JP2013125092A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの上昇を抑制するとともに各色の位置ずれ補正を高精度に行い画像を高品質化する。
【解決手段】光源から照射された光ビームを主走査方向に偏向するポリゴンミラー１１０と、偏向された光ビームを走査させて感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃに形成された各色の像を重ね合わせて中間転写ベルト１３０に転写し、転写された各色の像を用紙に転写して画像形成を行う画像形成部と、中間転写ベルト１３０上に各色の位置ずれ補正用のパターン画像を形成するパターン画像形成部と、検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃによるパターン画像の検出結果によって、画像形成条件を制御して、各色の位置ずれ補正を行う補正部とを備え、画像形成部は、各色の位置ずれ補正が行われる場合、ポリゴンミラー１１０の回転速度に対する中間転写ベルト１３０のプロセス線速を印刷時よりも低減する。
【選択図】図１

Description

本発明は、形成される画像の補正を行う画像形成装置に関する。

従来から、光書き込みによって静電潜像を感光体上に形成し、これを現像して得たトナー画像を中間転写ベルトなどの中間転写体に一旦転写する動作を各色ごとに行って、中間転写体上に各色のトナー画像を重ねた後、中間転写体から用紙に各色のトナー画像を転写して定着させることでカラー画像を得るようにした画像形成装置が知られている。

このような画像形成装置において、形成される画像に対する各色の位置ずれ補正を行う場合、画像データ処理により走査線の曲がりや傾きを補正する技術が提案されている。しかし、この技術では、補正を副走査方向の書込解像度でしか行なうことができないため、画像データに段差をつけた位置にてスジ状の画像（画像スジ）が発生してしまう問題があった。この問題を解消するためには、副走査方向の書込解像度を上げてより高精度な画像データ処理を行う必要があり、光源を複数ビームとする（マルチビーム化する）ことで副走査解像度を上げる方式が一般的に知られている。

例えば、複数の光源を有し、該光源の複数の発光点で１つの画素を形成することで、光学系やメカ的な走査線曲がりなどの副走査方向の画素位置を補正する光走査装置が開示されている（特許文献１参照）。

しかしながら、上述した従来技術のように、マルチビーム化による対応では、光源素子自体の値段が高価であるため、画像形成装置の製造コストが上昇してしまうという問題があった。また、上記特許文献１でも同様に、光源に複数のビームを出力できる素子を使用しなければならないため、画像形成装置の製造コストが上昇してしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造コストの上昇を抑制するとともに、各色の位置ずれ補正を高精度に行うことができ、画像を高品質化できる画像形成装置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、画像データに応じた光を照射する光源と、前記光源から照射された光を主走査方向に偏向する偏向手段と、副走査方向に回転または移動する複数の第１像担持体に偏向された光を走査させて前記複数の第１像担持体に異なる色の像を形成し、前記複数の第１像担持体に形成された各色の像を重ね合わせて第２像担持体に転写し、前記第２像担持体に転写された前記各色の像を受像材に転写して画像形成を行う画像形成手段と、前記第２像担持体上に各色の位置ずれ補正用のパターン画像を形成するパターン画像形成手段と、前記第２像担持体上に形成された前記パターン画像を検出する検出手段と、前記検出手段による前記パターン画像の検出結果によって、画像形成条件を制御して、前記各色の位置ずれ補正を行う補正手段と、を備え、前記画像形成手段は、前記補正手段により前記各色の位置ずれ補正が行われる場合、前記偏向手段の回転速度に対する前記第２像担持体の走行速度であるプロセス線速を前記画像データの出力時よりも低減することを特徴とする。

本発明によれば、製造コストの上昇を抑制するとともに、各色の位置ずれ補正を高精度に行うことができ、画像を高品質化できるという効果を奏する。

図１は、実施の形態にかかる画像形成装置の構成図である。 図２は、色ずれ補正用のパターン画像と該パターン画像の検出結果の波形を示す図である。 図３は、色ずれ補正用のパターン画像から各種のずれ量を算出する場合の説明図である。 図４は、画像形成装置の構成図である。 図５は、画像データ処理による従来の走査線の傾き補正（スキュー補正）の説明図である。 図６は、画像データ処理による従来の走査線の曲がり補正（ボウ補正）の説明図である。 図７は、画像データ処理による走査線の傾き補正（スキュー補正）の説明図である。 図８は、画像データ処理による走査線の曲がり補正（ボウ補正）の説明図である。 図９は、本実施の形態の画像形成装置における各色の位置ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は、実施の形態にかかる画像形成装置の構成図である。図１に示す画像形成装置１００は、例えば、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、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。

画像形成装置１００は、半導体レーザ光源、ポリゴンミラーなどの光学要素を含む光学装置１０１と、感光体ドラム（ドラム状の感光体）、帯電装置、現像装置などを含む像形成部１０２と、中間転写ベルトなどを含む転写部１０３を含んで構成される。すなわち、この光学装置１０１と像形成部１０２と転写部１０３が、画像形成手段とパターン画像形成手段の機能を果たしている。

