JP3327299B2 - 多重画像形成装置のレジ合わせ画像サンプリング補正方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数個の画像出力手段
を転写ベルトに沿って配設して多重画像を形成する多重
画像形成装置のレジ合わせを行うためのレジ合わせ画像
サンプリング補正方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ドキュメントを扱う複写機、プリ
ンター、ファックス等のカラー化が急速に進み、オフィ
スにおけるドキュメントがカラー化されてきた。これら
カラードキュメントを扱う機器は、今後更に高速化され
る傾向にある。

【０００３】カラードキュメントを扱う機器としては、
例えば黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サ
イアン（Ｃ）の各色毎に４つのＲＯＳ（Ｒaster Ｏutpu
t Ｓcanner）を持つ、いわゆるタンデムカラープリンタ
ーが提案されている（例えば特開平１−１４２６７４号
公報、特開平１−１４２６８０号公報、特開平１−１８
３６７６号公報、特開平１−２８１４６８号公報等）。
しかし、このタンデムカラープリンターは、複数個の別
々のＲＯＳが一つの画像を形成する方式であるがため
に、紙づまりやその他の異常動作の発生により、ユーザ
やサービスマンが画像形成装置の一部を本来の画像形成
時の位置から一時的に移動させたり、それらの部品を交
換した後に元の位置に復帰させたり、さらには温度の変
化や経時変化、衝撃があった場合、それら２つの位置関
係に微妙な誤差を生じ、各色のレジずれが発生するとい
うことが大きな問題がある。

【０００４】レジずれの要因には、ＲＯＳのスキャンす
る主走査方向のずれ成分、転写部材搬送ベルトの搬送方
向、即ち副走査方向のずれ成分、ＲＯＳのスキャン方向
の像の伸び縮み、即ちＲＯＳのスキャン倍率のずれ成
分、ＲＯＳのスキャン方向の角度のずれ、即ちＲＯＳの
スキューずれ成分等がある。

【０００５】そこで、各ＲＯＳによって予め決められた
像位置認識用パターンをパターンジェネレーターから一
定の決まりに従って出力し、その像位置認識用パターン
をそれらのＲＯＳの下流に配したＣＣＤによって、予め
決められたタイミングでサンプリングする。実際にＣＣ
Ｄによってサンプリングされた各色の像位置認識用パタ
ーンのサンプリングデータの位置関係に、予め決められ
た各色の像位置認識用パターンの色ずれが無かったと仮
定した時に得られると期待される位置関係と、どれだけ
の差異があるのかを検出し、その検出データーから各色
ののレジずれ量を演算する。その結果をもってＲＯＳの
書き込みタイミング等を補正することでレジずれの少な
い高品質な画質を提供するという方法が提案されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法は、各ＲＯＳからある一定の決まりに従って出力さ
れたレジずれ測定用パターンをそれらの下流に配置した
ＣＣＤによってサンプリングする場合、以下のような問
題があった。

【０００７】．レジずれ量の検出精度を上げようとす
ると、ＣＣＤのサンプリングスピードを上げなければな
らない。また、より細かいステップで高精度のレジずれ
補正をしようとすると、さらにＣＣＤのサンプリングス
ピードを上げなければならない。ところが、ＣＣＤのサ
ンプリングスピードを上げると、通常アクセススピード
の遅いＣＰＵ周辺メモリが使えなくなる。そこで、ＣＰ
Ｕ周辺メモリに高速メモリを使うと、ＣＰＵがバスを使
用できなくなってしまうという欠点があった。

【０００８】．主走査方向のレジずれ測定用パターン
と、副走査方向のレジずれ測定用パターンの両方を測定
するようなレジずれ測定系において、例えば幾つかの副
走査方向のレジずれ測定用パターンのサンプリングの間
に主走査方向のレジずれ測定用パターンのサンプリング
が入ってくるような場合、副走査方向のレジずれ測定用
パターンの画像データ処理の上に、主走査方向のレジず
れ測定用パターンの画像データ処理が上乗せされる形に
なってしまう。そのため、ＣＰＵの演算処理が集中し、
高価なＣＰＵを用いたり、通常のＣＰＵの稼働率を低く
抑えておく必要があった。さらに、レジずれ測定用パタ
ーンのサンプリング間隔（パターンの周期）をＣＰＵの
演算処理が集中するところで制限されてしまうため、周
波数の高い変動するカラーレジ振動成分を捉えることが
困難であるという欠点があった。

【０００９】．ＣＣＤを複数個使用してレジずれ測定
用パターンをサンプリングする場合、ひとつのＲＡＭを
共有して使用すると、それぞれのＣＣＤがレジずれ測定
用パターンをサンプリングするタイミングが重複しない
よう厳密に管理しなければならず、そのため、周波数の
高い変動するカラーレジ振動成分を捉える目的でパター
ンの間隔を縮めることができないという欠点があった。

【００１０】．レジずれ測定用パターンのサンプリン
グ後の像位置決定に際して、例えば重心法等を用いた高
度な像位置決定方法が採られた場合、その演算及び処理
にかかる時間は膨大なものになる。その結果として、膨
大なメモリを必要としたり、サンプリング後の演算及び
処理にかかる時間のため、そのシステムに要する時間が
膨大なものになったり、処理時間が追いつかず周波数の
高い変動するカラーレジ振動成分を捉えることが困難で
あるという欠点があった。

【００１１】さらには、装置固有の一定位置ずれ（以下
ＤＣ成分ずれという）、変動位置ずれ（以下ＡＣ成分ず
れという）の起こったレジずれ測定用パターンを確実に
サンプリングするために、ＣＣＤからの出力データをサ
ンプリングすると、サンプル幅が大きくなり、莫大なメ
モリを必要とし、しかもそのデータを処理するためにサ
ンプリング後に莫大なデータ処理時間を必要とする。

