JP2010217556A - カラー画像形成装置、色ずれ補正方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】中間転写体に形成された色合わせ用パターン画像を光センサで検出して色ずれ補正を行う際に、拡散反射光の影響を考慮した、より高精度な色ずれ補正を可能とする。
【解決手段】カラー画像形成装置は、各色の画像の色合わせを行うためのパターン画像が形成された中間転写体からの反射光を光センサで受光し、光センサの出力信号の最大ピークに基づいて、パターン画像の形成位置を読み取る。また、カラー画像形成装置は、出力信号の最大ピークを基準とした前後の波形の偏りを解析し、解析された波形の偏りに基づいて、偏りを解消するように、読み取られたパターン画像の形成位置を補正し、補正されたパターン画像の形成位置に基づいて各色の画像の形成位置を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、カラー画像形成装置、色ずれ補正方法及びプログラムに関する。

従来、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置では、中間転写体としての無端状の転写ベルトに沿って複数の感光体等の像担持体を並設し、各像担持体ごとにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）などの各色に対応した静電潜像を形成し、現像などの電子写真プロセスが実行される。そして、各像担持体上の互いに異なる色のトナー画像が転写媒体に形成されて、最終的に用紙上にカラー画像が形成される。

このようなカラー画像形成装置では、中間転写体に形成する各色のトナー画像間に位置ずれある場合、用紙に形成されるカラー画像に色ずれが生じるため、高品位なカラー画像を得ることができない。したがって、カラー画像形成装置では、中間転写体における、各色のトナー画像の形成位置について、正確に位置合わせを行うための色ずれ補正が行われている。この色ずれ補正に関する有用な従来技術としては、特許文献１、２が知られている。

特許文献１、２では、色ずれ補正用の各色のパターン画像（色合わせ用パターン画像）を中間転写体に形成した後に、光センサを介してそのパターン画像を読みとり、読み取られたパターン画像に基づいて基準色からの位置ずれ量を演算している。次いで、演算された位置ずれ量に基づいて、基準色以外の色画像の形成位置を、基準色とのずれが無くなるように補正している。

色ずれ補正を行う際の光センサでは、光源からの光が色合わせ用パターン画像で反射した光（以下、「正反射光」という）の他に、光源からの光が色合わせ用パターン画像で拡散した光（以下、「拡散反射光」という）も検出される。しかしながら、上記従来技術では、拡散反射光の影響を考慮した色ずれ補正が行われてはおらず、より高精度な色ずれ補正を行うには十分では無かった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、中間転写体に形成された色合わせ用パターン画像を光センサで検出して色ずれ補正を行う際に、拡散反射光の影響を考慮した、より高精度な色ずれ補正を可能とするカラー画像形成装置、色ずれ補正方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、互いに異なる色の画像を形成する複数の像形成手段を備え、これらが形成する各色の画像を中間転写体に形成し、当該中間転写体に形成した各色の画像を用紙に転写してカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、前記各色の画像の色合わせを行うためのパターン画像が形成された中間転写体からの反射光を光センサで受光し、前記光センサの出力信号の最大ピークに基づいて、前記パターン画像の形成位置を読み取る読み取り手段と、前記出力信号の最大ピークを基準とした前後の波形の偏りを解析する解析手段と、前記解析された波形の偏りに基づいて、当該偏りを解消するように、前記読み取られたパターン画像の形成位置を補正する位置補正手段と、前記位置補正手段により補正されたパターン画像の形成位置に基づいて、前記複数の像形成手段が形成する各色の画像の形成位置を補正する色ずれ補正手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、互いに異なる色の画像を形成する複数の像形成手段を備え、これらが形成する各色の画像を中間転写体に形成し、当該中間転写体に形成した各色の画像を用紙に転写してカラー画像を形成するカラー画像形成装置の色ずれ補正方法であって、前記各色の画像の色合わせを行うためのパターン画像が形成された中間転写体からの反射光を光センサで受光し、前記光センサの出力信号の最大ピークに基づいて、前記パターン画像の形成位置を読み取る読み取り工程と、前記出力信号の最大ピークを基準とした前後の波形の偏りを解析する解析工程と、前記解析された波形の偏りに基づいて、当該偏りを解消するように、前記読み取られたパターン画像の形成位置を補正する位置補正工程と、前記位置補正工程により補正されたパターン画像の形成位置に基づいて、前記複数の像形成手段が形成する各色の画像の形成位置を補正する色ずれ補正工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明は、互いに異なる色の画像を形成する複数の像形成手段を備え、これらが形成する各色の画像を中間転写体に形成し、当該中間転写体に形成した各色の画像を用紙に転写してカラー画像を形成するカラー画像形成装置のコンピュータに、前記各色の画像の色合わせを行うためのパターン画像が形成された中間転写体からの反射光を光センサで受光し、前記光センサの出力信号の最大ピークに基づいて、前記パターン画像の形成位置を読み取る読み取りステップと、前記出力信号の最大ピークを基準とした前後の波形の偏りを解析する解析ステップと、前記解析された波形の偏りに基づいて、当該偏りを解消するように、前記読み取られたパターン画像の形成位置を補正する位置補正ステップと、前記位置補正ステップにより補正されたパターン画像の形成位置に基づいて、前記複数の像形成手段が形成する各色の画像の形成位置を補正する色ずれ補正ステップと、を実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、中間転写体に形成された色合わせ用パターン画像を光センサで検出して色ずれ補正を行う際に、拡散反射光の影響を考慮した、より高精度な色ずれ補正を可能とする、という効果を奏する。