光学装置１０１は、レーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）を含む半導体レーザ光源である複数の光源（図示は省略）から画像データに応じて照射された光ビームＢＭを、ポリゴンミラー１１０により主走査方向に偏向させ、ｆθレンズを含む走査レンズ１１１ａ、１１１ｂに入射させる。ポリゴンミラー１１０は、回転可能であり、後述する各色の位置ずれ補正を行う場合は、実現可能な最も速い回転数で回転する。

光ビームＢＭは、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像に対応した数の光ビームが発生されていて、それぞれ走査レンズ１１１ａ、１１１ｂを通過した後、反射ミラー１１２ｙ、１１２ｋ、１１２ｍ、１１２ｃで反射される。

そして、例えばイエローの光ビームＹは、走査レンズ１１１ａを透過して反射ミラー１１２ｙで反射されてＷＴＬレンズ１１３ｙへ入射される。ブラック、マゼンタ、シアンの各色の光ビームＫ、Ｍ、Ｃについても同様であるため説明を省略する。

光学装置１０１は、ＷＴＬレンズ１１３ｙ、１１３ｋ、１１３ｍ、１１３ｃにおいてそれぞれ入射された各光ビームＹ、Ｋ、Ｍ、Ｃを整形した後、反射ミラー１１４ｙ、１１４ｋ、１１４ｍ、１１４ｃにより各光ビームＹ、Ｋ、Ｍ、Ｃを偏向させ、その各光ビームＹ、Ｋ、Ｍ、Ｃはさらに反射ミラー１１５ｙ、１１５ｋ、１１５ｍ、１１５ｃにより反射される。そして、反射された各光ビームＹ、Ｋ、Ｍ、Ｃは、それぞれ露光のために使用される光ビームＹ、Ｋ、Ｍ、Ｃとして感光体ドラム（以下「感光体」と略称する）１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃへと像状照射される。

感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃへの光ビームＹ、Ｋ、Ｍ、Ｃの照射は、上述したように複数の光学要素を使用して行われるため、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃに対する主走査方向および副走査方向に関して、タイミング同期が行われている。

以下では、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃに対する主走査方向を光ビームの走査方向として定義し、副走査方向を主走査方向に対して直交する方向、すなわち、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃの回転する方向として定義する。感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃは、副走査方向に回転（または移動）し、第１像担持体に相当する。

感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃは、アルミニウムなどの導電性ドラム上に、少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とを含む光導電層を備えている。該光導電層は、それぞれ感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃに対応して配設され、コロトロン、スコロトロン、または帯電ローラなどを含んで構成される帯電器１２２ｙ、１２２ｋ、１２２ｍ、１２２ｃにより表面電荷が付与される。

各帯電器１２２ｙ、１２２ｋ、１２２ｍ、１２２ｃによって感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃ上にそれぞれ付与された静電荷は、光ビームＹ、Ｋ、Ｍ、Ｃによりそれぞれ像状露光され、各帯電器１２２ｙ、１２２ｋ、１２２ｍ、１２２ｃの被走査面上に静電潜像が形成される。

感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃの被走査面上にそれぞれ形成された静電潜像は、現像スリーブ、現像剤供給ローラ、規制ブレードなどを含む現像器１２１ｙ、１２１ｋ、１２１ｍ、１２１ｃによりそれぞれ現像され、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃの被走査面上に各色の現像剤像が形成される。

感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃの被走査面上に担持された各現像剤は、搬送ローラ１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃにより矢印Ｄ方向に移動する中間転写ベルト１３０上に重ね合わせて転写される。１３２ｙ、１３２ｋ、１３２ｍ、１３２ｃは、それぞれ感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃに対する１次転写ローラである。

中間転写ベルト１３０は、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃの被走査面上からそれぞれ転写されたＹ、Ｋ、Ｍ、Ｃの現像剤を担持した状態で２次転写部へと搬送される。中間転写ベルト１３０が、第２像担持体に相当する。

２次転写部は、２次転写ベルト１３３と、搬送ローラ１３４ａ、１３４ｂとを含んで構成される。２次転写ベルト１３３は、搬送ローラ１３４ａ、１３４ｂにより矢印Ｅ方向に搬送される。２次転写部には、給紙カセットなどの用紙収容部Ｔから上質紙、プラスチックシートなどの受像材である用紙Ｐが搬送ローラ１３５により供給される。

２次転写部は、２次転写バイアスを印加して、中間転写ベルト１３０上に担持された各色の現像剤像を、２次転写ベルト１３３上に吸着保持された用紙Ｐに転写する。用紙Ｐは、２次転写ベルト１３３の搬送と共に定着装置１３６へと供給される。

定着装置１３６は、シリコーンゴム，フッ素ゴムなどを含む定着ローラなどの定着部材１３７を含んで構成されていて、用紙Ｐと多色現像剤像とを加圧加熱し、排紙ローラ１３８によって用紙Ｐを印刷物Ｐ′として画像形成装置１００の外部へと排出する。

上述した多色現像剤像を転写した後の中間転写ベルト１３０は、クリーニングブレードを含むクリーニング部１３９によって転写残現像剤が除去された後、次の像形成プロセスへと供給されている。