【００１２】また、タンデムカラープリンタでは、搬送
ベルト速度バラツキ、搬送ベルトウォーク（主走査方向
ずれ）バラツキ、転写ドラム回転バラツキ等、ＡＣ成分
ずれが無視できないほど大きい。そして、これらＡＣ成
分ずれをとってしまわないと本来の目的であるＤＣ成分
ずれを測定できない。ＡＣ成分ずれをとる方法は、例え
ばずれの周波数に影響を受けにくい周波数の２倍の幅
（既知であるサンプリング定理）をレジずれ測定用パタ
ーンとし、これを繰り返して平均をとることでほぼＤＣ
成分ずれだけの測定が可能となる。しかし、従来の方法
では、レジずれ測定用パターンを確実にサンプリングす
るためのサンプル幅が大きいために、レジずれ測定用パ
ターンの各々のパターンピッチも大きくなってしまい、
レジずれ測定用パターン自体の幅を小さくできなかっ
た。

【００１３】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、レジずれ測定用パターンの像位置アドレス、レジ
ずれ量を検出精度を高め、高精度のレジずれ補正が可能
な多重画像形成装置のレジ合わせ画像サンプリング補正
方式を提供することである。本発明の他の目的は、サン
プルタイミングを効率的な制御によりサンプルデータ量
を少なくし、像位置アドレスを正確に検出できるように
することである。本発明の他の目的は、高速サンプリン
グを可能にすると共にＣＰＵの演算処理の平滑化を可能
にすることである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、複
数個の画像出力手段を転写ベルトに沿って配設して多重
画像を形成する多重画像形成装置のレジ合わせを行うた
めのレジ合わせ画像サンプリング補正方式において、各
画像出力手段に画像データを供給し画像形成を制御する
出力制御手段と、各画像出力手段の主走査方向と副走査
方向にそれぞれ粗いレジずれ測定用パターンまたは細か
いレジずれ測定用パターンを繰り返し発生するパターン
ジェネレータと、各画像出力手段によって形成された画
像を転写ベルトの主走査方向の両側でサンプリングする
サンプリング手段と、該サンプリング手段のサンプル開
始ポイント及びサンプル幅を制御するサンプリング制御
手段と、サンプリング手段でサンプリングしたデータを
取り込みレジずれ算出のための演算処理を行う演算処理
手段と、サンプリングデータまたは演算処理データを格
納するデータ格納手段と、画像出力の制御や画像サンプ
リング補正の制御を行う制御手段とを備え、制御手段
は、画像サンプリング補正の制御を行う場合、粗調整モ
ードか微調整モードかに応じてパターンジェネレータの
発生するレジずれ測定用パターンを選択すると共に、サ
ンプリング制御手段のサンプル開始ポイント及びサンプ
ル幅を設定して繰り返しレジずれ測定用パターンを発生
させサンプリングデータまたは演算処理データを積算し
パターン位置を求めるように構成したことを特徴とする
ものである。

【００１５】さらに、データ格納手段として、主走査方
向のレジずれ測定用パターンの像データを記憶する専用
メモリと副走査方向のレジずれ測定用パターンの像デー
タを記憶する専用メモリを有することを特徴とする。

【００１６】また、演算処理手段は、サンプリング周期
の短い方の像データを優先処理し、残りの像データを分
割処理して処理を分散させるようにし、レジずれ測定用
パターンの基準位置を各サンプル開始ポイント毎に補正
し基準位置とのズレで像データを積算処理し、あるいは
像データをレジずれ測定用パターンか否かを識別し、レ
ジずれ測定用パターンの識別結果により処理データと除
外データとを判別することを特徴とする。

【００１７】制御手段は、前のパターンの像位置情報を
基にサンプル開始ポイントを補正すること、レジずれ測
定用パターンの各サンプル開始ポイントの間隔を一定に
し、１サイクル毎に前のパターンの像位置情報を基にサ
ンプル開始ポイントを補正すること、粗調整モードのと
きに粗いレジずれ測定用パターンを選択し、画像出力手
段の感光体ドラムが１周する間のサンプリングデータを
取り込むように制御すること、あるいは微調整モードの
ときに細かいレジずれ測定用パターンを選択し、転写ベ
ルトが１周する間のサンプリングデータを取り込むよう
に制御することを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明のレジ合わせ画像サンプリング補正方式
では、各画像出力手段の主走査方向と副走査方向にそれ
ぞれ粗いレジずれ測定用パターンまたは細かいレジずれ
測定用パターンを繰り返し発生するパターンジェネレー
タを用い、制御手段は、画像サンプリング補正の制御を
行う場合、粗調整モードか微調整モードかに応じてパタ
ーンジェネレータの発生するレジずれ測定用パターンを
選択すると共に、サンプリング制御手段のサンプル開始
ポイント及びサンプル幅を設定して繰り返しレジずれ測
定用パターンを発生させサンプリングデータまたは演算
処理データをデータ格納手段に格納して積算しパターン
位置を求めるので、サンプリング数を増やしてもサンプ
ル開始タイミングやサンプル幅の設定を適正に行うこと
ができ、レジずれの補正精度を高めることができる。

【００１９】さらに、データ格納手段として、主走査方
向のレジずれ測定用パターンの像データを記憶する専用
メモリと副走査方向のレジずれ測定用パターンの像デー
タを記憶する専用メモリを有するので、高速サンプリン
グが可能になる。

【００２０】また、演算処理手段は、サンプリング周期
の短い方の像データを優先処理し、残りの像データを分
割処理して処理を分散させるようにし、レジずれ測定用
パターンの基準位置を各サンプル開始ポイント毎に補正
し基準位置とのズレで像データを積算処理し、あるいは
像データをレジずれ測定用パターンか否かを識別し、レ
ジずれ測定用パターンの識別結果により処理データと除
外データとを判別するので、演算処理時間を平滑化して
単位時間当たりの処理の量を軽減でき、無駄なサンプル
データをなくすことができる。