図１は、第１の実施形態に係るカラー画像形成装置の全体構成を説明する側面概略構成図である。 図２は、中間転写ベルトに形成される色合わせ用パターン画像を例示する図である。 図３は、色合わせ用パターン画像を検出した際の光センサからの出力信号を例示する図である。 図４は、色合わせ用パターン画像を検出した光センサ出力信号について、最大ピークの前後における波形の偏り具合の解析を説明する図である。 図５は、色ずれ補正処理を示すフローチャートである。 図６は、第２の実施形態に係る動作を示すフローチャートである。 図７は、第２の実施形態に係るカラー画像形成装置の全体構成を説明する側面概略構成図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるカラー画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態にかかるカラー画像形成装置１の全体構成を説明する側面概略構成図である。図１に示すように、カラー画像形成装置１は、電子写真によるタンデム方式のもので、概略的には、像担持体である４つのドラム状の感光体ドラム２Ｙ（イエロー），２Ｃ（シアン），２Ｍ（マゼンダ），２Ｋ（ブラック）と、その感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上の静電潜像を現像ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋにより現像することにより形成されるトナー画像を、一次転写装置４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋにより転写媒体としての中間転写ベルト５Ｌ上に順次転写し、その中間転写ベルト５Ｌ上の画像を二次転写装置６Ｌにより転写体である用紙Ｐ上に一括転写する間接転写方式を採用したものである。

中間転写ベルト５Ｌは、無端状のベルトであって、複数のローラ１０Ｌ〜１３Ｌによって張架されており、ローラ１０Ｌ〜１３Ｌのいずれかの軸に連結されたモータ（図示しない）により一定速度で回動方向（副走査方向）Ｄ１に駆動される。中間転写ベルト５Ｌおよび中間転写ベルト５Ｌの駆動部（モータおよびローラ１０Ｌ〜１３Ｌなど）により、中間転写ユニットが構成されている。このような中間転写ベルト５Ｌの上部側には、その中間転写ベルト５Ｌの回動方向Ｄ１に沿って、ブラック、マゼンダ、シアン、イエローの各色用に４個の上述した感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙを、並列にそれぞれ配置している。

感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙの周回には、帯電装置７Ｋ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｙと、前述した現像ユニット３Ｋ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｙと、一次転写装置４Ｋ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｙと、ブレードやブラシ等で構成されるクリーニング装置８Ｋ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｙと、除電装置９Ｋ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｙとがそれぞれ配設されている。

一次転写装置４Ｋ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｙは、中間転写ベルト５Ｌを挟んで感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙにそれぞれ対向配置されている。すなわち、中間転写ベルト５Ｌは、各一次転写装置４Ｋ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｙと感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙとの間には挟まれた状態で回動するようになっている。

感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙは、回転方向Ｄ２に回転駆動され、このとき帯電装置７Ｋ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｙによって感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙの表面が所定の極性に帯電される。次いで、感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙの帯電面に、ＬＤ、ＬＥＤ、ＥＬ等による光書き込みユニットである光ビーム走査装置１６Ｌから画像データに応じたレーザ光が照射されることによって、感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙに静電潜像が形成される。なお、このレーザ光の照射に係る画像データは、制御部２０の制御の下で光ビーム走査装置１６Ｌに入力されるデータであり、制御部２０や図示しない画像処理用ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより所定の画像処理が施されている。このようにして形成された静電潜像は、現像ユニット３Ｋ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｙにより各色のトナー像にそれぞれ現像されて可視像化される。

