイズとして初期値サイズを示す信号を出力する。これにより、カラーレジストマーク検出部７２では、詳細は後述するが、入力された情報に基づいてカラーレジストマーク８１Ｙ〜Ｋ及びカラーレジストマーク８３Ｙ〜Ｋを読取って、補正量ＶＰＯＳｉ（ｉ＝ｃ、ｍ、ｙ）及び補正量ＨＰＯＳｉ（ｉ＝ｃ、ｍ、ｙ）を算出し画像形成制御部７４に出力する処理（図７）を開始する。

次のステップ１０６では、カラーレジストマーク検出部７２から補正量ＶＰＯＳｉ及び補正量ＨＰＯＳｉが入力されたか否か判断し、否定されると待機状態になり、肯定されるとステップ１０８へ進む。ステップ１０８では、プリント部１２Ｙ〜Ｋに画像形成位置の副走査方向のずれの補正を指示する。副走査方向のずれの補正は、例えば、光走査系コントロール部３３に指示して、ＬＥＤ３２により感光体２０の露光を開始するタイミングを制御することにより行う。この場合、図５に示すように感光体２０の補正量ＶＰＯＳｉずれた位置から露光を開始する。補正の度合い（単位）は、露光分解能によるが、具体的な数値の一例としては、１／３６００ｄｐｉの時で７μｍである。なお、副走査方向のずれの補正の仕方についてはこれに限らず、例えば、駆動系コントロール部２１により感光体２０を予め回転させ、露光を開始する位置を補正すること等により実施してもよい。

次のステップ１１０では、プリント部１２Ｙ〜Ｋに画像形成位置の主走査方向のずれの補正を指示する。主走査方向のずれの補正は、例えば、光走査系コントロール部３３に指示して、ＬＥＤ３２の書出を開始する発光素子を制御することにより行う。この場合、図５に示すようにＬＥＤ３２の補正量ＨＰＯＳｉずれた位置から素子の発光を開始する。補正の度合い（単位）は、ＬＥＤ分解能によるが、具体的な数値の一例としては、１／１２００ｄｐｉの時で２１μｍである。なお、主走査方向のずれの補正の仕方についてはこれに限らず、例えば、ＬＥＤ３２を予め移動し、印字を開始する位置（感光体２０との相対位置）を補正すること等により実施してもよい。

次のステップ１１２では、印刷を終了するか否かを判断する。印刷を終了するか否かの判断は、例えば、所定枚数の印刷を終了した場合や、ＩＯＴコントローラ７６から印刷終了の指示が入力されたか否かにより判断する。否定判断の場合は、ステップ１１４へ進み、補正する全色（Ｃ、Ｍ、Ｙ）の副走査方向の補正量が既定値ＶＰＯＳ_０以下か否かを判断する。これにより、画像形成装置１０の動作が安定したか否かを判断する。否定判断の場合は、まだ動作が安定していないので、ステップ１００に戻り、初期値サイズの第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークを形成し、画像形成位置を補正する処理を繰返す。一方、動作安定時には肯定され、ステップ１１６へ進む。ステップ１１６では、補正する全色（Ｃ、Ｍ、Ｙ）の主走査方向の補正量が既定値ＨＰＯＳ_０以下か否かを判断する。ステップ１１４と同様に、これにより、画像形成装置１０の動作が安定したか否かを判断する。否定判断の場合は、ステップ１００に戻り、一方、動作安定時には肯定され、ステップ１１８へ進む。なお、既定値ＶＰＯＳ_０及び既定値ＨＰＯＳ_０は、予め実験等により画像形成装置１０の動作安定時に経時変化等により生じる画像形成位置の副走査方向及び主走査方向の位置ずれ量を求め、これに基づいて定められている。