【００２１】制御手段は、前のパターンの像位置情報を
基にサンプル開始ポイントを補正すること、レジずれ測
定用パターンの各サンプル開始ポイントの間隔を一定に
し、１サイクル毎に前のパターンの像位置情報を基にサ
ンプル開始ポイントを補正すること、粗調整モードのと
きに粗いレジずれ測定用パターンを選択し、画像出力手
段の転写ドラムが１周する間のサンプリングデータを取
り込むように制御すること、あるいは微調整モードのと
きに細かいレジずれ測定用パターンを選択し、転写ベル
トが１周する間のサンプリングデータを取り込むように
制御することにより、微調であらかた合わせてしまうの
で、パターンを細かくでき、さらに見開きを小さくで
き、演算量を増やさず高いＡＣ成分が検出可能になり、
パターンを見開き範囲内から見失うことなくサンプル効
率を上げることができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明に係る多重画像形成装置のレジ合
わせ画像サンプリング補正方式の１実施例構成を示す
図、図２は粗調用パターンの例を示す図、図３は微調用
パターンの例を示す図、図４はレジずれ補正要因を補正
する様子を説明するための図、図５は組立時及びＳＫＥ
Ｗ粗補正時のレジ調整アルゴリズムを説明するための
図、図６は粗調サイクルのアルゴリズムを説明するため
の図、図７は微調サイクルのアルゴリズムを説明するた
めの図、図８はレジチェックサイクルのアルゴリズムを
説明するための図である。

【００２３】図１において、転写ベルト９は、画像出力
部８で形成された画像を転写するベルト状の転写部材で
あり、画像出力部８は、複数個の画像出力手段を転写ベ
ルト９に沿って配設して多重画像を形成するものであ
る。画像制御部７は、画像出力部８に画像データを供給
し画像形成を制御するものであり、画像出力部８の主走
査方向と副走査方向にそれぞれ粗調用パターンとして図
２に示すような粗いレジずれ測定用パターン、または微
調用パターンとして図３に示すような細かいレジずれ測
定用パターンを繰り返し発生するためのものである。サ
ンプリング部３は、画像出力部８によって転写ベルト９
に形成された画像を主走査方向の両側でサンプリングす
る例えばＣＣＤセンサからなるものであり、そのサンプ
リング部３のサンプル開始ポイント及びサンプル幅を制
御するのがサンプリング制御部２である。演算処理部５
は、サンプリング部３でサンプリングした画像データを
取り込み、レジずれ算出のための演算処理を行うもので
あり、データ格納部４は、サンプリングデータまたは演
算処理データを格納するものである。制御部１は、画像
出力の制御や画像サンプリング補正の制御を行うもので
あり、画像サンプリング補正の制御を行う場合、粗調整
モードか微調整モードかに応じてパターンジェネレータ
６の発生するレジずれ測定用パターンを選択すると共
に、サンプリング制御部２のサンプル開始ポイント及び
サンプル幅を設定して繰り返しレジずれ測定用パターン
を発生させ、サンプリングデータまたは演算処理データ
を積算しパターン位置を求める。そして、レジずれを検
出して画像制御部７、画像出力部８を制御してスキュー
補正や倍率補正、軸方向補正、粗密補正等の補正を行
う。

【００２４】レジずれ測定用パターンは、粗調のための
図２に示すイニシャライズサイクル用の粗いパターンと
微調のための図３に示すレジ補正サイクル用の細かいパ
ターンがあり、それぞれ主走査方向に一定の長さの画像
と副走査方向に一定の長さの画像の組み合わせからなっ
ている。そして、粗調用のパターンの場合には、例えば
図２に示すようにサンプリング部１のＣＣＤセンサ中央
から一方の側にａラスタ幅で主走査方向にｂｍｍの長さ
を有する線と、反対の側に副走査方向にｃラスタの長さ
を有する線との組でＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃがｄラスタ間隔で連
なるように展開されている。これに対して、微調用のパ
ターンの場合には、例えば図３に示すようにＣＣＤセン
サ中央から一方の側にａラスタ幅で主走査方向にｅｍｍ
の長さを有する線をＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃの順にｆラスタ間隔
で副走査方向に並べ、その横（反対の側）に副走査方向
にｇラスタの長さを有する線が組となり、その組が繰り
返す毎に副走査方向の線がＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃの順に展開さ
れている。

【００２５】レジずれ補正は、例えば図４（イ）に示す
ように画像Ｋに対して画像Ｙのようなずれがある場合に
は、画像Ｋを基準にして、まずＫ以外のミラー角度を補
正することによってスキュー補正して（ロ）に示すよう
に角度を合わせた後、クロック周波数の制御によって倍
率補正して（ハ）に示すように主走査方向倍率を合わ
せ、書き込みクロックタイミング、位相の調整によって
主走査方向補正して（ニ）に示すように主走査方向を合
わせ、さらにLine Sync の書き出しタイミング、ポリゴ
ン位相補正によって（ホ）に示すように副走査方向を補
正し、最終的に許容誤差内に補正する。

【００２６】そこで、組立時及びＳＫＥＷ粗補正時のレ
ジ調整では、図５に示すようにまず、粗調サイクルを実
行し（ステップＳ１１）、ＳＫＥＷ粗補正とＳＫＥＷ以
外の粗補正データを送信しレジずれ補正を実行する（ス
テップＳ１２）。

【００２７】このとき、ＳＫＥＷ粗補正によってＳＫＥ
Ｗ以外の要素にずれが生じるので、もう一度繰り返し粗
調サイクルを実行して（ステップＳ１３）、ＳＫＥＷ以
外の粗補正データを送信しレジずれ補正を実行する（ス
テップＳ１４）。

【００２８】次に、微調サイクルを実行し（ステップＳ
１５）、ＳＫＥＷ微補正とＳＫＥＷ以外の微補正データ
を送信しレジずれ補正を実行する（ステップＳ１６）。
ここで初めてＳＫＥＷ補正が終了するが、このＳＫＥＷ
微補正によっても、ＳＫＥＷ以外の要素にずれが生じる
ので、ＳＫＥＷ以外の要素については、再度粗調サイク
ルを実行して（ステップＳ１７）ＳＫＥＷ以外の粗補正
データを送信した後（ステップＳ１８）、微調サイクル
を実行して（ステップＳ１９）ＳＫＥＷ以外の微補正デ
ータを送信しレジずれ補正を実行する（ステップＳ２
０）。

【００２９】上記の処理のうち、粗調サイクルでは、図
６に示すように粗調用パターンのサンプリングデータを
取り込み（ステップＳ２１〜Ｓ２２）、サンプリングデ
ータの演算を行って像位置を求め（ステップＳ２３）、
全サンプリングデータについての像位置が求まると（ス
テップＳ２４）、補正データの演算を行い（ステップＳ
２５）、補正データを送信する（ステップＳ２６）。