このようにして現像された感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ上のブラック、マゼンダ、シアン、イエローのトナー像は、一次転写装置４Ｋ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｙの作用によって中間転写ベルト５Ｌの表面に順次重ね合わされた状態で転写されていき、フルカラーの合成カラー画像が形成される。

なお、感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙは、感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ上に残っているトナー像をクリーニング装置８Ｋ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｙによりクリーニングされた後、除電装置９Ｋ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｙにより除電される。

二次転写装置６Ｌは、中間転写ベルト５Ｌを挟んでローラ１２Ｌに対向配置されている。このようなローラ１２Ｌ（中間転写ベルト５Ｌ）と二次転写装置６Ｌの間には、制御部２０の制御の下、給紙ユニット（図示しない）から給紙された用紙Ｐが所定のタイミングで送り込まれる。ローラ１２Ｌ（中間転写ベルト５Ｌ）と二次転写装置６Ｌの間に用紙Ｐが紙搬送方向Ｄ３に向けて送り込まれると、中間転写ベルト５Ｌに担持されている合成カラー画像が二次転写装置６Ｌの作用により用紙Ｐに一括して転写される。

その後、用紙Ｐ上の合成カラー画像は、定着装置１４Ｌにより熱と圧力によって定着され、排紙トレイ（図示しない）上に排出される。一方、合成カラー画像の転写後の中間転写ベルト５Ｌの表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１５Ｌによって除去される。

制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やマイクロコントローラなどであり、カラー画像形成装置１の全体制御を司る。記憶部２１は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）などであり、制御部２０の制御にかかるデータ、例えばプログラムや各種設定情報を書き換え可能に格納する。

光センサ２２は、光源（図示しない）から中間転写ベルト５Ｌに照射した光が、中間転写ベルト５Ｌで反射又は拡散した光を検出するフォトトランジスタなどである。光センサ２２において、中間転写ベルト５Ｌからの光を検出した信号は制御部２０に出力される。光センサ２２は、後述する色ずれ補正処理において、中間転写ベルト５Ｌ上に形成された色合わせ用パターン画像（トナー像）を検出する。なお、光センサ２２は、中間転写ベルト５Ｌの主走査方向（回動方向と直交する）において、複数個設けられてもよい。この場合は、主走査方向の各位置に設けられた光センサ２２から色合わせ用パターン画像を検出することで、傾き補正も行うことができる。

制御部２０は、記憶部２１に記憶されたプログラムを内部ＲＡＭ（Random Access Memory）に展開して順次実行することで、カラー画像形成装置１の各部に制御信号を出力してカラー画像形成装置１の全体制御を行う。例えば、カラー画像形成装置１では、制御部２０の制御の下、上述した用紙Ｐへのカラー画像の形成が行われる。このカラー画像の形成に際し、制御部２０は、記憶部２１に格納された色ずれ補正に係る設定情報を読み出し、その設定情報に基づいて光ビーム走査装置１６Ｌが感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙに静電潜像を形成するタイミングを制御している。したがって、カラー画像形成装置１では、色ずれの無いカラー画像を用紙Ｐへ形成できる。

また、カラー画像形成装置１では、制御部２０の制御の下、ブラック、マゼンダ、シアン、イエローの各色が互いにずれること無く用紙Ｐに形成されるよう、上述した色ずれ補正に係る設定情報を記憶部２１に設定する色ずれ補正を行う。より具体的には、カラー画像形成装置１では、制御部２０の制御の下、ブラック、マゼンダ、シアン、イエローの各色の色合わせ用パターン画像を中間転写ベルト５Ｌに形成し、光センサ２２からの出力信号に基づいて各色の色合わせ用パターン画像の形成位置を検出する。そして、制御部２０は、中間転写ベルト５Ｌに形成された各色の色合わせ用パターン画像の相対的な位置関係から、色ずれが生じないように各色のトナー像が形成されるよう、光ビーム走査装置１６Ｌが感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙのそれぞれに静電潜像を形成するタイミングを補正するための色ずれ補正に係る設定情報を算出し、算出した設定情報を記憶部２１に格納する。