ステップ１１８では、画像形成制御部７４は、プリント部１２Ｙ〜Ｋに各印刷ページ毎に所定のタイミングでステップ１００で形成した初期値サイズよりも小さいサイズの第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマーク（図６に例示するカラーレジストマーク８４Ｙ〜Ｋ、８６Ｙ〜Ｋ）の形成を指示する。このように、画像形成装置１０の動作安定時に、経時変化等により生じる画像形成位置の位置ずれ量は、例えば、画像形成装置１０に電源が投入された直後や印刷開始直後等の動作不安定時よりも少ないため、第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークを小さいサイズにすることができる。なお、具体的なサイズは、予め実験等により画像形成装置１０の動作安定時に経時変化等により生じる画像形成位置の副走査方向及び主走査方向の位置ずれ量を求め、これに基づいて定めておけばよい。また、図６に示すように、基準色マーク（カラーレジストマーク８４Ｋ）と他の色のマーク（カラーレジストマーク８４Ｃ、Ｍ、Ｙ）との所定間隔ＶＰＡＤ’ｉ及び基準色マーク（カラーレジストマーク８６Ｋ）と他の色のマーク（カラーレジストマーク８６Ｃ、Ｍ、Ｙ）との所定間隔ＨＰＡＤ’ｉをステップ１００で第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークを形成したときの所定間隔ＶＰＡＤｉ及び所定間隔ＨＰＡＤｉよりも短くしてもよい。具体的な間隔は、カラーレジストマークのサイズと同様に、予め実験等により画像形成装置１０の動作安定時に経時変化等により生じる画像形成位置の副走査方向及び主走査方向の位置ずれ量を求め、これに基づいて定めておけばよい。小さいサイズの第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークを形成したら、ステップ１０２に戻り、画像形成位置を補正する補正処理を繰返す。一方、ステップ１１２で肯定判断の場合は、本処理を終了する。このように、本処理によれば、カラーレジストマーク８１Ｙ〜Ｋ及びカラーレジストマーク８３Ｙ〜Ｋを形成し、カラーレジストマーク検出部７２から入力された補正量に基づいてプリント部１２Ｃ、Ｍ、Ｙの画像形成位置をプリント部１２Ｋの画像形成位置に合わせて補正することができる。

なお、第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークのサイズ及び基準色マークと他の色のマークとの所定間隔を予め数種類用意しておき、画像形成装置１０の動作の安定度合いにあわせて形成しても良い。

また、ＩＯＴコントローラ７６から印刷指示が入力されたら、入力された画像データの画像を形成する前に画像形成装置１０の動作が安定するまで初期値（大きい）サイズの第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークのみ形成し、各プリント部１２Ｙ〜Ｋの画像形成位置を補正し、動作が安定した後に、小さいサイズの第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークを形成し、入力された画像データの画像を形成するようにしてもよい。

さらにまた、予め各プリント部１２Ｃ、Ｍ、Ｙで補正可能な補正量の上限値を既定値として定めておき、入力した補正量が上限値以上であった場合は、エラー表示を出力する等のエラー処理を行い、本処理を終了するようにしても良い。

次に、カラーレジストマーク検出部７２において実行される、図３に示す処理で形成された第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークに基づく補正量の算出処理を図７を参照して詳細に説明する。第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークの読取り指示（図３のステップ１０２で出力）が入力されるとステップ２００では、形成された第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークのサイズ情報が入力（図３のステップ１０４で出力）されたか否か判断し、入力されるまで待機状態となり、入力されるとステップ２０２へ進む。

ステップ２０２では、第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークを読取る。第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークの読取りは、反射型センサ９０を連続紙１１の搬送方向と逆方向に、走査し、１度に全てを読取る。なお、反射型センサ９０自身を移動させても、移動させずに連続紙１１の搬送に伴って読取るようにしても良い。第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークの読取りを図８を参照して説明する。図８（Ａ）が連続紙１１上に形成された第１のレジストマーク（カラーレジストマーク８１Ｙ〜Ｋ）及び第２のカラーレジストマーク（カラーレジストマーク８３Ｙ〜Ｋ）を示しており、直線Ｌで示したラインが反射型センサ９０の読取方向を示すラインである。図８（Ｂ）が（Ａ）に対応する反射型センサ９０の出力である。出力値は、連続紙１１の白紙に対応する部分ではハイ、カラーレジストマークに対応する部分ではローになる。

