JP2023057241A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ジョブの途中でカートリッジが交換されても正確な色ずれ補正を低コストで行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、画像形成部９００と、画像形成部９００に画像を形成させるための画像データに対して色ずれ補正を含む処理を行う画像処理部８００と、制御部６００と、を備える。画像形成部９００は、色ずれ補正に用いられる補正情報を取得して記憶部９０１に記憶する。画像処理部８００は、処理前の第１画像データと処理後の画像データを圧縮した第２画像データとを保存するメモリ８０６を備える。制御部６００は、キャリブレーションが行われた場合、画像形成部９００に補正情報を更新させ、画像処理部８００に第１画像データを更新後の補正情報に基づいて処理させて、画像形成部９００に、処理後の該第１画像データに基づいて画像形成させる。【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、マルチファンクションプリンタ、プリンタ、ファクシミリ、印刷装置等の画像形成装置に関する。

電子写真方式のカラー複写機やカラープリンタ等の画像形成装置は、複数の色成分の画像を重ね合わせてフルカラー画像を形成する。そのために画像形成装置は、例えば複数の感光体及び一つの中間転写体を備える。複数の感光体の各々には、色成分毎の単色の画像が形成される。各感光体の画像が中間転写体上に重畳して転写されることで、中間転写体上にフルカラー画像が形成される。中間転写体上のフルカラー画像がシートに転写されて定着されることで、シートにフルカラー画像が形成される。

このような画像形成装置は、感光体の位置精度や寸法のずれや感光体を露光する露光器の位置精度等に起因して、中間転写体上に転写された色成分毎の画像の相対位置にずれが生じることがある。このような相対位置のずれは、フルカラー画像の色味が所定の色味とならない「色ずれ」の原因となる。特許文献１～３は、色ずれの補正等のキャリブレーションが提案されている。特許文献１には、画像の傾きや歪みを補正するために、形成する画像を表す画像データを補正する画像処理部と、色成分毎の画像の相対位置を補正するために、画像処理部で補正された画像データを補正する画像形成部と、を備えた画像形成装置が開示されている。特許文献２には、画像の位置にずれが生じる場合でも、大容量メモリを用いずに良好な画像を得る技術が開示されている。特許文献３には、画像濃度を調整する技術が開示されている。特許文献３には、感光体に画像を形成する際に用いられる露光器の発光制御方法が開示されている。この発光制御方法では、８ビットのＲＧＢの画像データを８ビットのＣＹＭＫの画像データに変換し、変換後の画像データに階調補正を行ってハーフトーン処理を行うことで、１ビットのＣＹＭＫの画像データが生成される。露光器は、生成された１ビットのＣＹＭＫのデータに基づいて発光制御される。

特開２００２－２０２６４８号公報 特開２００６－３０３６３６号公報 特開２０１４－２１５３３３号公報

感光体は、感光体の表面を帯電させる帯電器及び感光体に形成された静電潜像を現像する現像器等とともに、一体に構成されることがある。このような一体の構成を本明細書では「カートリッジ」という。カートリッジは、画像形成装置に着脱可能であり、耐用期間が経過すると交換される。色ずれは、画像データの内容や、カートリッジの交換タイミングによっては、上記のような従来の補正を行っても解消されずに画像不良が生じることがある。

図８は、画像形成装置で画像データの処理を行う画像処理部の説明図である。画像形成装置１は、画像処理部８００、制御部６００、画像形成部９００、及びＵＩ部５０を備える。画像処理部８００は、ＰＤＬ／ＲＩＰ処理部８０１、色処理部８０２、階調補正部８０３、色ずれ補正量演算部８０４、ハーフトーン処理部８０５、メモリ８０６、及びその他処理部８０７を備える。ＵＩ部５０は、表示部５０１及び操作部５０２を備えるユーザインタフェースである。画像形成装置１は、所定のネットワークを介して外部装置の一例であるＰＣ（Personal Computer）７００に接続される。

画像形成装置１は、ＰＣ７００から画像データを取得する、画像データは、ＰＤＬ／ＲＩＰ処理部８０１により色毎のラスタイメージに展開される。ラスタイメージは、画像を色の付いたドット（点）の羅列、集合として表現する。一般的にラスタイメージは８ビットである。

制御部６００は、色ずれ補正等のキャリブレーションの指示をＵＩ部５０から取得すると、画像形成部９００を制御して、各色の色ずれ量を取得する。色ずれ量は、画像形成部９００に設けられる色ずれ量記憶部９０１に保存される。既に色ずれ量が保存されている場合、既に保存さている色ずれ量は、新たに取得した色ずれ量に更新される。ラスタイメージは、色ずれ補正量演算部８０４により、色ずれ量が補正されたラスタイメージに展開される。

これらの処理は、画像データと色ずれ量の演算方式とによって処理時間が変化する。そのために、データサイズが固定されて処理時間が安定するラスタイメージに展開して以降の画像データは、メモリ８０６に蓄積しつつ出力される。これによりＰＤＬ／ＲＩＰ処理部８０１の処理時間のばらつきが吸収され、生産性が維持される。

メモリ８０６のコストを下げるためには、蓄積される画像データのデータ量が小さい方が望ましい。ハーフトーン処理部８０５は、一般的に階調を面積で表現することでデータのビット数を削減する。例えばハーフトーン処理部８０５は、８ビットの画像データ（ラスタイメージ）を１ビットの画像データに圧縮する。このハーフトーン処理後の画像データをメモリ８０６に蓄積することで、メモリ８０６に蓄積される画像データのデータ量を少なくすることができる。

画像形成装置１のカートリッジが交換される場合について説明する。図９は、ジョブ（複数ページの画像データ）の実行中にカートリッジが交換される場合の動作の説明図である。第１ジョブの実行開始時にはカートリッジＡが用いられ、第１ジョブの実行中にカートリッジＡがカートリッジＢに交換される。第２ジョブは第１ジョブの終了後にカートリッジＢを用いて行われる。