図２は、中間転写ベルト５Ｌに形成される色合わせ用パターン画像を例示する図である。色ずれ補正時には、例えば図２に示すように、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）を１セットとした色合わせ用パターン画像が中間転写ベルト５Ｌの主走査方向にｎ個形成される。制御部２０は、１セット分の色合わせ用パターン画像を光センサ２２で検出した際の光センサ２２からの出力信号に基づいて、基準となる色のパターン画像と他の色のパターン画像との形成位置のずれを検出し、検出したずれを画像形成のタイミングに換算することで、色ずれ補正に係る設定情報を算出する。

例えば基準となる色をＢｋとする場合は、ＢｋとＹとの距離を示すＦＲｙ１…ＦＲｙｎにより、Ｂｋに対するＹのずれを画像形成のタイミングに換算し、Ｙの画像を形成するタイミングを、Ｂｋの画像を形成するタイミングに合わせる色ずれ補正係る設定情報を算出する（Ｙ用）。また、ＢｋとＣとの距離を示すＦＲｃ１…ＦＲｃｎにより、Ｂｋに対するＣのずれを画像形成のタイミングに換算し、Ｃの画像を形成するタイミングを、Ｂｋの画像を形成するタイミングに合わせる色ずれ補正係る設定情報を算出する（Ｃ用）。また、ＢｋとＭとの距離を示すＦＲｍ１…ＦＲｍｎにより、Ｂｋに対するＭのずれを画像形成のタイミングに換算し、Ｍの画像を形成するタイミングを、Ｂｋの画像を形成するタイミングに合わせる色ずれ補正係る設定情報を算出する（Ｍ用）。このＹ、Ｃ、Ｍ用の色ずれ補正に係る設定情報に基づいて、Ｙ、Ｃ、Ｍの画像形成を行うことで、基準となるＢｋに対する色ずれが補正されることとなる。

図３は、色合わせ用パターン画像を検出した際の光センサ２２からの出力信号を例示する図である。図３に示すように、色合わせ用パターン画像を検出した際の光センサ２２からの光センサ出力信号Ｐ１には、光源からの光が色合わせ用パターン画像で反射した正反射光成分Ｐ２の他に、光源からの光が色合わせ用パターン画像で拡散した拡散反射光成分Ｐ３が含まれている。

色合わせ用パターン画像を検出した場合、正反射光成分Ｐ２のピーク位置が色合わせ用パターン画像の位置に対応している。また、拡散反射光成分Ｐ３も正反射光成分Ｐ２と同様なピークを示す。しかしながら、色合わせ用パターン画像の位置に対応したピークについては、拡散反射光成分Ｐ３より正反射光成分Ｐ２の方が支配的な成分である。したがって、光センサ出力信号Ｐ１における最大ピークの位置（正反射光成分Ｐ２のピーク位置）を検出することで、色合わせ用パターン画像の位置が検出可能である。

また、各種誤差要因により、焦点距離変動、あおり、スキューが発生することで正反射光成分Ｐ２と拡散反射光成分Ｐ３とのピーク位置がずれる、スポットずれが生じることがある。図３において、Ｒ１はスポットずれが生じていない場合、Ｒ２は正反射光成分Ｐ２のピークに対して拡散反射光成分Ｐ３のピークが前にずれたスポットずれの場合、Ｒ３は正反射光成分Ｐ２のピークに対して拡散反射光成分Ｐ３のピークが後にずれたスポットずれの場合を示す。

Ｒ１のように、スポットずれが無い場合は、正反射光成分Ｐ２と拡散反射光成分Ｐ３とのピーク位置が一致しているため、光センサ出力信号Ｐ１の最大ピークの位置に対して、前後の波形が偏りのない、ほぼ対称な形となる。なお、光センサ出力信号Ｐ１の最大ピークに対する前後の波形については、正反射光成分Ｐ２より拡散反射光成分Ｐ３の方が支配的な成分である。これに対して、Ｒ２、Ｒ３のようにスポットずれが有る場合は、正反射光成分Ｐ２と拡散反射光成分Ｐ３とのピーク位置が一致していないため、光センサ出力信号Ｐ１の最大ピークの位置（正反射光成分Ｐ２のピーク位置）に対して、前後の波形が対称な形とはならず、拡散反射光成分Ｐ３により偏りのある波形となる。

上述したように、各種誤差要因によるスポットずれが生じている場合に、光センサ出力信号Ｐ１における最大ピークの位置から色合わせ用パターン画像の位置を検出すると、光センサ出力信号Ｐ１において支配的な成分である正反射光成分Ｐ２のみで色合わせ用パターン画像の形成位置を検出したこととなる。このようにして検出された色合わせ用パターン画像から色ずれ補正を行うと、スポットずれ分の誤差を含んだ色ずれ補正が行われることとなる。