【００３０】微調サイクルでも、図７に示すように粗調
サイクルと同様、微調用パターンのサンプリングデータ
を取り込み（ステップＳ３１〜Ｓ３２）、サンプリング
データの演算を行って像位置を求め（ステップＳ３
３）、全サンプリングデータについての像位置が求まる
と（ステップＳ３４）、補正データの演算を行い（ステ
ップＳ３５）、補正データを送信する（ステップＳ３
６）。

【００３１】そして、レジチェックサイクルでは、図８
に示すようにレジチェック用パターンをサンプリングし
（ステップＳ４１）、サンプリングが完了するまで待っ
てから（ステップＳ４２）、像位置の演算を行い（ステ
ップＳ４３）、全サンプリングについて像位置の演算が
完了すると（ステップＳ４４）、レジずれの演算を行い
（ステップＳ４５）、レジずれ量が規定値Ａの範囲内か
否かを調べ（ステップＳ４６）、許容範囲内でない場合
には、レジずれ量がそれより大きい規定値Ｂの範囲内か
否かを調べる（ステップＳ４７）。そして、範囲内であ
れば微調サイクルを実行し、範囲外であれば粗調サイク
ルと微調サイクルを続けて実行する（ステップＳ４８〜
Ｓ５０）。

【００３２】さらに、本発明の装置構成について詳述す
る。図９はレジ合わせ画像サンプリング補正装置の構成
例を示す図、図１０はレジずれ補正基板の構成例を示す
ブロック図である。

【００３３】図９において、ＣＣＤセンサ１１は、画像
形成装置１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃによって転写
ベルト７上に形成された画像を読み取るものであり、画
像領域の両端に各１個、合計２個配置される。光源１２
は、ＣＣＤセンサ１１が転写ベルト１７上の像を検出す
るために必要な背景光を作り出すための光源であり、Ｌ
ＥＤやハロゲンランプ等、ＣＣＤセンサ１１の光源とし
て十分な光量を確保できるものであれば何でもよい。ま
た、光源１２は、それ自身の光量劣化、転写ベルト１７
の透過率劣化、ＣＣＤセンサの感度劣化、光学系の汚れ
による透過率劣化、及び温度に代表される環境変化に対
し、最適な受像状態を確保するために自由に光量を変え
ることができるものである。画像形成装置１３Ｋ、１３
Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃは、例えば感光体とレーザービーム
ＲＯＳやＬＥＤ ＲＯＳを組み合わせたものであり、ほ
ぼ等間隔に配置されそれぞれ黒の画像を形成する装置、
イエローの画像を形成する装置、マゼンタの画像を形成
する装置、サイアンの画像を形成する装置である。

【００３４】転写ベルト１７は、画像形成装置１３Ｋ、
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃで形成された画像を転写する透
明なベルト構造のものであり、駆動ローラ１９ａと駆動
ローラ１９ａに対向する従動ローラ１９ｂによって支持
されている。また、転写ベルト１７は、転写用紙を運搬
する働きを持っており、ベルト回転方向と同様に図示右
から左方向に転写用紙が運搬される。その際、転写用紙
をベルト部材に吸着するために、図示しない吸着用のコ
ロトロンを有している。駆動ローラ１９ａは、図示しな
い定速性に優れた専用の駆動モータによって駆動され、
従動ローラ１９ｂは、その駆動力が転写ベルト１７によ
って伝播されることで回転する。アッセイ体２０は、Ｃ
ＣＤセンサ１１やその駆動回路、光学系、例えばセルフ
ォックレンズ等を実装したものであり、これらの取り付
け関係は、高精度の位置決めが容易に実現できるように
設計されている。

【００３５】インタフェース基板１４Ｋ、１４Ｙ、１４
Ｍ、１４Ｃは、ＲＯＳに対して画像信号を送るものであ
り、レジずれ補正基板１５は、レジずれ補正系のモジュ
ールを収納する基板、コントロール基板１６は、各基板
と装置全体の動作を管理するモジュールを収納する基
板、画像処理基板２１は、メモリ及び画像処理関係のモ
ジュールを収納する基板である。

【００３６】次に、通常の画像形成モードについて説明
する。転写ベルト１７によって搬送された用紙の先端が
画像形成装置１３Ｋの真下の転写ポイントに達した時、
画像形成装置１３Ｋで形成された画像の先端が画像形成
装置１３Ｋの真下の転写ポイントに達している状態、つ
まり、画像形成装置１３Ｋで形成された画像と用紙間の
副走査方向（用紙搬送方向）のずれがないように紙送り
タイミングや画像書き込みタイミングが決められてい
る。複写ポイントに達した用紙には、図示しないが転写
用のコロトロン等により画像形成装置１３Ｋで形成され
た画像が転写され、さらに画像形成装置１３Ｙの真下の
転写ポイントに達する。画像形成装置１３Ｙの真下の転
写ポイントに達した用紙は、画像形成装置１３Ｋで転写
されたと同様にして転写される。以下、画像形成装置１
３Ｍ、１３Ｃでも同様に重ね転写される。全ての転写を
終えた用紙は、さらにベルトによって搬送され、従動ロ
ーラ１９ｂ付近まで達すると、図示しないが用紙を転写
ベルト１７から剥離するためのコロトロンやストリッパ
ー等により転写ベルト１７から剥離される。その後、定
着装置などにより定着され、機外に排出される。

【００３７】次に、各色間のレジずれ補正系について説
明する。レジずれ補正は、装置に予め設定されている専
用の補正サイクルに入ることにより実行される。コント
ロール基板１６より各基板に指令が出されると、この補
正サイクルに入る。レジずれ補正基板１５がレジずれ測
定用パターンをサンプリングするための準備をし、補正
サイクルが始まると、インタフェース基板１４Ｋ、１４
Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃは、レジずれ測定用パターンを出力
するパターンジェネレータの役割を果たし、レジずれ測
定用パターンが各インタフェース基板１４Ｋ、１４Ｙ、
１４Ｍ、１４Ｃから画像形成装置１３Ｋ、１３Ｙ、１３
Ｍ、１３Ｃへ送信され、パターン１８Ｋ、１８Ｙ、１８
Ｍ、１８Ｃが転写ベルト１７上に転写される。