次のステップ２０４では、カラーレジストマーク８１Ｙ〜Ｋ及びカラーレジストマーク８３Ｙ〜Ｋのセンター値を算出する。具体的には、センサ出力（図８（Ｂ））のエッジ（出力のハイとローが切り替わる位置）を検出し、出力がローの部分のセンター値（図８中点線Ｌ’で示す位置）を算出する。なお、本実施の形態では、このセンター値を各カラーレジストマーク８１Ｙ〜Ｋ及びカラーレジストマーク８３Ｙ〜Ｋの位置としている。

次のステップ２０６では、基準色マーク（カラーレジストマーク８１Ｋ）と他の色のマーク（カラーレジストマーク８１Ｃ、Ｍ、Ｙ）との間隔ＶＡＤＲｉ（ｉ＝ｃ、ｍ、ｙ）を算出し、また、基準色マーク（カラーレジストマーク８３Ｋ）と他の色のマーク（カラーレジストマーク８３Ｃ、Ｍ、Ｙ）との間隔ＨＡＤＲｉ（ｉ＝ｃ、ｍ、ｙ）を算出し、メモリ９２に記憶する。

次のステップ２０８では、ステップ２００で入力されたカラーレジストマーク８１Ｙ〜Ｋ及びカラーレジストマーク８３Ｙ〜Ｋのサイズ情報に対応するサイズの所定間隔（所定間隔ＶＰＡＤｉ、ＨＰＡＤｉ）をメモリ９２から読取る。

次のステップ２１０では、プリント部１２Ｃ、Ｍ、Ｙの画像形成位置の副走査方向の補正量ＶＰＯＳｃ、ＶＰＯＳｍ、ＶＰＯＳｙを式（１）により算出し、メモリ９２に記憶する。

ＶＰＯＳｉ＝α（ＶＡＤＲｉ−ＶＰＡＤｉ）（ｉ＝ｃ、ｍ、ｙ）・・・・・・（１）
αは、副走査方向のずれ量Ｘｉ（ｉ＝ｃ、ｍ、ｙ）をプリント部１２Ｃ、Ｍ、Ｙの画像形成位置の副走査方向の補正量に変換するための係数であり、予め実験等により画像形成装置１０の動作安定時に求めておく。（ＶＡＤＲｉ−ＶＰＡＤｉ）は、読取値から所定間隔を減算した差であり、副走査方向のずれ量Ｘｉに当たる。なお、本実施の形態では、基準色マークと他の色のマークとの間隔が所定間隔よりも短い場合は、補正量は負（−）になり、所定間隔よりも長い場合は、補正量は正（＋）になる。

副走査方向の補正量ＶＰＯＳｉについて図９を参照して説明する。図９（Ａ）は基準状態に形成された第１のカラーレジストマーク（カラーレジストマーク８０Ｙ〜Ｋ）及び第２のカラーレジストマーク（カラーレジストマーク８２Ｙ〜Ｋ）であり、（Ｂ）は基準状態以外の状態（画像の位置ずれが生じている状態）に形成された第１のカラーレジストマーク（カラーレジストマーク８１Ｙ〜Ｋ）及び第２のカラーレジストマーク（カラーレジストマーク８３Ｙ〜Ｋ）の一例であって、説明の便宜上、プリント部１２Ｋの画像形成位置に対して、プリント部１２Ｃでは主走査方向及び副走査方向に位置ずれが生じており、プリント部１２Ｍでは副走査方向にのみ位置ずれが生じており、プリント部１２Ｙでは主走査方向にのみ位置ずれが生じている場合を示している。副走査方向の補正量は、第１のカラーレジストマークの位置に基づいて算出する。具体的には、カラーレジストマーク８１Ｃの副走査方向のずれＸｃはＶＡＤＲｃ−ＶＰＡＤｃ（正の値）となり、カラーレジストマーク８１Ｍの副走査方向のずれＸｍは、ＶＡＤＲｍ−ＶＰＡＤｍ（負の値）となり、カラーレジストマーク８１Ｙの副走査方向のずれＸｙは、ＶＡＤＲｙ−ＶＰＡＤｙ（０：ずれ無）となる。副走査方向のずれＸｉに係数αを乗算した値がそれぞれ対応するプリント部１２Ｃ、Ｍ、Ｙの副走査方向の補正量ＶＰＯＳｉである。