本実施形態では、色合わせ用パターン画像を検出した際の、光センサ出力信号Ｐ１の最大ピークの位置に対し、拡散反射光成分Ｐ３が支配的な成分である前後の波形の偏り具合を解析し、スポットずれ分の誤差を補正するための補正量を算出する。次いで、光センサ出力信号Ｐ１における最大ピークの位置から検出した色合わせ用パターン画像の位置を、波形の偏り具合から算出した補正量で補正することで、スポットずれ分の誤差を解消している。すなわち、拡散反射光成分Ｐ３の影響を考慮した、より高精度な色ずれ補正を可能としている。

なお、ブラックは拡散反射光の影響を受けにくい。したがって、イエロー、シアン、マゼンダに関する色合わせ用パターン画像を検出する場合にのみ、上述した拡散反射光成分Ｐ３の影響を考慮した色ずれ補正を行うものとする。

図４は、色合わせ用パターン画像を検出した光センサ出力信号について、最大ピークＣ５の前後における波形の偏り具合の解析を説明する図である。図４に示すように、色合わせ用パターン画像を検出した光センサ出力信号には、正反射光成分のピークに対応した最大ピークＣ５の前後の波形のそれぞれにおいて、第２のピークが現れる。この第２のピークは拡散反射光成分が支配的な成分である。この最大ピークＣ５の前後の波形におけるピーク（前の波形におけるピークを第１のピーク、後の波形におけるピークを第２のピークとする）の最大電圧値をＡ、Ｂとする。

前述したとおり、スポットずれが無い場合は最大ピークＣ５に対する前後の波形がほぼ対称な形となることから、スポットずれが無い場合における第１、第２のピークの最大電圧値（Ｖａｖｅ）は、次の（１）式のとおりに見込まれる。
（１）：Ｖａｖｅ＝（Ａ−Ｂ）／２

また、最大ピークＣ５の前後における波形の立ち下がり及び立ち上がりの傾きをＦ１、Ｆ２とし、最大ピークＣ５の前の立ち下がりにおいて所定の傾き算出基準電圧値Ａ２、Ｂ２と交わる点をＣ１、Ｃ２とし、最大ピークＣ５の後の立ち上がりにおいて傾き算出基準電圧値Ａ２、Ｂ２と交わる点をＣ３、Ｃ４とする。なお、傾き算出基準電圧値Ａ２、Ｂ２は、Ａ２−Ｂ２＝Δ１Ｖの関係があるとする。

上述したＦ１、Ｆ２のそれぞれは、次の式（２）、（３）のとおりとなる。
（２）：Ｆ１＝−１／（Ｃ２−Ｃ１）
（３）：Ｆ２＝ １／（Ｃ４−Ｃ３）

式（１）によるＶａｖｅ及び式（２）、（３）によるＦ１、Ｆ２から、最大ピークＣ５の前後における補正時間（Ｔ１、Ｔ２）は次の式（４）、（５）のとおりとなる。
（４）：Ｔ１＝（Ａ−Ｂ）×（Ｃ２−Ｃ１）／２
（５）：Ｔ２＝（Ａ−Ｂ）×（Ｃ４−Ｃ３）／２

したがって、スポットずれ分の誤差を補正するための補正量Ｔ（この場合はスポットずれ分の誤差を画像形成のタイミングで換算した補正時間）は、次の式（６）のとおりである。
（６）：Ｔ＝ｄ×（Ｔ１＋Ｔ２）／２（ｄは所定の補正係数）

よって、カラー画像形成装置１では、光センサ出力信号の最大ピークから色合わせ用パターン画像の位置を検出して色ずれ補正を行う際に、式（１）〜（６）により算出された補正量Ｔを用いて色画像を形成するタイミングを補正することで、拡散反射光成分の影響を考慮してスポットずれ分の誤差を解消した、より高精度な色ずれ補正を行うことができる。

ここで、カラー画像形成装置１が制御部２０の制御の下で行う色ずれ補正処理について、図５を参照して説明する。図５は、色ずれ補正処理を示すフローチャートである。

色ずれ補正処理が開始されると、制御部２０は、中間転写ベルト５Ｌに色合わせ用パターン画像を形成して色ずれ補正をｎセット行うためのループ処理を開始する（Ｓ１０〜Ｓ２０）。カラー画像形成装置１では、上述したｎセットのループ処理を行い、ｎセット分の色ずれ補正で取得した補正値の平均をとることで、精度の高い色ずれ補正を行うことができる。