また、搬送ローラ１３１ａの近傍には、３個の検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃが設けられている。検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃは、カラー画像を形成させる際における画像形成条件を制御して補正を行うために中間転写ベルト１３０上に形成されたパターン画像（「色ずれ補正用テストパターン画像」「濃度補正用テストパターン画像」を含む）を検出するものである。検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃは、それぞれ公知の反射型フォトセンサを含む反射型検出センサを用いればよい。

画像形成装置１００は、検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃによる検出結果に基づいて、基準色に対する各色のスキュー（傾き）、主走査レジストずれ量、副走査レジストずれ量、および主走査倍率誤差を含む各種のずれ量を算出する。そして、画像形成装置１００は、その算出結果に基づいて画質調整に係る各種のずれ量を補正し、中間転写ベルト１３０上にカラー画像を形成させる際の画像形成条件を制御して補正（各色の位置ずれ補正、各色の濃度補正など）を行い、画像調整時のパターン画像の生成に係る各種の処理を実行する。

以下の実施の形態では、パターン画像として色ずれ補正（各色の位置ずれ補正）用のパターン画像を用いた補正を行う場合を説明する。まず、色ずれ補正用のパターン画像について説明するとともに、色ずれ補正の方法を説明する。図２は、色ずれ補正用のパターン画像と、そのパターン画像の検出結果の波形を示す図である。図２（ｂ）では、色ずれ補正のパターン画像を示しており、図２（ａ）では、その色ずれ補正のパターン画像３０に対応させてパターン画像の検出結果の波形を示している。

図２に示す色ずれ補正用のパターン画像３０は、光学装置１０１と像形成部１０２と転写部１０３により中間転写ベルト１３０に形成されるものであり、正反射光用の位置合わせのための所定のパターンを備えたマークである。図２（ｂ）に示すように、色ずれ補正用のパターン画像３０は、Ｙ、Ｋ、Ｍ、Ｃの各色の順に形成された横線パターン（「水平パターン」ともいう）と斜め線パターン（「斜めパターン」ともいう）とを１組とし、８組分を副走査方向に並べ、さらに、各検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃに対応させて３列分からなるパターン画像である。

横線パターンは、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃの主走査方向に対して横向きで所定幅と所定長を持った４本の横向きパターンである。斜め線パターンは、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃの主走査方向に対して所定の傾斜角（例えば４５°）を持たせて所定幅と所定長を持った４本の斜め向きパターンである。

色ずれ補正用のパターン画像３０は、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃにそれぞれＹ、Ｋ、Ｍ、Ｃの色に対応する８組分の横線パターンと斜め線パターンが形成され、中間転写ベルト１３０上に転写して組み合わせられることによって、上述のような配置で中間転写ベルト１３０上に形成される。

図２（ｂ）に示す一点鎖線３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、それぞれ各検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃの中心部が中間転写ベルト１３０上の副走査方向を移動する軌跡を示している。この一点鎖線３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、各検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃの中心部が色ずれ補正用のパターン画像３０の中心部を通過している理想の軌跡の例を示している。

なお、図２には、中間転写ベルト１３０上に、中間転写ベルト１３０の搬送方向の先頭からＹ、Ｋ、Ｍ、Ｃの順に並ぶように各横線パターンと各斜め線パターンを形成した例を示したが、各横線パターンと各斜め線パターンのそれぞれの色の並びは他の並びにしてもよい。

このように、中間転写ベルト１３０上に形成された３列の色ずれ補正用のパターン画像３０を、それぞれ主走査方向に並べられた検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃによって検出する。

図２（ａ）に示す波形は、検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃのいずれかについて、図２（ｂ）に示した色ずれ補正用のパターン画像３０のある検出センサ、例えば、検出センサ５ａに対応する１組のパターン画像を検出したときの検出レベルの変化例を示している。なお、他の検出センサ５ｂ、５ｃについても同様の波形が得られるので、図示を省略する。

検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃは、横線パターンと斜め線パターン以外の部分では中間転写ベルト１３０を検出する。従って、例えば、中間転写ベルト１３０が白色の場合、その白色の検出レベルを基準レベルとすると、色付きの横線パターンと斜め線パターンの箇所では検出レベルが低下する。

図２（ａ）の中に破線で示すスレッシュホールド電圧レベル（電圧値）は、中間転写ベルト１３０の汚れなどで検出レベルが低下した場合でも、このスレッシュホールド電圧値を超えてレベル低下がみられた箇所を横線パターンまたは斜め線パターンと検出するための閾値である。

検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃは、８組分の色ずれ補正用のパターン画像３０における各横線パターンと各斜め線パターンの位置を検出する。そして、その検出結果に基づいて基準色（例えば、ブラック（Ｋ））に対する他の色（イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ））のスキュー、主走査レジストずれ量、副走査レジストずれ量、および主走査倍率誤差を計測する。

この計測値に基づいて、検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃの中心位置と色ずれ補正用のパターン画像３０の中心位置とのずれ量を求め、次回の色ずれ補正用のパターン画像の形成時に参照する各色の位置ずれ量として記憶する。また、スキュー、主走査レジストずれ量、副走査レジストずれ量、および主走査倍率誤差の各種のずれ量の補正値を求めることができる。