さらに、次のステップ２１２では、プリント部１２Ｃ、Ｍ、Ｙの画像形成位置の主走査方向の補正量ＨＰＯＳｃ、ＨＰＯＳｍ、ＨＰＯＳｙを式（２）により算出し、メモリ９２に記憶する。

ＨＰＯＳｉ＝β（ＨＡＤＲｉ−（ＶＡＤＲｉ−ＶＰＡＤｉ）−ＨＰＡＤｉ）（ｉ＝ｃ、ｍ、ｙ）・・・・・・（２）
βは、副走査方向のずれ量Ｚｉ（ｉ＝ｃ、ｍ、ｙ）をプリント部１２Ｃ、Ｍ、Ｙの画像形成位置の主走査方向の補正量に変換するための係数であり、予め実験等により画像形成装置１０の動作安定時に求めておく。なお、本実施の形態では、他の色のマークが基準色マークよりも図９の上方向の位置に形成されている場合は、補正量は負（−）になり、下方向の位置に形成されている場合は、補正量は正（＋）になる。

主走査方向の補正量ＨＰＯＳｉについて図９を参照して説明する。主走査方向の補正量ＨＰＯＳｉは、第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークに基づいて算出する。第２のカラーレジストマークは、主走査方向のずれが副走査方向に現れ、副走査方向のずれは、第１のカラーレジストマークと第２のカラーレジストマークとで同一であるから、読取値から所定間隔を減算（ＨＡＤＲｉ−ＨＰＡＤｉ）した差は、第１のカラーレジストマークから求めた副走査方向のずれＸｉ及び、主走査方向のずれに基づく副走査方向のずれＺｉの二つのずれ量を含んでいる。主走査方向のずれに基づく副走査方向のずれＺｉとは、例えば、図１０に副走査方向のずれが生じていない場合を例示するカラーレジストマーク８３Ｙで示すように、図面下方向に主走査方向のずれＷｙ変動することにより、副走査方向に生じる副走査方向のずれＺｙである。

従って、具体的には、カラーレジストマーク８３Ｃの副走査方向のずれＺｃはＨＡＤＲｃ−Ｘｃ−ＨＰＡＤｃ（負の値）となり、カラーレジストマーク８３Ｍの副走査方向のずれＺｍは、ＨＡＤＲｍ−Ｘｍ−ＨＰＡＤｍ（０：ずれ無）となり、カラーレジストマーク８３Ｙの副走査方向のずれＺｙは、ＨＡＤＲｙ−Ｘｙ−ＨＰＡＤｙ（正の値）となる。副走査方向のずれＺｉに係数βを乗算した値がそれぞれ対応するプリント部１２Ｃ、Ｍ、Ｙの主走査方向の補正量ＨＰＯＳｉである。

次のステップ２１４では、ステップ２１０及びステップ２１２で算出した副走査方向の補正量ＶＰＯＳｉ及び主走査方向の補正量ＨＰＯＳｉを画像形成制御部７４（図３のステップ１０６）に出力して、本処理を終了する。このように、本処理によれば、形成された第１のカラーレジストマークを読取った結果と所定間隔とに基づいて副走査方向のずれ量が算出できるので、副走査方向の補正量を求めることができ、かつ、第２のカラーレジストマークを読取った結果と所定間隔及び副走査方向のずれ量とに基づいて、主走査方向の補正量を求めることができる。

なお、反射型センサに限らず、カラーレジストマークの間隔を検出できるセンサならば他のセンサを用いてもよいが、画像形成装置の小型化及び高速化等の点からは、小型且つ高速応答可能な反射型センサが好ましい。