第１ジョブの実行時には、第１ジョブの画像データが、カートリッジＡによるキャリブレーションで得られた色ずれ量に基づいて色ずれ補正される。色ずれ補正は、例えば色ずれ補正量演算部８０４が、色ずれ量記憶部９０１から取得する色ずれ量に基づいて１画素のオフセット量を算出し、算出したオフセット量により画像データを補正することで行われる。色ずれ補正後の画像データは、ハーフトーン処理部８０５による処理後にメモリ８０６に蓄積される。メモリ８０６に蓄積される第１ジョブの画像データは、その他処理部８０７により処理された後に画像形成部９００へ送信される。画像形成部９００は、補正された画像データに基づいてシートへの画像形成を行う。この第１ジョブの途中でカートリッジＡが耐用期間の経過等の理由でカートリッジＢへ交換される。

経時変化が進んだカートリッジＡと交換された新品のカートリッジＢとでは、個体差も含めて階調特性や色ずれ量が異なる。そのためにカートリッジＢによるキャリブレーションを実行して、色ずれ量記憶部９０１の色すれ量を更新する。これにより、次に実行される第２ジョブの画像データに対して、カートリッジＢにより画像形成する際の色ずれ量が補正される。

しかしながら、カートリッジＡがカートリッジＢに交換された後に出力された第１ジョブによる画像は、カートリッジＡに合わせて色ずれ補正された画像をカートリッジＢで出力することになる。そのために色ずれ補正が適切に行われず、画像不良が発生してしまう。図９では、期間Ａで実行される第１ジョブがカートリッジＢで実行されることになり、形成された画像に色ずれが残ることになる。

図１０は、画像データの処理を行う画像処理部の説明図であるが、ジョブの途中でカートリッジが交換された場合にも正確な色ずれ補正が行えるように構成されている。この画像処理部８００は、メモリ８０６にＰＤＬ／ＲＩＰ処理部８０１で処理された画像データ（ラスタイメージ）が保存される。このような構成では、カートリッジが交換された場合でも、次のページの画像形成時から更新された色ずれ量で色ずれ補正が可能となる。しかし、ハーフトーン処理部８０５で圧縮される前の画像データであるために、メモリ８０６に保存される画像データのデータ量が多くなる。そのためにメモリ８０６のコストが大きくなる。

本発明は、上述の問題に鑑み、ジョブの途中でカートリッジが交換されても正確な色ずれ補正を低コストで行うことができる画像形成装置を提供することを主たる目的とする。

本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段に前記画像を形成させるための画像データに対して、色ずれの補正を含む処理を行う画像処理手段と、前記画像形成手段の構成部品が交換されると、前記画像形成手段にキャリブレーションの実行を指示する制御手段と、を備えており、前記画像形成手段は、記憶手段を備え、前記キャリブレーションにより前記色ずれの補正に用いられる補正情報を取得して前記記憶手段に記憶し、前記画像処理手段は、処理前の前記画像データである第１画像データと処理後の前記画像データを圧縮した第２画像データとを保存する保存手段を備えており、前記制御手段は、前記キャリブレーションが行われていない場合、前記画像形成手段に、前記保存手段に保存された前記第２画像データに基づいて画像を形成させ、前記制御手段は、前記キャリブレーションが行われた場合、前記画像形成手段に前記記憶手段に記憶された前記補正情報を更新させ、前記画像処理手段に、前記第１画像データを更新後の補正情報に基づいて処理させて、前記画像形成手段に、処理後の該第１画像データに基づいて画像形成させることを特徴とする。

本発明によれば、ジョブの途中でカートリッジが交換されても正確な色ずれ補正を低コストで行うことが可能となる。

画像形成装置の構成図。 主走査線のずれの説明図。 画像形成装置の制御部の説明図。 色ずれ量記憶部に記憶される情報の説明図。 （ａ）～（ｆ）は、色ずれ補正の説明図。 色ずれ量の補正処理を表すフローチャート。 色ずれ量の補正処理を表すフローチャート。 従来の画像処理部の説明図。 ジョブの実行中にカートリッジが交換される場合の動作の説明図。 従来の画像処理部の説明図。

以下に、図面を参照してこの発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成要素の相対配置、数値等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（画像形成装置）
図１は、本実施形態の画像形成装置の構成図である。画像形成装置１は、電子写真方式を用いた、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにより画像を形成し、転写部（二次転写ローラ２５）によりシートＰへ画像を転写し、定着ユニット３０によりシートＰに画像を定着させる。シートＰは、表面に画像が印刷される記録材である。シートＰには、例えば、普通紙、厚紙、ＯＨＰシート、コート紙、ラベル紙、ミシン目紙等が用いられる。本実施形態の画像形成装置１は、例えば４色フルカラーのマルチファンクションプリンタである。

画像形成装置１は、内蔵する各構成部品の動作を制御する制御部６００を備える。制御部６００は、外部装置から入力される画像データやシート情報を含む印刷情報信号に基づいて、画像形成装置１内の各構成部品を統括的に制御して画像形成動作を実行する。

画像形成装置１はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の現像剤（以下、「トナー」という。）で生成されたトナー像を重ね合わせることで多色画像を形成する。そのために、各色のトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを備えている。図中の参照符号にはサフィックスとしてＹＭＣＫを付与しているが、各色の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは基本構成が同じである。そのため、明細書においては色を区別して説明する必要がない場合には、サフィックスを省略する。