ループ処理の開始により、制御部２０は、色合わせ用パターン画像を中間転写ベルト５Ｌ上に形成し（Ｓ１１）、中間転写ベルト５Ｌに形成した色合わせ用パターン画像を光センサ２２により検出する（Ｓ１２）。

次いで、制御部２０は、Ｓ１２において色合わせ用パターン画像を検出した際の光センサ２２の出力信号から前述した最大電圧値Ａ、Ｂを検出する（Ｓ１３）。具体的には、Ｓ１３では、光センサ２２の出力信号の最大ピークの前後にある第１、２のピークの最大電圧値を検出する。

次いで、制御部２０は、最大電圧値Ａ、Ｂが正常に検出されたか否かを判定する（Ｓ１４）。具体的には、Ｓ１４では、最大電圧値Ａ、Ｂが予め設定された所定値以上である場合には正常に検出され、所定値未満である場合には正常に検出されていないものと判定する。

これは、第１、２のピークは拡散反射光成分が支配的な成分であるため、最大電圧値Ａ、Ｂが所定値未満の場合は、このループの光センサ２２の出力信号における拡散反射光成分の影響が少ないか、その検出に失敗したものとし、このループの光センサ２２の出力信号において、拡散反射光成分の影響を考慮した色ずれ補正を行わないようにするためである。同様に、Ｓ１４では、最大電圧値Ａ、Ｂの差が予め設定された所定値未満である場合には正常に検出され、所定値未満である場合には正常に検出されていないものと判定してもよい。

Ｓ１４において正常に検出された場合（ＹＥＳ）、制御部２０は、Ｓ１２において色合わせ用パターン画像を検出した際の光センサ２２の出力信号について、最大ピークの前後における立ち下がり及び立ち上がりの傾き（前述したＦ１、Ｆ２に該当）を算出する（Ｓ１５）。

次いで、制御部２０は、Ｓ１３で検出した最大電圧値Ａ、Ｂと、Ｓ１５で算出した傾きとに基づいて、Ｓ１２で光センサ２２が検出したピークの中心位置（色合わせ用パターン画像の位置）を補正する中心位置補正値（前述した補正量Ｔに該当）を算出し（Ｓ１６）、算出した中心位置補正値を記憶部２１に格納する（Ｓ１７）。

次いで、制御部２０は、Ｓ１２で光センサ２２が検出したピークの中心位置を記憶部２１に格納されている中心位置補正値を元に補正する。すなわち、拡散反射光成分の影響を考慮してスポットずれ分の誤差を解消した、より高精度な色ずれ補正を行う。

なお、Ｓ１４において正常に検出されなかった場合（ＮＯ）、制御部２０は、記憶部２１に格納されている中心位置補正値を読み出し（Ｓ１８）、その読み出した中心位置補正値を元に、Ｓ１２で光センサ２２が検出したピークの中心位置を補正する（Ｓ１９）。すなわち、今回のループにおいて最大電圧値Ａ、Ｂが正常に検出されなかった場合は、今回のループでは中心位置補正値の算出を行わない代わりに、以前のループの光センサ２２の出力信号で算出した中心位置補正値、すなわち、直近に算出された中心位置補正値を元に、拡散反射光成分の影響を考慮した色ずれ補正を行う。このように、以前のセットで算出された直近の中心位置補正値を用いることで、常に高精度な色ずれ補正を行うことができる。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態にかかるカラー画像形成装置について図６、７を参照して説明する。図６は、第２の実施形態に係るカラー画像形成装置の動作を示すフローチャートである。図７は、第２の実施形態に係るカラー画像形成装置１ａの全体構成を説明する側面概略構成図である。なお、前述した第１の実施形態と同一の要素については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図６に示すように、第２の実施形態に係るカラー画像形成装置において、制御部２０は、記憶部２１などのカウンタでカウントされた中間転写ベルト５Ｌの回転数（使用履歴）が予め設定された所定の回転数に達したか否かを判定し（Ｓ３０）、所定の回転数に達した場合（ＹＥＳ）は前述した色ずれ補正処理を行う（Ｓ３４）。これにより、例えば中間転写ベルト５Ｌが５００回転する度に色ずれ補正処理を行うことができ、用紙へのカラー画像形成を常に高品位な状態に維持することが可能となる。