【００３８】レジずれ測定用パターンには、図２に示す
ような粗調用（イニシャライズサイクル用）のパターン
と、図３に示すような微調用（レジ補正サイクル用）の
パターンがあり、図示のようにレジずれ測定用パターン
がＣＣＤセンサ１１の真下を通る転写ベルト１７上の位
置に転写するように設定される。そして、ＣＣＤセンサ
１１からの画像データをサンプリングするレジずれ補正
基板１５では、各インタフェース基板１４Ｋ、１４Ｙ、
１４Ｍ、１４Ｃでの転写タイミングとＣＣＤセンサ１１
までのピッチからレジずれ測定用パターンをサンプリン
グするのに必要かつ十分なサンプル開始タイミング及び
サンプル終了タイミングを割り出して画像データの取り
込みを行う。

【００３９】レジずれ補正基板１５では、まず、サンプ
ル開始タイミングになると、ＣＣＤセンサ１１からの画
像データを高速メモリに取り込み始め、サンプル終了タ
イミングになると、画像データの取り込みを止める。そ
して、取り込みを終えると同時に、次にくるレジずれ測
定用パターンのサンプリングが終了するまでに、それら
の取り込んだ画像データから、例えば重心法等によって
像位置を確定し、それを例えば像位置アドレスとしてメ
インメモリに格納する。この操作を何度か繰り返すこと
によって、各画像形成装置毎に幾つかの確定した像位置
アドレスを得る。ここでは、確定した像位置アドレス精
度を上げるために、それら幾つかの確定した像位置アド
レスを各画像形成装置毎に平均をとっても良い。

【００４０】さらにレジずれ補正基板１５では、各画像
形成装置毎に確定した像位置アドレスから予め決められ
たアルゴリズムによって各画像形成装置間のレジずれを
補正する補正値を幾つかのレジずれ補正パラメータ毎
に、かつ各画像形成装置毎に算出する。算出されたそれ
らの補正値は、レジずれ補正基板１５から画像形成装置
やインタフェース基板等へ直接若しくは間接に設定され
て補正が行われる。

【００４１】レジずれ測定用パターンをサンプリングす
るのに必要かつ十分なサンプル開始タイミングは、レジ
ずれ測定用パターンが画像形成装置で出力されたタイミ
ングから搬送ベルト速度や予想されるずれの範囲を基に
ＣＣＤセンサ１１の真下に達するまでの時間で決められ
る。レジずれ測定用パターンを常にうまくサンプリング
するためにサンプル間隔を長くすると、サンプリングデ
ータを格納する記憶領域が大きくなってしまう。そこ
で、まず始めに図２に示すように間隔が広いレジずれ測
定用パターンを用い、例えばドラム１周でイニシャライ
ズサイクルとして粗調を行い、次に図３に示すように間
隔の狭いレジずれ測定用パターンを用い、例えばベルト
１周でレジ補正サイクルとして微調を行う。微調も粗調
もＡＣ成分を補正することはできない。ただ、粗調の際
には、サンプル量が少ないためにＡＣ成分誤差を含んだ
ＤＣ成分の補正しかできない。微調においては、高い周
波数で大量にサンプルするため、それらを平均化するこ
とで、ほぼＤＣ成分の補正ができる。したがって、粗
調、微調共にＤＣ成分のずれを０に近づけようとするも
のである。

【００４２】また、例えば第１のＲＯＳ（Ｋ）出力を基
準にして他の各ＲＯＳ出力のレジずれを補正する場合、
第１のＲＯＳは補正機能をもたない場合がある。その場
合、粗サンプリングして補正しても、次の微サンプリン
グしたときにサンプリングできないことがある。このよ
うな場合には、粗サンプリングした後第１のＲＯＳの出
力のずれをモニタし、レジずれ測定用パターンがＣＣＤ
センサの真下に達する時間を補正すると、微サンプリン
グをミスなく行うことができる。

【００４３】レジずれ補正基板１５は、例えば図１０に
示すように構成される。レジずれ補正基板１５では、Ｃ
ＣＤ駆動クロック生成回路３８で生成されるクロックに
したがってドライバ３２がＣＣＤセンサをドライブし、
画素単位で例えば８ビット、２５６階調の読み取り画像
データを順次レシーバ３１に取り込む。そして、主走査
に関する画像データは、バス制御系３４を通して主走査
用高速画像メモリ３５に格納され、副走査に関する画像
データは、副走査用画像演算回路３３で平均化処理をし
た後、バス制御系３４を通して副走査用高速画像メモリ
３６に格納される。サンプルタイミング制御回路３９
は、ＣＰＵ４４で設定されたサンプル開始タイミング、
サンプル期間等にしたがって副走査用画像演算回路３３
及び主走査用高速画像メモリ３５、副走査用高速画像メ
モリ３６に画像データを取り込むタイミングを制御する
ものである。メインＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４４のワーク
エリアとして用いるものであり、ＲＯＭ４３は、ＣＰＵ
４４の制御プログラムを格納するものである。シリアル
通信ＩＣ４０、シリアル通信ドライバ４１は、各種補正
系４７に対してＣＰＵ４４から設定パラメータ等の制御
データを送信するものであり、Ｉ／Ｏインタフェース４
５は、ＣＰＵとの間にあって、各種補正系４７に対して
オンオフの信号を出力し、センサからのオンオフ信号を
入力し、システムコントローラ４８との間でオンオフ信
号を授受するためのものである。シリアル通信ドライバ
４６は、ＣＰＵ４４とシステムコントローラ４８との間
でデータの授受を行うものである。

【００４４】ＣＰＵ４４は、ＣＣＤ駆動クロック生成回
路３８、サンプルタイミング制御回路３９、バス制御系
３４、３７を制御して転写ベルト上に出力されたレジず
れ測定用パターンの像データを取り込み像位置アドレス
を確定してレジずれ量を算出し、シリアル通信ＩＣ４
０、シリアル通信ドライバ４１を通して、あるいはＩ／
Ｏインタフェース４５、シリアル通信４６を通して各種
補正系を制御するものである。