画像形成ユニット１０は、画像が形成される像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という）１１を備える。画像形成ユニット１０は、感光ドラム１１に作用するプロセス手段としての、クリーニング部材（不図示）、帯電器である帯電ローラ１２、及び現像器１４、をさらに備えている。現像器１４のトナー収容室内には、基本的には負帯電した対応する色のトナーが収容される。画像形成ユニット１０の近傍には、感光ドラム１１に対する露光器としてレーザスキャナユニット１３が配置される。画像形成ユニット１０の下部には、シートＰを収納する給紙カセット２が配設されている。画像形成ユニット１０の上側には、転写ベルトユニット（以下、「転写ユニット」という）２０が設けられている。

感光ドラム１１は、表面に感光層を有し、ドラム軸を中心に回転する。帯電ローラ１２は、回転する感光ドラム１１の表面を一様に帯電させる。レーザスキャナユニット１３は、対応する色の画像データに基づいて出射するレーザ光により、感光ドラム１１の帯電された表面を露光する。レーザ光の露光により、感光ドラム１１の表面に画像データに応じた静電潜像が形成される。現像器１４は、対応する色のトナーを静電潜像に付着させることで、感光ドラム１１の表面に対応する色のトナー像を形成する。

レーザスキャナユニット１３は、例えばレーザ光の発光源と、回転多面鏡を含む光学部品と、を備える。発光源は、画像データに応じて点滅するレーザ光を出射する。光学部品は、出射されたレーザ光を感光ドラム１１方向へ偏向する。その際、回転多面鏡は、回転しながらレーザ光を反射する。回転多面鏡の回転により、光学部品がレーザ光を偏向する方向が移動する。そのためにレーザ光は、感光ドラム１１を一方向に走査することになる。本実施形態では、レーザ光は、感光ドラム１１の表面をドラム軸方向に走査する。そのために、感光ドラム１１のドラム軸方向が主走査方向となる。

転写ユニット２０は、中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１を駆動する駆動ローラ２２と、テンションローラ２４とを有する。中間転写ベルト２１の内側には４つの一次転写ローラ１５が配設されている。各一次転写ローラ１５は、対応する画像形成ユニット１０の感光ドラム１１に対向して、中間転写ベルト２１を挟んで配置される。感光ドラム１１と一次転写ローラ１５とで一次転写部が形成される。各感光ドラム１１が担持するトナー像は、一次転写部で中間転写ベルト２１に重畳するように転写される。これにより中間転写ベルト２１にフルカラーのトナー像が形成される。

駆動ローラ２２は、中間転写ベルト２１を回転駆動する。駆動ローラ２２に対して中間転写ベルト２１を挟んで対向する位置には、転写部である二次転写ローラ２５が配設されている。中間転写ベルト２１と二次転写ローラ２５とは、接触しており、この接触部分で二次転写ニップ部Ｔ２を形成する。中間転写ベルト２１は、回転することで、担持するフルカラーのトナー像を二次転写ニップ部Ｔ２へ搬送する。二次転写ローラ２５は、二次転写ニップ部Ｔ２において、給紙カセット２から給送されてきたシートＰへ中間転写ベルト２１が担持するトナー像を転写する。

テンションローラ２４は、中間転写ベルト２１に所定の張力を付与する。テンションローラ２４に対して中間転写ベルト２１を挟んで対向する位置には、中間転写ベルトクリーナ２３が配設されている。中間転写ベルトクリーナ２３は、ブラシ状の弾性体を有する。二次転写ニップ部Ｔ２でシートＰに転写されずに中間転写ベルト２１に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーナ２３の弾性体が中間転写ベルト２１に押し付けられることで、電源ユニット（不図示）から正極のクリーニング電圧が印加される。これにより、中間転写ベルト２１に残留したトナーは通常とは逆の正極性となる。正電圧が印加される一次転写部では、通常の負極に帯電したトナーが感光ドラム１１から中間転写ベルト２１側に転写されるのに対し、中間転写ベルト２１に残留した正極に帯電するトナーが感光ドラム１１側に回収される。感光ドラム１１側に回収されたトナーはドラムクリーニング部材により回収される。

画像形成装置１は、シートＰを給紙カセット２から給送するために搬送路Ｑを備える。搬送路Ｑには、シートＰの搬送方向の上流側から順に、給送ローラ３、分離ローラ対４、レジストローラ対５、紙詰まり検知機構Ｊ、二次転写ローラ２５、定着ユニット３０、及び排出ローラ対（不図示）が配設される。シートＰは、搬送路Ｑを介して排出トレイ９まで搬送される。

給送ローラ３は、シートＰを給紙カセット２からピックアップして搬送路Ｑへ給紙する。給送ローラ３により給紙されたシートＰは、分離ローラ対４により、公知の分離技術で１枚ずつ分離される。シートＰは、給送ローラ３と分離ローラ対４とにより搬送路Ｑへ１枚ずつ搬送されることになる。搬送路Ｑを搬送されるシートＰは、レジストローラ対５により斜行補正された後、中間転写ベルト２１が担持するトナー像が二次転写ニップ部Ｔ２へ搬送されるタイミングに合わせて、二次転写ニップ部Ｔ２へ搬送される。紙詰まり検知機構Ｊは、二次転写ニップ部Ｔ２へ搬送されるシートＰの紙詰まりの有無を検知する。二次転写ニップ部Ｔ２でトナー像が転写されたシートＰは、二次転写ローラ２５により定着ユニット３０へ搬送される。

定着ユニット３０は、シートＰを押圧する一対のローラとシートＰを加熱するヒータとを備える、定着ユニット３０は、シートＰを押圧しながら加熱することによって、シートＰ上の未定着のトナー像をシートＰに溶融定着させる。定着ユニット３０は、一対のローラの表面に所定の電圧を印加することで、トナーが電気的にローラに付着することを抑制している。定着ユニット３０により画像定着されたシートＰは、排出トレイ９へ排出される。