さらに、検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃによって、３列分の色ずれ補正用のパターン画像３０を検出し、各検出結果の平均値を算出し、その算出結果からスキュー、副走査レジストずれ、主走査レジストずれ、および主走査倍率誤差のずれ量を求めることにより、各色のずれ量を精度良く求めることができる。そして、求めたずれ量に基づいて画像形成条件を制御して、各色の位置ずれ補正を行うことによって各色のずれが極めて少ない高画質の画像が形成できる。

各種の位置ずれ量、補正量の算出および補正の実行命令は、図４におけるＣＰＵ１により実行される。そして、検出の終わった色ずれ補正用のパターン画像３０は、図１のクリーニング部１３９によって除去される。

次に、図２に示す色ずれ補正用のパターン画像３０を検出したときの各種のずれ量の具体的な算出方法について、図３を参照して説明する。図３は、色ずれ補正用のパターン画像から各種のずれ量を算出する場合の説明図である。ここでは、検出センサ５ａによって色ずれ補正用のパターン画像３０を検出した場合で説明するが、他の検出センサ５ｂ、５ｃについても同様に行う。

検出センサ５ａでは、色ずれ補正用のパターン画像３０の検出を、予め決められた所定のサンプリング時間間隔で検出し、ＣＰＵ１（図４参照）へ通知する。ＣＰＵ１は、検出センサ５ａからパターン画像３０の検出の通知を次々と受け取ると、各検出の通知の間隔と上記サンプリング時間間隔とに基づいて各横線パターン間、各横線パターンとそれぞれ対応する斜め線パターンとの間の距離を算出する。このようにして、パターン画像３０の列中の同じ色の各横線パターン間と各横線パターンとそれぞれ対応する斜め線パターンとの間の長さを求め、その求めた各々の長さを比較することによって各種の位置ずれ量を算出することができる。

まず、副走査レジストずれ量（副走査方向の色ずれ量）の算出では、横線パターンを使用し、基準色（ここでは、ブラック（Ｋ）とする）との対象色のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各パターンの間隔値（ｙ１、ｍ１、ｃ１）を算出する。そして、算出した間隔値（ｙ１、ｍ１、ｃ１）と予め記憶させておいた理想の間隔値（ｙ０，ｍ０，ｃ０）とを比較し、間隔値ｙ１−理想の間隔値ｙ０、間隔値ｍ１−理想の間隔値ｍ０、間隔値ｃ１−理想の間隔値ｃ０から基準色（Ｋ）に対するＹ、Ｍ、Ｃの各色の位置ずれ量を算出できる。

また、主走査レジストずれ量（主走査方向の色ずれ量）の算出では、まず、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色の横線パターンと斜め線パターンとの間隔値（ｙ２，ｋ２，ｍ２，ｃ２）を算出する。そして、算出した間隔値（ｙ２，ｋ２，ｍ２，ｃ２）を用いて、基準色（Ｋ）の間隔値と非基準色Ｙ、Ｍ、Ｃの間隔値との差分値を算出する。その差分値が主走査方向の位置ずれ量に相当する。

これは、斜め線パターンを、主走査方向に対して所定の角度だけ傾斜させているため、主走査方向にずれを生じている場合、ある色の横線パターンとの間隔が、他の色の横線パターンとの間隔よりも広がったり狭まったりするためである。すなわち、ブラック（Ｋ）とイエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）とマゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）とシアン（Ｃ）の主走査方向の位置ずれ量は、間隔値ｋ２−間隔値ｙ２，間隔値ｋ２−間隔値ｍ２，間隔値ｋ２−間隔値ｃ２で算出できる。

このようにして、副走査方向及び主走査方向のレジストずれ量を取得することができる。さらに、各検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃの異なるもの同士の検出結果に基づいてスキュー成分や曲がり（ボウ）成分、主走査倍率誤差についても求めることができる。

スキュー成分とは、主走査方向の走査線の傾き量であり、検出センサ５ａと５ｃとによりそれぞれ検出される副走査レジストずれ量の差分を算出することで取得することができる。また、曲がり成分とは、主走査方向の走査線の湾曲量であり、検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃの３点の検出結果から取得することができる。但し、３点での曲がり検出となるため、各検出センサ間の曲がり量についてはデータ補間しなければならない。また、主走査倍率誤差の算出では、検出センサ５ａと５ｂ、検出センサ５ｂと５ｃのそれぞれの主走査レジストずれ量の差分を算出することで取得することができる。

そして、上述のようにして取得した各種の位置ずれ量に基づいて、中間転写ベルト１３０にカラー画像を形成させる際の画像形成条件を制御して、各色の位置ずれ補正処理を実行する。上記補正処理としては、例えば、位置ずれ量がほぼ一致するように感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃに対する各色に対応した光ビームＹ、Ｋ、Ｍ、Ｃの発光タイミングを調整することにより行う。

次に、本実施の形態の画像形成装置１００の構成を説明する。図４は、画像形成装置の構成図である。図４では、書込制御と各色の位置ずれ補正を行う機構の構成を主に説明する。