また、Ｓ３０：ＮＯの場合、制御部２０は、記憶部２１などのカウンタでカウントされた印刷枚数が予め設定された所定の枚数に達したか否かを判定し（Ｓ３１）、所定の枚数に達した場合（ＹＥＳ）も色ずれ補正処理を行う（Ｓ３４）。これにより、例えば９万ページの印刷を行う度に色ずれ補正処理を行うことができ、用紙へのカラー画像形成を常に高品位な状態に維持することが可能となる。

また、Ｓ３１：ＮＯの場合、制御部２０は、所定のメンテナンス処理を行ったか否かを判定し（Ｓ３２）、所定のメンテナンス処理を行った場合（ＹＥＳ）も色ずれ補正処理を行う（Ｓ３４）。これにより、メンテナンス処理が行われた後であっても、用紙へのカラー画像形成を高品位な状態に維持することが可能となる。

なお、所定のメンテナンス処理とは、例えばインクカートリッジの交換、中間転写ベルト５Ｌの交換などである。インクカートリッジの交換の有無については、インクカートリッジに備えられたＥＥＰＲＯＭのデータを読み出して、インクカートリッジごとに割り当てられたユニークな識別情報を比較することで検出する。また、中間転写ベルト５Ｌの交換などについては、操作キー（図示しない）によるメンテナンス処理の開始指示などを元に検出することが可能である。

また、Ｓ３２：ＮＯの場合、制御部２０は、記憶部２１などに格納された前回の色ずれ補正処理時の機内温度と、現在の機内温度との温度差が予め設定された所定値以上であるか否かを判定し（Ｓ３３）、温度差が所定値以上である場合（ＹＥＳ）も色ずれ補正処理を行う（Ｓ３４）。これにより、機内の温度環境が変化する場合であっても、用紙へのカラー画像形成を高品位な状態に維持することが可能となる。次いで、制御部２０は、Ｓ３４の色ずれ補正処理時における温度を記憶部２１に格納し（Ｓ３５）、中間転写ベルトの回転数、印刷枚数などに応じてＳ３４における色ずれ補正処理を行った場合は、その回転数や印刷枚数をリセットする（Ｓ３６）。

なお、機内温度の測定は、図７に示すとおりである。具体的には、カラー画像形成装置１ａは、機内の温度を検出する温度センサ２３を光センサ２２近傍に備えている。温度センサ２３の検出信号は制御部２０に出力され、制御部２０は、この検出信号に基づいて現在の機内温度を測定する。また、前述した色ずれ補正処理時において、制御部２０は温度センサ２３により機内温度を測定し、測定した機内温度を記憶部２１に格納している。

なお、上述した実施形態のカラー画像形成装置で実行されるプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。上述した実施形態のカラー画像形成装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。さらに、上述した実施形態のカラー画像形成装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、上述した実施形態のカラー画像形成装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

また、上述したプログラムは、Ｉ／Ｆ部を介してカラー画像形成装置と接続する、ＰＣ（Personal Computer）等の情報機器が実行するプリンタドライバであってもよい。すなわち、カラー画像形成装置は、ＰＣ等の情報機器がプリンタドライバなどのプログラムを実行することで、色ずれ補正に係る制御が行われるものであってよい。

なお、上記実施形態におけるカラー画像形成装置は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機や、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等であればいずれにも適用することができる。

１、１ａ カラー画像形成装置
５Ｌ 中間転写ベルト
１６Ｌ 光ビーム走査装置
２０ 制御部
２１ 記憶部
２２ 光センサ
２３ 温度センサ
Ｐ１ 光センサ出力信号
Ｐ２ 正反射光成分
Ｐ３ 拡散反射光成分
Ｃ５ 最大ピーク

特許第３５６４０４２号公報 特開２００７−１７８９８１号公報

Claims (9)