画像形成装置１は、上部にイメージリーダ４０を搭載する。イメージリーダ４０は、原稿の画像を光学センサ４３で読み取り、画像データに変換する機能を有する。イメージリーダ４０は、原稿トレイ４２を有するＡＤＦ（Auto Document Feeder）４１と、原稿が載置される原稿台ガラス４５と、を備える。ＡＤＦ４１を用いて原稿から画像を読み取る場合、原稿が原稿トレイ４２に載置され、１枚ずつ光学センサ４３による読取位置を経由して排出トレイ４４へ排出される。光学センサ４３は、移動せずに、読取位置を通過する原稿から画像を読み取る。原稿台ガラス４５を用いて原稿から画像を読み取る場合、原稿が原稿台ガラス４５側に画像形成面を向けて載置され、光学センサ４３により読み取られる。光学センサ４３は、移動しながら原稿台ガラス４５に載置された原稿から画像を読み取る。

画像形成装置１は、画像形成装置１の状態の表示や、ユーザによる指示等の入力を受け付けるためのＵＩ部５０を備える。そのためにＵＩ部５０は、後述の表示部と操作部とを備える。

（色ずれ）
前述の通り、レーザスキャナユニット１３から発せられたレーザ光が感光ドラム１１上を走査する。このレーザ光が感光ドラム１１上を走査する方向が主走査方向と呼ばれる。また、レーザ光が感光ドラム１１上を走査した軌跡は主走査線と呼ぶ。

図２は、感光ドラム１１上の主走査線のずれの説明図である。Ｘ方向は主走査方向であり、Ｙ方向は感光ドラム１１の回転方向である。感光ドラム１１の回転方向は、主走査方向に直交する副走査方向となる。理想的な走査が行われる場合、主走査線３０１が形成される。しかし実際には、様々な要因により主走査線３０２が形成される。主走査線３０２は、例えば感光ドラム１１の位置精度や径のずれ、及びレーザスキャナユニット１３における光学部品の位置精度ずれに起因して、右上がりの傾き及び湾曲が発生している。
このような主走査線３０２の傾き及び湾曲がいずれかの画像形成ユニット１０の感光ドラム１１に存在する場合、中間転写ベルト２１に転写された各色のトナー像には、色ずれ（位置ずれ、レジストレーションずれ）が発生することになる。

本実施形態では、主走査方向（Ｘ方向）において、印字領域の走査開始位置となるポイントＡを基準点として、複数のポイント（ポイントＢ、ポイントＣ、ポイントＤ）で、主走査線３０１と主走査線３０２の副走査方向（Ｙ方向）のずれ量を測定する。ずれ量を測定したポイント毎に、印字領域が複数の領域（ポイントＡ－Ｂ間を第１領域、ポイントＢ－Ｃ間を第２領域、ポイントＣ－Ｄ間を第３領域とする）に分割される。ポイントＡの主走査線３０２の測定点Ｐａ、ポイントＢの主走査線３０２の測定点Ｐｂ、ポイントＣの主走査線３０２の測定点Ｐｃ、ポイントＤの主走査線３０２の測定点Ｐｄを結ぶ直線により、各領域の主走査線３０２の傾きが近似される。即ち、第１領域の主走査線３０２の傾きは、直線Ｌａｂにより近似される。第２領域の主走査線３０２の傾きは、直線Ｌａｃにより近似される。第３領域の主走査線３０２の傾きは、直線Ｌａｄにより近似される。

図２の例では、各測定点Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄでずれ量が測定されており、そのずれ量の値はそれぞれｍ１、ｍ２、ｍ３である。ポイント間のずれ量の差（第１領域はｍ１、第２領域はｍ２－ｍ１、第３領域はｍ３－ｍ２）が正の値である場合、該領域の主走査線３０２は、図２に例示したＸＹ平面において、右上がりの傾きを有する。ポイント間のずれ量の差が負の値である場合、該領域の主走査線３０２は、右下がりの傾きを有する。

（制御部）
図３は、画像形成装置１の制御部の説明図である。
制御部６００は、不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算部、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶部（メモリ）を備えた装置である。制御部６００は、ＣＰＵがメモリに格納されたコンピュータプログラムを実行することで、画像形成装置１の動作を制御する。

制御部６００は、画像処理部８００、画像形成部９００、及びＵＩ部５０等の構成部品に電気的に接続されている。制御部６００は、画像処理部８００、画像形成部９００、及びＵＩ部５０との間で通信を行う。画像処理部８００及び画像形成部９００も画像形成装置１に内蔵される。画像処理部８００は、ＰＣ７００等の外部装置やイメージリーダ４０等の入力装置から画像データを取得して色ずれ補正を含む画像処理を行い、画像形成部９００へ送信する。

制御部６００は、画像形成装置１と通信可能な外部装置であるＰＣ７００等から取得する画像データやシート情報を含む印刷情報信号に基づいて、画像形成装置１内の各構成部品を統括的に制御して画像形成動作を実行する。ＵＩ部５０は、表示部５０１及び操作部５０２を備える。操作部５０２は、各種キーボタン、タッチパネル等を含む。操作部５０２から入力される指示等は制御部６００へ送信される。表示部５０１は、制御部６００の制御により各種の情報を表示する。

画像形成部９００は、感光ドラム１１、帯電ローラ１２、レーザスキャナユニット１３、現像器１４、一次転写ローラ１５、及び定着ユニット３０等の画像形成に用いられる構成部品を含む。画像形成部９００は、画像処理部８００から取得する画像データに基づいてシートＰへの画像形成を行う。制御部６００は、画像形成部９００のこれらの構成部品の少なくとも一つが交換された場合や、環境変動、経時変化に応じて、キャリブレーションを実行する。