本実施の形態にかかる画像形成装置１００は、検知センサ５ａ、５ｂ、５ｃと、プリンタコントローラ１４０と、スキャナコントローラ１４１と、エンジン制御部１４５と、Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ各色のＬＤ制御部１４７Ｋ、１４７Ｃ、１４７Ｍ、１４７Ｙを主に備えている。

検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃは、各色の画像の位置ずれを算出するために、中間転写ベルト１３０に転写された色ずれ補正用のパターン画像３０を検出するものである。すなわち、検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃは、色ずれ補正用のパターン画像３０の位置を検出してアナログの検出信号をエンジン制御部１４５に出力する。

プリンタコントローラ１４０は、ＰＣ（Personal computer）などの外部装置からネットワークを介して送信された画像データを受信するものである。プリンタコントローラ１４０は、受信した画像データを画像処理部１４２に転送する。

スキャナコントローラ１４１は、図示しないスキャンで原稿を読み取って画像データを取得するものである。スキャナコントローラ１４１は、取得した画像データを画像処理部１４２に転送する。

エンジン制御部１４５は、さらに、信号変換部１４６と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３と、画像処理部１４２と、書込処理部１４８と、を主に備えている。

信号変換部１４６は、検出センサ５ａ、５ｂ、５ｃから出力された検出信号を増幅し、増幅されたアナログの検出信号をデジタルデータへ変換し、変換したデジタルデータをＲＡＭ３に格納する。

ＣＰＵ１は、ＲＯＭ２に予め記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ３をワークメモリとして用いて所定の演算処理を行うものであり、補正部として本実施形態による各色の位置ずれ補正処理を制御する。すなわち、ＣＰＵ１は、ＲＡＭ３に格納された色ずれ補正用のパターン画像３０の位置を示す検出信号のデジタルデータから色ずれ量を算出し、算出した色ずれ量から色ずれを補正するための色ずれ補正量を算出する。そして、ＣＰＵ１は、書込処理部１４８による書込み処理（後述）を制御することで各色の位置ずれ補正を行う。

画像処理部１４２は、プリンタコントローラ１４０によって受信した画像データ、またはスキャナコントローラ１４１から取得した画像データに応じた種々の画像処理を行うものである。

書込処理部１４８は、画像処理部１４２から転送された画像データを受け取り、受け取った画像データについて各種書込み処理を施してＬＤを点灯させるためのＬＤ点灯信号を生成し、生成したＬＤ点灯信号をＬＤ制御部１４７Ｋ、１４７Ｃ、１４７Ｍ、１４７Ｙに送信することで、光ビームＢＭを発光させて、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃ上に画像を形成する。

ＬＤ制御部１４７Ｋ、１４７Ｃ、１４７Ｍ、１４７Ｙは、光学装置１０１内に備えられており、書込処理部１４８から受け取ったＬＤ点灯信号に従って、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃへの光ビームＢＭの照射を制御するものである（図１参照）。光ビームＢＭが照射されることによって、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃ上にトナー像が形成され、該トナー像は、用紙Ｐに転写されて外部へ排出される。

ここで、本実施の形態の画像形成装置１００における画像形成処理の概要について説明する。ＰＣからのプリンタ画像はプリンタコントローラ１４０で、原稿の画像はスキャナコントローラ１４１でそれぞれ処理され、エンジン制御部１４５の画像処理部１４２に転送される。画像処理部１４２では、受け取った画像データに応じた種々の画像処理を行い、カラー各色の画像データに変換して書込処理部１４８に転送する。そして、書込処理部１４８は、各種書込み画像処理を施した後にＬＤ点灯信号を生成し、各色のＬＤ制御部１４７Ｋ、１４７Ｃ、１４７Ｍ、１４７ＹにてＬＤを発光させて、感光体上に画像を形成する。

次に、エンジン制御部１４５に備えられた書込処理部１４８についてさらに説明する。書込処理部１４８は、Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ各色の書込制御部１４３Ｋ、１４３Ｍ、１４３Ｃ、１４３Ｙと、ラインメモリ１４４Ｋ、１４４Ｍ、１４４Ｃ、１４４Ｙとから構成されている。

さらに、Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ各色の書込制御部１４３Ｋ、１４３Ｍ、１４３Ｃ、１４３Ｙは、図示していないが、それぞれ書込画像処理部、色ずれ補正パターン画像生成部、ＬＤ点灯信号出力部を備えている。

書込画像処理部は、ラインメモリ１４４Ｋ、１４４Ｍ、１４４Ｃ、１４４Ｙに格納された画像データを用いて各種の画像処理を行うものである。

色ずれ補正パターン生成部は、各色の色ずれ補正を行う際の補正値の算出のために、中間転写ベルト１３０に転写する色ずれ補正用のパターン画像３０の画像データを生成するものである。

次に、ＬＤ点灯信号出力部は、ＣＰＵ１によって算出された色ずれ補正量に応じて補正書き込み指令（ＬＤ点灯信号）をＬＤ制御部１４７Ｋ、１４７Ｃ、１４７Ｍ、１４７Ｙに送出する。そして、ＬＤ点灯信号を受け取ったＬＤ制御部１４７Ｋ、１４７Ｃ、１４７Ｍ、１４７Ｙが光ビームＢＭの照射による書き込みタイミングのずれを補正する制御を行う。