【００４５】次に、具体的なサンプル及び補正のアルゴ
リズムについて説明する。図１１〜図１５は粗調パター
ンサンプルのアルゴリズムを説明するための図、図１６
〜図１９は微調パターンサンプルのアルゴリズムを説明
するための図、図２０〜図２１は副走査サンプル開始ポ
イント補正のアルゴリズムを説明するための図、図２２
はサンプル後のＫに対する各色アドレス誤差の補正アル
ゴリズムを説明するための図である。

【００４６】粗調パターンのサンプリングでは、図１１
に示すようにパターン書き込みが開始されるのを待って
（ステップＳ５１）、光量補正、シェーディングを行い
（ステップＳ５２〜Ｓ５３）、主走査方向のＫデータの
サンプル開始・終了アドレスを設定する（ステップＳ５
４）。

【００４７】そして、Ｋデータのサンプル終了割り込み
が発生するまで待ち（ステップＳ５５）、主走査方向の
サンプリングデータ（Ｋデータ）をメインＲＡＭにブロ
ック転送する（ステップＳ５６）。

【００４８】続けて主走査方向のＹデータのサンプル開
始・終了アドレスを設定した後（ステップＳ５７）、主
走査方向のＫデータの像位置を演算する（ステップＳ５
８）。

【００４９】Ｙデータのサンプル終了割り込みが発生す
るまで待ち（ステップＳ５９）、以下同様にして、図１
２〜図１３に示すようにＹデータ、Ｍデータ、Ｃデータ
の処理を行う（ステップＳ６０〜Ｓ６８）。そして、図
１３に示すように主走査方向のサンプリングデータ（Ｃ
データ）をメインＲＡＭにブロック転送した後（ステッ
プＳ６９）、副走査方向のＹデータのサンプル開始・終
了アドレスを設定してから、主走査方向のＣデータの像
位置を演算する（ステップＳ７０）。

【００５０】そして、主走査方向のサンプリングと同様
に、Ｋデータのサンプル終了割り込みが発生するまで待
ち（ステップＳ７１）、図１３〜図１５に示すように副
走査方向のサンプリングデータについてＫデータ、Ｙデ
ータ、Ｍデータ、Ｃデータのブロック転送、アドレス設
定の各処理を行う（ステップＳ７２〜Ｓ８４）。

【００５１】以上の処理が３回終了するまで繰り返し行
い（ステップＳ８５〜Ｓ８８）、３回終了すると、副走
査方向のＣデータの像位置を演算した後（ステップＳ８
９）、３回のサンプリングデータの平均値を求める（ス
テップＳ９０）。

【００５２】微調パターンサンプリングでは、図１６に
示すようにパターン書き込みが開始されるのを待って
（ステップＳ１０１）、光量補正、シェーディングを行
い（ステップＳ１０２〜Ｓ１０３）、副走査方向のＫデ
ータのサンプル開始・終了アドレスを設定する（ステッ
プＳ１０４）。

【００５３】そして、Ｋデータのサンプル終了割り込み
が発生するまで待ち（ステップＳ１０５）、副走査方向
のサンプリングデータ（Ｋデータ）をメインＲＡＭにブ
ロック転送する（ステップＳ１０６）。

【００５４】続けて副走査方向のＹデータのサンプル開
始・終了アドレスを設定し（ステップＳ１０７）、さら
に主走査方向のＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃデータのサンプル開始・
終了アドレスを設定した後（ステップＳ１０８）、副走
査方向のＫデータの像位置を演算する（ステップＳ１０
９）。

【００５５】図１７に示すように主走査のサンプル終了
割り込みが発生するまで待ち（ステップＳ１１０）、主
走査方向のサンプリングデータをメインＲＡＭにブロッ
ク転送した後（ステップＳ１１１）、主走査像位置の演
算を開始する（ステップＳ１１２）。

【００５６】次に、Ｙデータのサンプル終了割り込みが
発生するまで待ち（ステップＳ１１３）、副走査方向の
サンプリングデータ（Ｙデータ）をメインＲＡＭにブロ
ック転送した後（ステップＳ１１４）、副走査方向のＭ
データのサンプル開始・終了アドレスを設定し（ステッ
プＳ１１５）、副走査方向のＹデータの像位置を演算す
る（ステップＳ１１６）。

【００５７】次に、主走査像位置の演算が終了している
か否かを調べ（ステップＳ１１７）、未終了であれば主
走査像位置の演算を継続して行い（ステップＳ１１
８）、図１８に示すようにＭデータのサンプル終了割り
込みが発生するまで待つ（ステップＳ１１９）。以下同
様にして図１８〜図１９に示すようにＣデータまでの処
理を行い（ステップＳ１２０〜Ｓ１３１）、規定回数の
サンプリングが終了するまでステップＳ１０５に戻って
繰り返し同様の処理を行い、規定回数のサンプリングが
終了すると（ステップＳ１３２）、主走査サンプル色
（Ｋ→Ｙ→Ｍ→Ｃ）の設定を行って（ステップＳ１３
３）サンプリングデータの平均演算を行う（ステップＳ
１３４）。

【００５８】副走査サンプル開始ポイント補正では、図
２０に示すようにまず各色のノミナル設計サンプルアド
レスを設定して（ステップＳ１４１）、サンプル完了ま
で待ち（ステップＳ１４２）、各色の像位置を演算する
（ステップＳ１４３）。Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃについてサンプ
ルが完了するまで繰り返し同様の処理を行う（ステップ
Ｓ１４４）。

【００５９】次に、前回のＫサンプル範囲の中心に対す
るＫの像位置アドレスのずれ量Δを演算する（ステップ
Ｓ１４５）。なお、前回のサンプルが汚れ等で像位置ア
ドレスを確定できなかった場合には前々回、さらに前々
回も確定できなかった場合には前々々回の補正値を使用
する。

【００６０】（設計値−ずれ量Δ）から次回のＫサンプ
ル開始・終了アドレスを演算し、設定する（ステップＳ
１４６〜Ｓ１４７）。そしてＫサンプル完了を待つ（ス
テップＳ１４８）。

【００６１】次に、図２１に示すようにＫの像位置を演
算する（ステップＳ１４９）。そして、各色（Ｙ、Ｍ、
Ｃ）のサンプル開始・終了アドレスを設定し（ステップ
Ｓ１５０）、サンプル完了を待つ（ステップＳ１５
１）。Ｋ−Ｙ，Ｙ−Ｍ，Ｍ−Ｃは一定値とする。そのこ
とで、重心アドレスの平均値を算出する場合に、補正が
必要なくなり、演算工数が減る。次に、各色（Ｙ、Ｍ、
Ｃ）の像位置を演算する（ステップＳ１５２）。