画像形成部９００は、色ずれ量記憶部９０１を備える。色ずれ量記憶部９０１は、色毎の色ずれ量を記憶しており、例えば上述した領域毎に、色毎の主走査線の色ずれに関する情報を記憶する。本実施形態では、図２で説明した主走査線の傾き及び湾曲を示す情報が色ずれ量記憶部９０１に色毎に記憶される。主走査線の傾き及び湾曲を示す情報は、実際の主走査線３０２と理想的な主走査線３０１との差、即ち、ずれ量を測定した複数のポイントで区切られる各領域における主走査方向の幅及び副走査方向のずれ量である。色ずれ量記憶部９０１に記憶される色毎の色ずれ量が、色ずれを補正するためも補正情報となる。

図４は、色ずれ量記憶部９０１に記憶される情報の説明図である。図４の第１～第３領域は、図２の第１～第３領域に対応する。例えば、図４における第１～第３領域の幅は、図２における第１～第３領域の主走査方向の幅、即ち、（Ｐａ，Ｐｂ）のｘ座標差、（Ｐｂ，Ｐｃ）のｘ座標差、（Ｐｃ，Ｐｄ）のｘ座標差にそれぞれ対応する。また、図４における第１～第３領域のずれ量は、図２における第１～第３領域のずれ量、即ち、（Ｐａ，Ｐｂ）のｙ座標差（ｍ１）、（Ｐｂ，Ｐｃ）のｙ座標差（ｍ２－ｍ１）、（Ｐｃ，Ｐｄ）のｙ座標差（ｍ３－ｍ２）にそれぞれ対応する。

なお、本実施形態では、色ずれ量記憶部９０１は、色ずれに関する情報として、理想的な主走査線３０１と、実際の主走査線３０２とのずれ量を記憶するが、実際の主走査線３０１の傾き及び湾曲の特性等を導出可能な情報であればこれに限られない。例えば、色ずれに関する情報は、実際の主走査線３０１の傾きや端点の座標等であってもよい。また、色ずれ量記憶部９０１に記憶される情報は、本装置の製造工程において、上記ずれ量を測定し、画像形成装置１に固有の情報として予め記憶するようにしてもよい。また、画像形成装置１自体に、上記ずれ量を検出する検出機構を準備し、感光ドラム１１毎に色ずれ量を測定するための所定のパターンを形成し、上記検出機構により該パターンから検出したずれ量を記憶するような構成でもよい。

（画像処理部）
画像処理部８００は、ＰＤＬ／ＲＩＰ処理部８０１、色処理部８０２、階調補正部８０３、色ずれ補正量演算部８０４、ハーフトーン処理部８０５、メモリ８０６、及びその他処理部８０７を備える。画像処理部８００は、ＰＣ７００から画像データ等のデータを取得する。画像データは、ＰＤＬ／ＲＩＰ処理部８０１及びメモリ８０６へ送信される。メモリ８０６は、画像データを蓄積する。

ＰＤＬ／ＲＩＰ処理部８０１は、取得したデータに対してＰＤＬ（Page Description Language）処理及び（Raster Image Processor）処理を行う。ＰＤＬ処理は、取得した様々な種類のＰＤＬデータを解析する。ＰＤＬデータは、ページ単位の画像を作成するためのプリンタ制御コードで記載されている。ＰＤＬ処理は、単純な文字コードの他、図形描画のコードや写真画像のコード等が含まれる入力フォーマット、ＰＤＦという文書表示用ファイル形式のドライバを使用せずに投げ込まれる入力フォーマットも対象としている。ＲＩＰ処理とは、ＰＤＬデータをビットマップ（ラスタイメージ）へ変換（展開）する処理である。

色処理部８０２は、グレースケール、ＲＧＢ、ＣＭＹＫ等の様々な画像データを取得可能である。色処理部８０２は、取得した画像データ（ラスタイメージ）に対するカラーマッチング処理を行う。色処理部８０２において、ＩＣＣプロファイルによる色調整が行われる。ＩＣＣプロファイルには、ソースプロファイルとプリンタプロファイルとがある。

ソースプロファイルは、ＲＧＢ（又はＣＭＹＫ）データを、一度、規格化されたＬ＊ａ＊ｂ＊空間に変換し、このＬ＊ａ＊ｂ＊データを再度ターゲットとなるプリンタに適したＣＭＹＫ空間に変換する際に用いられる。ソースプロファイルは、ＲＧＢプロファイルとＣＭＹＫプロファイルとを含む。取得した画像データがＲＧＢの画像の場合、ＲＧＢプロファイルが選択され、ＣＭＹＫの画像の場合、ＣＭＹＫプロファイルが選択される。プリンタプロファイルは、画像形成装置１の色特性に合わせて作られている。

ＩＣＣプロファイルは、一般的にルックアップテーブル形式で用意される。ソースプロファイルは、ＲＧＢ（又はＣＭＹＫ）データが入力されると、一意にＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換する。プリンタプロファイルは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊データを画像形成装置１にマッチしたＣＭＹＫデータに変換する。

階調補正部８０３は、画像形成部９００に対応した出力画像の階調補正を行う。階調補正部８０３は、ＣＭＹＫのそれぞれに対応する一次元のルックアップテーブルを用いて、画像形成部９００毎に異なる出力画像のリニアリティを保つ役割を有する。一般的に、画像濃度のキャリブレーションの結果は、このルックアップテーブルに反映される。

色ずれ補正量演算部８０４は、色ずれ量記憶部９０１に記憶される色毎の主走査線のずれ量の情報に基づいて、各領域の、主走査方向のずれ量を相殺するように画像データを補正する。例えば、色ずれ補正量演算部８０４は、以下のような演算を色毎に実行することで副走査方向の色ずれ補正量を算出する。主走査方向の座標データをｘ［ｍｍ］、副走査方向の色ずれ補正量をΔｙ［ｍｍ］とした場合の図２、図４に基づく各領域の演算式を以下に示す。
第１領域：Δｙ１＝ｘ＊（ｍ１／Ｌ１）
第２領域：Δｙ２＝ｘ＊（ｍ２－ｍ１）／（Ｌ２－Ｌ１）
第３領域：Δｙ３＝ｘ＊（ｍ３－ｍ２）／（Ｌ３－Ｌ２）
なお、この演算はｍｍ単位で説明したが、分解能を上げることで色ずれ量の測定精度及び色ずれ補正量の精度を上げることも可能である。