また、本実施の形態では、黒色（Ｋ）のカラーレジストマークを基準色マークとしているが、黒色以外の色のマークを基準色マークとしてもよい。

以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置では、主走査方向のずれが副走査方向に現れない第１のカラーレジストマーク及び主走査方向のずれが副走査方向に現れる第２のカラーレジストマークをそれぞれ基準色のカラーレジストマークから所定間隔隔てて形成し、反射型センサで読取った結果から副走査方向及び主走査方向の補正量を算出し、算出した補正量に基づいて各プリント部で形成される画像の位置を補正しているので、各プリント部の主走査方向及び副走査方向の画像形成位置を簡単な構成で補正することができ、従って、高画質の画像が得られる。

また、本実施の形態の画像形成装置では、第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークの全てが副走査方向の同一直線上に形成されるため、反射型センサで一度に全てを読取ることができ、各々カラーレジストマークの間隔を簡単に検出して、副走査方向及び主走査方向の補正量を求められるため、より簡単な構成で、かつ、速やかに各プリント部の画像形成位置の補正をすることができる。

さらに、本実施の形態の画像形成装置では、画像形成装置の動作安定時には、形成する第１のカラーレジストマーク及び第２のカラーレジストマークの大きさを例えば、画像形成装置の電源投入時や印刷開始時等の動作不安定時よりも小さくできるので、例えば、連続紙の印刷中に、カラーレジストマークが連続紙に印刷されても目立たない。さらに、カラーレジストマークの形成に使用するトナー量の消費を少なくすることができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成層装置の主要構成を示す図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置の制御系のブロック図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置で実行される画像の位置ずれを制御するための制御ルーチンの全体の処理の流れを示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る画像形成装置で形成されるカラーレジストマークの説明図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置で実行される画像の位置ずれの補正の説明図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置で形成されるカラーレジストマークのサイズの説明図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置のカラーレジストマーク検出部で実行される制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る画像形成装置のカラーレジストマーク検出部の反射型センサの出力の説明図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置で形成されるカラーレジストマークの形成位置のずれの説明図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置で形成されるカラーレジストマークの主走査方向のずれの説明図である。

符号の説明

１０画像形成装置
１１連続紙
１２Ｙ〜Ｋプリント部
７２カラーレジストマーク検出部
７４画像形成制御部
９０反射型センサ
８０Ｙ〜Ｋカラーレジストマーク
８２Ｙ〜Ｋカラーレジストマーク

Claims

主走査及び副走査を行うことによって記録媒体にカラー画像を形成する各色毎に設けられた複数の画像形成手段と、
画像データに基づいた画像が形成されるように前記複数の画像形成手段を制御すると共に、主走査方向のずれが副走査方向に現れない第１のレジストマーク、及び主走査方向のずれが副走査方向に現れる第２のレジストマークを含み、第１のレジストマーク及び第２のレジストマークの各々が基準色マーク及び該基準色マークに対して副走査方向に所定間隔隔てた基準色と異なる他の色のマークを備えたレジストマークが形成されるように前記複数の画像形成手段を制御する制御手段と、
前記記録媒体に形成された第１のレジストマーク及び第２のレジストマークを読取る読取手段と、
前記読取手段の読取り結果に基づいて、第１のレジストマークについての前記基準色マークを基準とした前記他の色のマークの副走査方向のずれ量を用いて副走査方向の補正量を算出する第１の算出手段と、
前記読取り手段の読取り結果に基づいて、第１のレジストマークについての前記基準色マークを基準とした前記他の色のマークの副走査方向のずれ量、及び第２のレジストマークについての前記基準色マークを基準とした前記他の色のマークの副走査方向のずれ量を用いて主走査方向の補正量を算出する第２の算出手段と、
前記第１の算出手段、及び前記第２の算出手段で算出された補正量に基づいて、前記画像データに基づいた画像形成位置を補正する画像形成位置補正手段と、
を含む画像形成装置。
前記制御手段は、画像形成装置の動作安定時に副走査方向に第１のレジストマーク及び第２のレジストマークが形成されるように前記複数の画像形成手段を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記画像形成装置の動作安定時に該動作安定時以外よりも、小さい第１のレジストマーク及び第２のレジストマークが形成されるように前記複数の画像形成手段を制御する請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。