ラインメモリ１４４Ｋ、１４４Ｍ、１４４Ｃ、１４４Ｙは、画像処理部１４２から転送された画像データを順次格納するためのメモリである。すなわち、ラインメモリ１４４Ｋ、１４４Ｍ、１４４Ｃ、１４４Ｙは、画像データによる走査線の傾きや曲がり補正を行うために、主走査方向の１ラインの画像を表現する画素を分割して格納する。そして、分割された画素を走査線の曲がり（ボウ）や傾き（スキュー）とは逆の副走査方向にシフトさせて出力される。これにより、トナー像が形成される際に生じるボウやスキューを補正することができる。

次に、画像データ処理による従来の走査線の傾き補正（スキュー補正）の一例について説明する。図５は、画像データ処理による従来の走査線の傾き補正（スキュー補正）の説明図である。

図５では、１ライン２４dot中に２dot分のスキュー補正を実施した場合を示している。この場合、１ラインあたり３分割した３ライン分の画像データをラインメモリ１４４Ｋ、１４４Ｍ、１４４Ｃ、１４４Ｙに格納しておき、各ラインの画像データ読み出しタイミングを切り替えることにより１ライン中の画像データをシフトすることができる。

具体的には、各ラインの画像データは、対象ラインの前半１／３の画像データと、対象ラインの１ライン前の中間１／３の画像データと、対象ラインの２ライン前の後半１／３の画像データを読み出すことで構成される。この処理を行うことで、用紙Ｐ上では２dot分のスキュー補正が実施された画像となる。

しかし、この方式では、用紙Ｐ上の画像データの矢印の位置に画像スジが発生してしまうという問題がある。これは、画像処理によるボウ補正およびスキュー補正は副走査方向の書込解像度でしか行なえないため、補正が粗くなっていることが原因である。

次に、画像データ処理による従来の走査線の曲がり補正（ボウ補正）の一例について説明する。図６は、画像データ処理による従来の走査線の曲がり補正（ボウ補正）の説明図である。

図６では、１ライン２４dot中に１dot分のボウ補正を実施した場合を示している。この場合、１ラインあたり３分割した３ライン分の画像データをラインメモリ１４４Ｋ、１４４Ｍ、１４４Ｃ、１４４Ｙに格納しておき、各ラインの画像データ読み出しタイミングを切り替えることにより１ライン中の画像データをシフトすることができる。

具体的には、各ラインの画像データは、対象ラインの前半１／３の画像データと、対象ラインの１ライン前の中間１／３の画像データと、対象ラインの２ライン前の後半１／３の画像データを読み出すことで構成される。この処理を行うことで、用紙Ｐ上では１dot分のボウ補正が実施された画像となる。

しかし、図５のスキュー補正の場合と同様に、この方式では、用紙Ｐ上の画像データの矢印の位置に画像スジが発生してしまう問題がある。これは、画像処理によるボウ補正およびスキュー補正は副走査方向の書込解像度でしか行なえないため、補正が粗くなっていることが原因である。

次に、本実施の形態の画像形成装置１００におけるボウ補正およびスキュー補正について説明する。本実施の形態では、画像データでボウ補正およびスキュー補正を実施する場合に、ポリゴン回転数に対して、中間転写ベルト１３０の走行速度であるプロセス線速を画像データの出力時よりも相対的に低減することで、副走査方向の画素位置を書込解像度以上の分解能で指定することができる。このため、高精度なボウ補正およびスキュー補正を行うことができる。

まず、画像データ処理による走査線の傾き補正（スキュー補正）の一例について説明する。図７は、画像データ処理による走査線の傾き補正（スキュー補正）の説明図である。図７（Ａ）は、従来の方式で画像データ処理によるスキュー補正を行った場合の図である。図７（Ｂ）（Ｃ）は、本実施の形態での画像データ処理によるスキュー補正を行った場合の図である。図７（Ｂ）および図７（Ｃ）では、ポリゴン回転数（ポリゴンミラー１１０の回転数）は図７（Ａ）と同じ回転数で回転されているが、プロセス線速をそれぞれ１／２倍、１／３倍に低減したときの図である。

このように、ポリゴン回転数に対するプロセス線速の相対比を１／２、１／３と低減することにより副走査方向に高精度なドット位置指定が可能となるため、画像データ処理によるスキュー補正を実施する場合の画像データの段差位置に発生する画像スジ（図の矢印位置）の画像不具合を抑制することができる。

図７では、（Ａ）の通常のプロセス線速では、副走査解像度１２００dpiでの画素位置の指定となるため、２１um（＝２５．４[mm／inch]／1200[dot／inch]×１０００）となり、２１umの段差が発生するが、プロセス線速を１／２、１／３と低減した場合、それぞれ１０um、７umでの画素位置指定が可能となるため、段差も目立たなくなる。

このとき、画像の読み出しタイミングも合わせて切り替える必要がある。例えば、プロセス線速を１／２とする場合は、１ライン形成するのに光ビームＢＭは１／２ラインおきに２走査することになるため、副走査方向に１／２dot画素位置をずらす場合には、１走査目で前半部分の画像データを読み出し、後半部分は画像データ読み出しを行わず白画素を出力する。