図２に示すようにＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、印刷開始位置（ポイントＡ）から、各ポイントＢ、ポイントＣ、ポイントＤまでの主走査方向の距離（単位ｍｍ）である。ｍ１、ｍ２、ｍ３は、第１領域（ポイントＢ）、第２領域（ポイントＣ）、第３領域（ポイントＤ）における理想的な主走査線３０１と、実際の主走査線３０２との副走査方向のずれ量である。

ハーフトーン処理部８０５は、複写機能やプリンタ機能等に応じて、異なる種類のスクリーニングを択一的に適用することができる。一般に、複写動作等では、モアレの起きにくい誤差拡散系の処理が用いられる。プリント動作では、文字や細線の再現性を考えてディザマトリクス等を利用したスクリーン系の処理が用いられる。

誤差拡散系の処理は、注目画素とその周辺画素に対して誤差フィルタで重み付けを行い、階調数を保ちながら多値化の誤差を配分して補正していく処理である。スクリーン系の処理は、ディザマトリックスの閾値を多値に設定して擬似的に中間調を表現する処理である。スクリーン系の処理では、ＣＭＹＫのそれぞれの画像データを独立に変換し、画像データによって低線数と高線数とを切り替えて再現する場合もある。

更に、ハーフトーン処理部８０５は、ドット毎に算出された色ずれ補正量に基づいて、ドット毎の出力タイミングの調整及び画素毎の露光量の調整を行う。これにより、各色のトナー像を転写したときの色ずれが防止される。ハーフトーン処理部８０５は、階調を面積で表現することでデータのビット数を削減する。例えばハーフトーン処理部８０５は、８ビットの画像データ（ラスタイメージ）を１ビットの画像データに圧縮する。ハーフトーン処理部８０５は、ハーフトーン処理後の画像データをメモリ８０６に蓄積する。そのためにメモリ８０６に蓄積される画像データのデータ量を少なくすることができる。

その他処理部８０７は、ＣＭＹＫのそれぞれの画像データに対し、エッジ部分をパターンマッチングにより検出する。その他処理部８０７は、検出したエッジ部分をより滑らかに再現されるパターンに変換することで、ジャギーを軽減するスムージング処理を行う。また、その他処理部８０７は、画像形成部９００に合わせた補正処理等を行う。

（色ずれ補正）
図５は、色ずれ補正の説明図である。図５（ａ）は、右上がりの傾きを有する主走査線の例示図である。図５（ｂ）は、補正前、即ち、原画像の水平な直線のビットマップイメージである。図５（ｃ）は、図５（ａ）の主走査線の傾きによる色ずれを相殺するために、図５（ｂ）に例示したビットマップイメージを補正した後の、補正ビットマップイメージである。図５（ｃ）の補正ビットマップイメージは、傾きずれ量が、例えば図５（ａ）で与えられた場合における理想的なものである。

図５（ｄ）は、色ずれ補正量Δｙと補正を行うための補正係数の関係を表すテーブルである。ｋは色ずれ補正量Δｙの整数部分（小数点以下を切り捨て）であり、画素単位での副走査方向の補正量を表す。βとαは、画素単位未満の副走査方向の補正を行うための補正係数であり、色ずれ補正量Δｙの小数点以下の情報より、副走査方向の前後のドットの露光量の分配率を表す。α＝Δｙ－ｋ、β＝１－αにより算出される。αは走査しているドットに対する分配率、βは後行ドットに対する分配率を表す。

図５（ｅ）は、図５（ｄ）の補正係数にα、βに基づいて、副走査方向の前後のドットの露光比率を調整するための補正されたビットマップイメージを模式的に示す。図５（ｆ）は、補正されたビットマップイメージの感光ドラム１１への露光イメージである。図５（ｆ）は、主走査ラインの傾きが補正されたビットマップイメージに相殺され、水平な直線が形成されている様子を示している。

（色ずれ補正処理）
色ずれ変動の抑制処理について説明する。画像処理部８００は、ハーフトーン処理部８０５による処理後の画像データをメモリ８０６に保存させるだけでなく、階調補正部８０３による処理前の画像データもメモリ８０６に保存できるようになっている。詳しくは、ＰＤＬ／ＲＩＰ処理部８０１による処理前の画像データが第１画像データ、ハーフトーン処理部８０５による処理後の画像データが第２画像データとして保存される（図３参照）。制御部６００からキャリブレーションの指示がある場合、画像形成部９００は、各色の色ずれ量を算出し、色ずれ量記憶部９０１の各色の色ずれ量を更新する。色ずれ量の更新により、部品交換、環境変動、経時変化等による色ずれ量の変動が抑制される。

図６は、色ずれ量の補正処理を表すフローチャートである。

制御部６００は、ＰＣ７００から入力されたジョブに含まれる画像データを、画像処理部８００によりＲＩＰ処理前の第１画像データとしてメモリ８０６に保存する（Ｓ６０１）。制御部６００は、画像形成部９００の構成部品の少なくとも一つが交換された場合や、環境変動、経時変化に応じてキャリブレーションが行われていないかを確認する（Ｓ６０２）。画像形成部９００の構成部品は、例えば感光ドラム１１、帯電ローラ１２、レーザスキャナユニット１３、現像器１４、一次転写ローラ１５、及び定着ユニット３０である。