【００６２】Ｙ、Ｍ、Ｃのサンプル完了までステップＳ
１５からの処理を繰り返し（ステップＳ１５３）、さら
に規定回数のサンプル終了までステップＳ１４５からの
処理を繰り返し行う（ステップＳ１５４）。

【００６３】サンプル後のＫに対する各色のアドレス誤
差の補正では、図２２に示すように各色のパターンサン
プル（ステップＳ１６１）、像位置アドレスの演算（ス
テップＳ１６２）、像位置アドレス平均値の算出（ステ
ップＳ１６３）を順次行い、Ｙ、Ｍ、Ｃの像位置アドレ
ス平均値補正（その１） （像位置アドレス平均値）−(K-Y, Y-M, M-C見開き間隔
を固定することで生じる誤差の補正値（設計固定値）） を行う（ステップＳ１６４）。

【００６４】さらに、Ｙ、Ｍ、Ｃの像位置アドレス平均
値補正（その２） （像位置アドレス平均値）−（ＲＯＳ書き込み／ＣＣＤ
読み出し周波数の不整合で生じる誤差の補正値（設計固
定値）） を行う（ステップＳ１６５）。

【００６５】そして、Ｋに対するＹ、Ｍ、Ｃの像位置ア
ドレス誤差を算出する（ステップＳ１６６）。つまり、
Ｙ−Ｋ、Ｍ−Ｋ、Ｃ−Ｋで相対値を管理する。しかる後
補正値を算出する（ステップＳ１６７）。

【００６６】次に、本発明のレジずれ測定用パターンの
サンプリング系及びサンプリング方法について説明す
る。図２３は画像演算回路の構成例を示す図、図２４及
び図２５は画像データを演算処理する時間領域を説明す
るための図である。

【００６７】レジずれ測定用パターンのサンプリング系
及びサンプリング方法は、ＣＣＤからのレジずれ測定用
パターンの像信号をＣＰＵで直接読み取ったり、ＣＰＵ
のバスラインを使用しないモードに切り換え、ＣＣＤに
ＣＰＵのバスラインを解放したり、ＦＩＦＯを使用する
方式も考えられている。

【００６８】しかし、像信号をＣＰＵで直接読み取る方
式では、ＣＰＵの高速性が極度に追求される。ＣＰＵの
バスラインを使用しないモード切り換え、ＣＣＤにＣＰ
Ｕのバスラインを解放する方式では、サンプリング中に
はＣＰＵの演算処理を中止する必要があり、ＣＰＵの稼
働率が極端に落ちてしまう。またＦＩＦＯを使用する方
式では、サンプル用パターンの像位置信号のアドレス管
理が非常に面倒であるというような問題が生じる。

【００６９】そこで、本発明では、ＣＣＤがパターンジ
ェネレータから出力されたパターンをサンプリングする
際、ＣＣＤのクロックを用いて図１０に示す主走査用高
速画像メモリ３５、副走査用高速画像メモリ３６からな
る専用の高速ＲＡＭに直接書き込むようにしている。Ｃ
ＰＵ４４は、バス制御系３４、３７を制御することによ
って、各主走査用高速画像メモリ３５、副走査用高速画
像メモリ３６が書き込みアクセスしていない時間に書き
込まれた画像データをメインＲＡＭ４２のワークエリア
に移動して演算処理する。

【００７０】また、副走査方向のサンプリング時、ＣＣ
Ｄから取り込まれた画像データを副走査用高速画像メモ
リ３６に格納する際、副走査用画像演算回路３３によっ
て例えば１６ラインの平均値を算出する。したがって、
副走査用画像演算回路３３は、図２３に示すようにＡＤ
ＤＥＲを用いた平均値算出回路でよいが、平均値を算出
するために採用する母集団の数、すなわち平均化する画
素数を２のｎ乗（ｎは自然数）個とすると、誤差のない
平均値を簡単に求めることができる。主走査方向のサン
プリング時、ＣＣＤから取り込まれた画像データを主走
査用高速画像メモリ３６に格納する際にも同様に主走査
用画像演算回路によって平均値を算出してもよい。

【００７１】画像データの演算処理を実行する時間領域
の分配方法は、図３に示すようなレジずれ測定用パター
ンを使用する場合、副走査方向のレジずれ測定用パター
ンの密度が高いため、図２４に示すようにそのサンプル
演算処理ＳＫＰ、ＳＹＰ、ＳＭＰ、……の間に主走査方
向のレジずれ測定用パターンのサンプル演算処理を行う
ようになる。その際の副走査方向のレジずれ測定用パタ
ーンのサンプル演算処理ＳＫＰ、ＳＹＰ、ＳＭＰ、ＳＣ
Ｐ及び主走査方向のレジずれ測定用パターンのサンプル
演算処理ＦＫＰ１、ＦＫＰ２、ＦＫＰ３、ＦＫＰ４は、
各々次の副走査方向のレジずれ測定用パターンのサンプ
ル演算処理ＳＫＰ′及び主走査方向のレジずれ測定用パ
ターンのサンプルＦＹＳが始まるまでに前の演算処理を
完了しなければならない。そこで、図示のように主走査
方向のレジずれ測定用パターンの演算処理ＦＫＰ１、Ｆ
ＫＰ２、ＦＫＰ３、ＦＫＰ４は、副走査方向のレジずれ
測定用パターンの演算処理が終了した後、次の副走査方
向のレジずれ測定用パターンの演算処理までのいわばＣ
ＰＵにとって空きの時間を利用して行っている。

【００７２】複数個のＣＣＤを使用する場合の時間領域
の使用についても同様であり、２個のＣＣＤからの画像
出力をひとつのＣＰＵで演算処理する場合の片側のＣＣ
Ｄにおける時間領域の使用方法の例を示したのが図２５
である。この場合には、別の片側のＣＣＤに関しても同
様の時間領域の使用方法を実施し、片側のＣＣＤの演算
処理の空き時間にもう片側のＣＣＤの演算処理時間を割
り振ってそれらを重ね合わせることによって効率の良い
時間領域の使用を実施することができる。