一方で、２走査目では前半部分の画像データ読み出しを行わずに白画素を出力し、後半部分の画像データを読み出すことになる。このように、画像データの読み出しタイミングの切り替えと、画像データ読み出しを行わない白画素出力を組み合わせることにより高精度な画素位置指定が可能となる。

次に、画像データ処理による走査線の曲がり補正（ボウ補正）の一例について説明する。図８は、画像データ処理による走査線の曲がり補正（ボウ補正）の説明図である。図８（Ａ）は、従来の方式で画像データ処理によるボウ補正を行った場合の図である。図８（Ｂ）（Ｃ）は、本実施の形態での画像データ処理によるボウ補正を行った場合の図である。図８（Ｂ）および図８（Ｃ）では、ポリゴン回転数は図８（Ａ）と同じ回転数で回転されているが、プロセス線速をそれぞれ１／２倍、１／３倍に低減したときの図である。

このように、ポリゴン回転数に対するプロセス線速の相対比を１／２、１／３と低減することにより副走査方向に高精度なドット位置指定が可能となるため、画像データ処理によるボウ補正を実施する場合の画像データの段差位置に発生する画像スジ（図の矢印位置）の画像不具合を抑制することができる。

図８では、（Ａ）の通常のプロセス線速では、副走査解像度１２００dpiでの画素位置の指定となるため、２１um（＝２５．４[mm／inch]／1200[dot／inch]×１０００）となり、２１umの段差が発生するが、プロセス線速を１／２、１／３と低減した場合、それぞれ１０um、７umでの画素位置指定が可能となるため、段差も目立たなくなる。

このとき、画像の読み出しタイミングも合わせて切り替える必要がある。例えば、プロセス線速を１／２とする場合は、１ライン形成するのに光ビームＢＭは１／２ラインおきに２走査することになるため、副走査方向に１／２dot画素位置をずらす場合には、１走査目で前半部分の画像データを読み出し、後半部分は画像データ読み出しを行わず白画素を出力する。

一方で、２走査目では前半部分の画像データ読み出しを行わずに白画素を出力し、後半部分の画像データを読み出すことになる。このように、画像データの読み出しタイミングの切り替えと、画像データ読み出しを行わない白画素出力を組み合わせることにより高精度な画素位置指定が可能となる。

なお、本実施の形態の画像形成装置１００では、光ビームＢＭの走査線の曲がりおよび傾きが予め定めた所定値以上の場合に、プロセス線速を低減する。また、本実施の形態の画像形成装置１００では、画像データの印刷モードにしたがって、プロセス線速の低減比率を切替える。すなわち、例えば、画像形成装置１００は、生産性を優先する印刷モードで画像データを印刷する場合のプロセス線速の速度より、画質を優先する印刷モードで画像データを印刷する場合のプロセス線速の速度を下げる。

次に、本実施の形態の画像形成装置１００における各色の位置ずれ補正処理の流れについて説明する。図９は、本実施の形態の画像形成装置における各色の位置ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートの各処理は、ＲＯＭ２に記憶されたプログラムに従い、ＣＰＵ１により制御および実行される。

本実施の形態では、ポリゴン回転数に対するプロセス線速を画像データの印刷時より低減することで画質の向上が見込まれるが、その反面生産性が低下してしまうという課題がある。そのため、生産性の低下を望まないユーザや、不要なタイミングでの生産性の低下を防止するために、図９に示す補正処理は印刷ジョブごとに実行する。

まず、画像形成装置１００において印刷が実行されると、ＣＰＵ１は、各色の位置ずれ補正（ボウ補正およびスキュー補正）を行うか否かを判定する（ステップＳ１０）。

この判定は、例えば、予めＲＡＭ３に画像データによるボウ補正およびスキュー補正の実施要否をユーザにより選択された結果を格納しておき、その選択結果により行う。これにより、画像データによるボウ補正およびスキュー補正を望まないユーザの不要な生産性の低下を防止することができる。

ボウ補正およびスキュー補正を行わない場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、処理を終了し、印刷が実行される。一方、ボウ補正およびスキュー補正を行う場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１は、各色のずれ量を算出し、算出されたずれ量が予め定めた所定値以上か否かを判定する（ステップＳ１１）。

所定値については、予めＲＯＭ２やＲＡＭ３などに記憶させておく。その所定値を画像データによるボウ補正およびスキュー補正の実施判定に使用することで、不要な生産性の低下を防止できる。つまり、傾きや曲がりが少ない場合は、ボウ補正およびスキュー補正を実施する必要が無いため、生産性の低下を防止することができる。

算出されたずれ量が所定値未満である場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、処理を終了し、印刷が実行される。一方、算出されたずれ量が所定値以上である場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１は、印刷モードが画質を優先する印刷モードか否かを判定する（ステップＳ１２）。

印刷モードが画質を優先する印刷モードである場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１は、プロセス線速１／３で、ボウ補正およびスキュー補正を実行する（ステップＳ１３）。これは、例えば、写真などの画像を高画質で印字したい場合には、生産性が低下してしまうが、高画質の画像を得ることができるようにプロセス線速を１／３まで低減して高精度なボウ補正およびスキュー補正を実行している。