キャリブレーションが行われていない場合について説明する（Ｓ６０２：Y）。この場合、制御部６００は、メモリ８０６に保存されているハーフトーン処理後の第２画像データ（出力されていないデータ）をクリアしない（Ｓ６０３）。また、制御部６００は、画像形成部９００が各色の色ずれ量を新たに算出していないため、色ずれ量記憶部９０１に保存する各色の色ずれ量の更新を行わない（Ｓ６０４）。

制御部６００は、ＲＩＰ処理前の第１画像データに対して、ＰＤＬ／ＲＩＰ処理部８０１、色処理部８０２、階調補正部８０３、色ずれ補正量演算部８０４、及びハーフトーン処理部８０５による画像処理を行う（Ｓ６０７）。第１画像データは、ハーフトーン処理部８０５による処理により第２画像データとなる。制御部６００は、第２画像データをメモリ８０６に保存する（Ｓ６０８）。制御部６００は、メモリ８０６に保存した第２画像データを、順次、画像形成部９００へ送信して画像形成を行う（Ｓ６０９）。制御部６００は、第２画像データに応じた画像の出力が完了した時点で、該第２画像データをメモリ８０６からクリアする（Ｓ６１０）。

制御部６００は、ジョブで指示された画像の印刷が終了しておらず、次ページの画像がある場合に（Ｓ６１１：N）、次ページの画像データに対してＳ６０２以降の処理を繰り返し行う。制御部６００は、ジョブで指示された画像の印刷が終了している場合（Ｓ６１１：Y）、メモリ８０６に保存している第１画像データをクリア（Ｓ６１２）して処理を終了する。

ここでは、わかりやすく１ページの画像毎に印刷の完了後に次ページの画像の印刷を開始する場合について説明した。しかし実際には、生産性を維持するためにＲＩＰ処理からハーフトーン処理を行って第２画像データをメモリ８０６に保存する処理は、メモリ８０６の記憶容量が許容する範囲で、前ページの画像の印刷完了を待たずに並行して処理が進められる。

キャリブレーションが行われている場合について説明する（Ｓ６０２：N）。この場合、制御部６００は、メモリ８０６に保存されている第２画像データをクリアする（Ｓ６０５）。また、制御部６００は、画像形成部９００が各色の色ずれ量を新たに算出しているため、色ずれ量記憶部９０１に保存する各色の色ずれ量を更新する（Ｓ６０６）。色ずれ量記憶部９０１は、前述した領域毎の主走査線の色ずれに関する情報を記憶する。以降、制御部６００は、キャリブレーションが行われていない場合と同様に、Ｓ６０７以降の処理を実行する。なお、この場合、色ずれ補正は、更新後の色ずれ量により行われる。

なお、キャリブレーションは、例えば、ＰＣ７００から入力されたジョブの途中で、所定のページの画像を出力した際に画像形成部９００が実行する。例えば、感光ドラム１１、帯電ローラ１２、及び現像器１４の少なくとも一つは、交換可能なカートリッジとして画像形成装置１に着脱可能となっている。このようなカートリッジ内のいずれかの部品の耐用期間が経過した場合、画像形成装置１は、ジョブを停止する仕組みになっている。

制御部６００は、カートリッジ（ここではカートリッジＡ：図９参照）の耐用期間が経過した旨をＵＩ部５０の表示部５０１に表示して、ユーザにカートリッジの交換を促す。ユーザは表示部５０１の表示に従って耐用期間が経過したカートリッジＡを交換する。しかしながら耐用期間が経過したカートリッジＡに対して算出された色ずれ量によりＳ６０７、Ｓ６０８の処理を行うと、交換後のカートリッジＢの色ずれ量とは異なるために、色ずれ補正されずに画像不良が発生する。そのために制御部６００は、カートリッジが交換されたことを検知すると、交換後のカートリッジに対するキャリブレーションの実行を画像形成部９００に指示する。続けて、制御部６００は、Ｓ６０５の処理でメモリ８０６に保存されている未出力の第２画像データをクリアする。

本実施形態では、図２で説明したように、実際の主走査線３０２と理想的な主走査線３０１との差が色ずれ量として、色毎に色ずれ量記憶部９０１に保存される。即ち、色ずれ量が、測定した複数のポイントで区切られる各領域において、主走査線の傾き及び湾曲を示す情報として色毎に色ずれ量記憶部９０１に保存される。Ｓ６０２の処理でキャリブレーションが行われている場合、未出力の第２画像データがメモリ８０６からクリアされ、メモリ８０６に保存されている該当するページの第１画像データに対してＳ６０７の画像処理を行うことで、第２画像データが再度生成される。

このように、第１画像データもメモリ８０６に保存しておくことで、ジョブの途中で色味、画像濃度、色ずれ量等が変化するような部品交換があった場合でも、階調補正や色ずれ補正をやり直した画像の形成が可能となる。そのために、ジョブ途中であっても部品交換による色味変動や色ずれ量を抑制することが可能となる。

また、メモリ８０６の記憶容量は、ＲＩＰ処理後でハーフトーン処理前の第１画像データを保存するよりも大幅に抑制できる。例えばＣＭＹＫ４色のＡ４サイズ１枚の画像の画像データは、画像形成装置１の解像度が６００ｄｐｉ場合、ハーフトーン処理前では１３９ＭＢ程度（４色×２１０［ｍｍ］×２９７［ｍｍ］×８ビット）である。一方でＲＩＰ処理前の第１画像データは、一般的には１ＭＢに満たない場合が多い。ハーフトーン処理後の第２画像データは１７ＭＢ程度（４色×２１０［ｍｍ］×２９７［ｍｍ］×１ビット）であるため、ＲＩＰ処理前の第１画像データとあわせても１８ＭＢ程度の記憶容量であればよい。このようにメモリ８０６の記憶容量は、大幅な抑制が可能となる。