1. 互いに異なる色の画像を形成する複数の像形成手段を備え、これらが形成する各色の画像を中間転写体に形成し、当該中間転写体に形成した各色の画像を用紙に転写してカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、
   前記各色の画像の色合わせを行うためのパターン画像が形成された中間転写体からの反射光を光センサで受光し、前記光センサの出力信号の最大ピークに基づいて、前記パターン画像の形成位置を読み取る読み取り手段と、
   前記出力信号の最大ピークを基準とした前後の波形の偏りを解析する解析手段と、
   前記解析された波形の偏りに基づいて、当該偏りを解消するように、前記読み取られたパターン画像の形成位置を補正する位置補正手段と、
   前記位置補正手段により補正されたパターン画像の形成位置に基づいて、前記複数の像形成手段が形成する各色の画像の形成位置を補正する色ずれ補正手段と、
   を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 前記解析手段は、前記出力信号の最大ピークを基準とした前の波形における第１のピークと、後の波形における第２のピークを解析し、
   前記位置補正手段は、前記解析された第１及び第２のピークの値に基づいて、前記第１及び第２のピーク値の偏りが解消するように、前記読み取られたパターン画像の形成位置を補正することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
3. 前記解析手段は、前記出力信号の最大ピークの前後における立ち上がり及び立ち下がりの傾きを更に解析し、
   前記位置補正手段は、前記解析された第１及び第２のピークの値と、前記解析された立ち上がり及び立ち下がりの傾きとに基づいて、前記第１及び第２のピーク値の偏りが解消する補正量を算出し、当該算出された補正量に基づいて前記読み取られたパターン画像の形成位置を補正することを特徴とする請求項２に記載のカラー画像形成装置。
4. 前記解析された第１及び第２のピークの値が予め設定された閾値以上であるか否かを判定する判定手段を更に備え、
   前記位置補正手段は、前記解析された第１及び第２のピークの値が前記閾値以上である場合に、前記補正量を算出し、当該算出された補正量に基づいて前記読み取られたパターン画像の形成位置を補正し、
   前記解析された第１及び第２のピークの値が前記閾値未満である場合に、予め記憶された補正量に基づいて前記読み取られたパターン画像の形成位置を補正することを特徴とする請求項３に記載のカラー画像形成装置。
5. 前記予め記憶された補正量は、前記読み取り手段が複数の前記パターン画像の形成位置を順次読み取って、前記位置補正手段が順次算出した補正量であって、直近に算出された補正量であることを特徴とする請求項４に記載のカラー画像形成装置。
6. 機内温度を検出する温度検出手段と、
   前記色ずれ補正手段による補正を行った際に前記温度検出手段により検出された機内温度を記憶する記憶手段と、
   前記記憶された機内温度と、前記温度検出手段により検出された現在の温度との温度差が、予め設定された所定値以上である場合に、前記パターン画像を前記中間転写体に形成させて、前記色ずれ補正手段による補正を開始させる制御手段と、
   を更にことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のカラー画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記中間転写体の使用履歴が所定の条件を満たす場合、前記カラー画像を形成した用紙の枚数が所定の枚数に達した場合、又は、所定のメンテナンス処理が行われた場合にも、前記パターン画像を前記中間転写体に形成させて、前記色ずれ補正手段による補正を開始させることを特徴とする請求項６に記載のカラー画像形成装置。
8. 互いに異なる色の画像を形成する複数の像形成手段を備え、これらが形成する各色の画像を中間転写体に形成し、当該中間転写体に形成した各色の画像を用紙に転写してカラー画像を形成するカラー画像形成装置の色ずれ補正方法であって、
   前記各色の画像の色合わせを行うためのパターン画像が形成された中間転写体からの反射光を光センサで受光し、前記光センサの出力信号の最大ピークに基づいて、前記パターン画像の形成位置を読み取る読み取り工程と、
   前記出力信号の最大ピークを基準とした前後の波形の偏りを解析する解析工程と、
   前記解析された波形の偏りに基づいて、当該偏りを解消するように、前記読み取られたパターン画像の形成位置を補正する位置補正工程と、
   前記位置補正工程により補正されたパターン画像の形成位置に基づいて、前記複数の像形成手段が形成する各色の画像の形成位置を補正する色ずれ補正工程と、
   を含むことを特徴とする色ずれ補正方法。
9. 互いに異なる色の画像を形成する複数の像形成手段を備え、これらが形成する各色の画像を中間転写体に形成し、当該中間転写体に形成した各色の画像を用紙に転写してカラー画像を形成するカラー画像形成装置のコンピュータに、
   前記各色の画像の色合わせを行うためのパターン画像が形成された中間転写体からの反射光を光センサで受光し、前記光センサの出力信号の最大ピークに基づいて、前記パターン画像の形成位置を読み取る読み取りステップと、
   前記出力信号の最大ピークを基準とした前後の波形の偏りを解析する解析ステップと、
   前記解析された波形の偏りに基づいて、当該偏りを解消するように、前記読み取られたパターン画像の形成位置を補正する位置補正ステップと、
   前記位置補正ステップにより補正されたパターン画像の形成位置に基づいて、前記複数の像形成手段が形成する各色の画像の形成位置を補正する色ずれ補正ステップと、
   を実行させるためのプログラム。

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