一方、印刷モードが画質を優先する印刷モードでない場合、すなわち印刷モードが生産性を優先する印刷モードである場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ＣＰＵ１は、プロセス１／２でボウ補正およびスキュー補正を実行する（ステップＳ１４）。これは、例えば、モノクロの文書など画質よりも生産性を重視したい場合は、プロセス線速を１／２の低減としてある程度の精度でボウ補正およびスキュー補正を実行している。

なお、本実施の形態では、プロセス線速を１／２と１／３に低減した場合の例を示したが、異なるプロセス線速低減率を設定してもよい。

このように、本実施の形態の画像形成装置１００は、各色の位置ずれ補正を行う場合、ポリゴン回転数に対するプロセス線速を画像データの印刷時より低減することで、副走査方向の画素位置を書込解像度以上の分解能で指定することができるため、製造コストの上昇を抑制するとともに、各色の位置ずれ補正を高精度に行うことができ、画像を高品質化できる。

また、本実施の形態の画像形成装置１００は、ポリゴンミラー１１０の回転数を現実可能な最も速い回転数で回転させることで、プロセス線速を低減する割合を抑制することができ、生産性の低下を最小限に抑えることができる。また、本実施の形態の画像形成装置１００は、光ビームＢＭの走査線の曲がりおよび傾きが所定値以上であった場合にプロセス線速を低減することで、無駄な生産性の低下を防止できる。さらに、本実施の形態の画像形成装置１００は、印刷データの印刷モードに応じて、プロセス線速の低減比率を切り替えることで、高画質の印刷を優先する場合や生産性を優先する場合など場合に応じた補正が可能である。

１ ＣＰＵ
２ ＲＯＭ
３ ＲＡＭ
５ａ、５ｂ、５ｃ 検出センサ
３０ パターン画像
１００ 画像形成装置
１０１ 光学装置
１０２ 像形成部
１０３ 転写部
１１０ ポリゴンミラー
１１１ａ、１１１ｂ 走査レンズ
１１２ｙ、１１２ｋ、１１２ｍ、１１２ｃ、１１４ｙ、１１４ｋ、１１４ｍ、１１４ｃ、１１５ｙ、１１５ｋ、１１５ｍ、１１５ｃ 反射ミラー
１１３ｙ、１１３ｋ、１１３ｍ、１１３ｃ ＷＴＬレンズ
１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃ 感光体（ドラム）
１２１ｙ、１２１ｋ、１２１ｍ、１２１ｃ 現像器
１２２ｙ、１２２ｋ、１２２ｍ、１２２ｃ 帯電器
１３０ 中間転写ベルト
１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１３４ａ、１３４ｂ、１３５、１３８ 搬送ローラ
１３３ ２次転写ベルト
１３６ 定着装置
１３７ 定着部材
１３９ クリーニング部
１４０ プリンタコントローラ
１４１ スキャナコントローラ
１４２ 画像処理部
１４３Ｋ、１４３Ｍ、１４３Ｃ、１４３Ｙ 書込制御部
１４４Ｋ、１４４Ｍ、１４４Ｃ、１４４Ｙ ラインメモリ
１４５ エンジン制御部
１４６ 信号変換部
１４７Ｋ、１４７Ｃ、１４７Ｍ、１４７Ｙ ＬＤ制御部
１４８ 書込処理部

特開２００８‐１０７７０４号公報

Claims (5)

1. 画像データに応じた光を照射する光源と、
   前記光源から照射された光を主走査方向に偏向する偏向手段と、
   副走査方向に回転または移動する複数の第１像担持体に偏向された光を走査させて前記複数の第１像担持体に異なる色の像を形成し、前記複数の第１像担持体に形成された各色の像を重ね合わせて第２像担持体に転写し、前記第２像担持体に転写された前記各色の像を受像材に転写して画像形成を行う画像形成手段と、
   前記第２像担持体上に各色の位置ずれ補正用のパターン画像を形成するパターン画像形成手段と、
   前記第２像担持体上に形成された前記パターン画像を検出する検出手段と、
   前記検出手段による前記パターン画像の検出結果によって、画像形成条件を制御して、前記各色の位置ずれ補正を行う補正手段と、を備え、
   前記画像形成手段は、前記補正手段により前記各色の位置ずれ補正が行われる場合、前記偏向手段の回転速度に対する前記第２像担持体の走行速度であるプロセス線速を前記画像データの出力時よりも低減することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記偏向手段は、前記各色の位置ずれ補正を行う場合、実現可能な最も速い回転数で回転することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記補正手段は、前記光の走査線の曲がりおよび傾きを補正することで、前記各色の位置ずれ補正を行い、
   前記画像形成手段は、前記曲がりおよび前記傾きが予め定めた所定値以上の場合に、前記プロセス線速を低減することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成手段は、前記画像データの出力モードに従って、前記プロセス線速の低減比率を切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成手段は、生産性を優先する前記出力モードにおける前記プロセス線速の速度より、画質を優先する前記出力モードにおける前記プロセス線速の速度を下げることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

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