ここでは画像データの圧縮方法としてハーフトーン処理を用いる場合を説明したが、圧縮方法はこの方法に限らない。画像データの圧縮は、階調補正や色ずれ補正をやり直すことができないような不可逆の圧縮処理であればよい。また、ここでは感光ドラム１１、帯電ローラ１２、現像器１４を含むカートリッジを交換する場合を説明したが、色味、画像濃度変動、色ずれ量等が変動する可能性のある部品の交換時には、本実施形態は有効である。色味、画像濃度変動、色ずれ量等が変動する可能性のある部品は、感光ドラム１１、帯電ローラ１２、レーザスキャナユニット１３、現像器１４、一次転写ローラ１５、定着ユニット３０の少なくとも一つである。また、環境変動や経時変化によりキャリブレーションを行う場合にも本実施形態は有効である。

図７は、色ずれ量の補正処理を表すフローチャートである。この処理は、カートリッジの交換が生産性へおよぼす影響を抑制する場合の処理である。

制御部６００は、ジョブを取得すると、カートリッジの残りの耐用期間で印刷可能な枚数（残枚数）と、ジョブにより指示された印刷枚数とを比較する（Ｓ７０１）。ジョブにより指示された枚数が残枚数よりも多い場合（Ｓ７０１：Y）、制御部６００は、図６で説明した処理を行う（Ｓ６０１～Ｓ６１２）。

ジョブにより指示された枚数が残枚数よりも少ない場合（Ｓ７０１：N）、制御部６００は、画像処理部８００に第１画像データをメモリ８０６に保存させない。制御部６００は、Ｓ６０７と同様の画像処理を行い（Ｓ７０２）、第２画像データをメモリ８０６に保存する（Ｓ７０３）。この場合、画像処理部８００は、メモリ８０６に第２画像データを保存され、第１画像データを保存しない。その後、制御部６００は、図６のＳ６０９～Ｓ６１１の処理と同様の処理により画像の印刷処理を行う（Ｓ７０４、Ｓ７０５、Ｓ７０６）。

第１画像データをメモリ８０６に保存する場合、ＲＩＰ処理に時間を要するような画像データが連続すると、画像形成部９００の生産性よりも画像処理速度が遅くなるために生産性が低下する。しかし、第２画像データのみがメモリ８０６に保存される場合、ＲＩＰ処理の遅延による影響を最小限に抑えることができる。

このように、ジョブで指示された印刷枚数と残枚数との比較を行い、印刷枚数が残枚数よりも少なければ、ジョブの実行中にカートリッジが交換される可能性がない。そのために、ジョブの実行中にカートリッジ交換による色ずれ量が変動するリスクが無い。このような場合、メモリ８０６には、第１画像データが保存されず、第２画像データのみが保存される。そのために第２画像データをメモリ８０６の記憶容量の上限まで保存することができる。これにより画像形成装置１の生産性の低下が発生する可能性のある期間を最小限に抑制することが可能となる。

Claims (9)

1. シートに画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段に前記画像を形成させるための画像データに対して、色ずれの補正を含む処理を行う画像処理手段と、
   前記画像形成手段の構成部品が交換されると、前記画像形成手段にキャリブレーションの実行を指示する制御手段と、を備えており、
   前記画像形成手段は、記憶手段を備え、前記キャリブレーションにより前記色ずれの補正に用いられる補正情報を取得して前記記憶手段に記憶し、
   前記画像処理手段は、処理前の前記画像データである第１画像データと処理後の前記画像データを圧縮した第２画像データとを保存する保存手段を備えており、
   前記制御手段は、前記キャリブレーションが行われていない場合、前記画像形成手段に、前記保存手段に保存された前記第２画像データに基づいて画像を形成させ、
   前記制御手段は、前記キャリブレーションが行われた場合、前記画像形成手段に前記記憶手段に記憶された前記補正情報を更新させ、前記画像処理手段に、前記第１画像データを更新後の補正情報に基づいて処理させて、前記画像形成手段に、処理後の該第１画像データに基づいて画像形成させることを特徴とする、
   画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記キャリブレーションが行われた場合、前記保存手段に保存されている前記第２画像データをクリアし、前記画像処理手段に、クリアした前記第２画像データの処理前の第１画像データを、更新後の補正情報に基づいて処理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. 前記画像処理手段は、前記画像データに対して前記補正をやり直すことができない不可逆の圧縮を行い、前記第２画像データを生成することを特徴とする、
   請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記画像処理手段は、前記画像データに対してハーフトーン処理を行い、前記第２画像データを生成することを特徴とする、
   請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成手段は、交換可能なカートリッジを有し、
   前記制御手段は、前記カートリッジが交換されると前記キャリブレーションの実行を前記画像形成手段に指示することを特徴とする、
   請求項１～４のいずれか１項記載の画像形成装置。
6. 前記カートリッジは、感光ドラム、帯電器、露光器、及び現像器の少なくとも一つであり、
   前記制御手段は、前記感光ドラム、前記帯電器、前記露光器、及び前記現像器の少なくとも一つが交換されると、前記キャリブレーションの実行を前記画像形成手段に指示することを特徴とする、
   請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記カートリッジの残りの耐用期間で印刷可能な第１枚数と、ジョブにより指示された第２枚数とを比較し、前記第２枚数が前記第１枚数よりも少ない場合に、前記保存手段に前記第１画像データを保存させないことを特徴とする、
   請求項５又は６記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成手段は、複数の色の画像を重畳してフルカラーの前記画像を形成するものであり、前記キャリブレーションが指示されると、各色の色ずれ量を取得して前記記憶手段に色ずれ量を補正する前記補正情報を記憶することを特徴とする、
   請求項１～７のいずれか１項記載の画像形成装置。
9. 前記画像処理手段は、前記画像データに対して、前記色ずれ量を補正する前記補正情報に基づいて色ずれ補正を行うことを特徴とする、
   請求項８記載の画像形成装置。

Images