【００７３】上記のように各ＣＣＤの主走査、副走査に
各々画像データ専用の高速画像メモリを割り付けること
により、高速画像メモリの絶対アドレスと像アドレスデ
ータとの対比を容易に行うことができる。さらに、高速
画像メモリに書き込んだ像データは、次に同じ高速画像
メモリに書き込まれる前に必ずＣＰＵが引揚げてデータ
処理を済ませてから行うので、ひとつのレジずれ測定用
パターンのサンプリングに対して、その高速画像メモリ
の全領域を割り当てることができる。したがって、像ア
ドレスデータの管理を非常に簡単にすることができる。

【００７４】また、ＣＣＤを複数個用いてレジずれを検
出する場合、各々のＣＣＤを動かすためのクロックを例
えばＣＣＤ近傍にある基板でしかもＣＣＤのデータを扱
うレジずれ検出および補正基板のような１つの基板で作
り、それらを各々のＣＣＤに分配供給するように構成す
ることにより、回路数を削減し、レジずれ検出および補
正基板内で動作するクロックを削減することができる。
そのために、コストを抑え、電磁波ノイズを不用意に放
出しないように構成することができる。

【００７５】ＣＣＤがパターンをサンプリングする際、
ＡＤＤＥＲ回路を利用して平均値を算出した後、ＣＰＵ
を介することなく高速画像メモリに直接書き込むような
構成とし、平均値を算出するために採用する母集団の
数、即ち平均化する画素数を２のｎ乗（ｎは自然数）個
とすることにより、ＣＰＵの演算処理時間を大幅に縮小
することができる。

【００７６】次に、補正精度を向上させるためのサンプ
リング方法について説明する。レジずれ測定用パターン
をサンプリングするのに必要かつ十分なサンプル開始タ
イミンングは、画像形成装置がレジずれ測定用パターン
を出力した位置からレジずれ測定用パターンがＣＣＤセ
ンサの真下に達する時間によって決められ、その時間
は、転写ベルトの速度、画像形成装置がレジずれ測定用
パターンを出力したタイミングから求められ、サンプリ
ング間隔は、予想されるずれの大きさから決められる。
そして、それらのレジずれ測定用パターンを常にうまく
サンプリングするためには、サンプル間隔を長くとらな
ければならない。したがって、レジずれ測定用パターン
の各ＲＯＳ出力パターンの間隔も長くなってしまう。

【００７７】そこで、本発明では、まず、図２に示すよ
うな間隔の広いレジずれ測定用パターンを使用し、しか
も各ＲＯＳ出力パターンに対して幅広く少なくても１回
サンプリングし、例えば重心法等を用いて各ＲＯＳ出力
のアドレスを求める。そして、その差を各ＲＯＳのずれ
として各ＲＯＳを補正することによってＤＣ成分ずれを
補正する。しかし、各種のＡＣ成分ずれを無視してサン
プリングするために、場合によっては、最大ＡＣ成分ず
れ分の誤差が残る。この各種のＡＣ成分ずれ分誤差を取
り除くために、図３に示すような間隔の狭いレジずれ測
定用パターンを使用し、しかも、粗調パターンのサンプ
ル見開き幅に対して充分幅狭で数回、望ましくは転写ベ
ルトの１周分繰り返しサンプリングする。そして、前記
と同様に重心法等を採用して各色パターンのアドレスを
１回毎に求めて平均し、逆に各色のカラーレジずれがな
くなるように各ＲＯＳの書き込みタイミング等を補正す
る。

【００７８】なお、例えばレジずれを第１ＲＯＳ（Ｋ）
出力を基準に他ＲＯＳ出力のレジずれを補正する場合、
第１ＲＯＳ（Ｋ）は、補正機能を持たない場合がある。
この場合には、粗サンプリングした後補正しても微サン
プリングしたときにサンプリングできないという問題が
生じるので、粗サンプリングした後第１ＲＯＳ（Ｋ）出
力のずれをモニタし、レジずれ測定用パターンがＣＣＤ
センサの真下に達する時間をも補正すると、微サンプリ
ングのミスをなくすことができる。このように粗サンプ
リング→補正→微サンプリング→補正だけでなく、粗サ
ンプリング→補正→粗サンプリング→補正→微サンプリ
ング→補正、粗サンプリング→補正→微サンプリング→
補正→微サンプリング→補正などのようにして補正精度
や目標精度に合わせて組み合わせてもよい。

【００７９】さらに、ＣＣＤのサンプル開始ポイントの
設定方法について詳細に説明する。図２６乃至図２７は
本発明のサンプル開始ポイントの設定方法を説明するた
めの図、図２８は本発明のサンプル開始ポイントの他の
設定方法を説明するための図、図２９はレジずれ測定用
パターンの他の例を示す図である。

【００８０】ＣＣＤにおけるサンプル開始ポイントは、
前記のようにレジずれ測定用パターンを形成する画像形
成装置とＣＣＤセンサとの間のピッチに基づき、インタ
フェース基板の出力タイミングからＣＣＤセンサの真下
に達するまでの時間で設定され、レジずれ測定用パター
ンをサンプリングするのに必要かつ十分なサンプル開始
タイミングを設定している。また、像位置アドレス精度
を上げるため各画像形成装置毎に幾つかのレジずれ測定
用パターンのサンプリングを行う場合、前のサンプルパ
ターンから次のサンプルパターン迄の距離（パターン間
隔）と転写ベルトの搬送速度等に基づき前のサンプル開
始タイミングから一定時間後を次のサンプル開始タイミ
ングとしている。

【００８１】しかし、ＣＣＤの主走査読み込み周波数と
ＲＯＳの主走査書き込み周波数が異なることや、メカ及
びそのドライブ系の誤差が存在することにより、それら
の像位置認識用パターンを常にうまくサンプリングする
ことができないという問題が生じる。そこで、本発明で
は、レジずれ測定用パターンのサンプリング開始タイミ
ングを可変にし、しかもそれらを逐次補正する方式を採
用している。

【００８２】すなわち、図２６に示すように第１ＲＯＳ
から出力された最初のパターンのサンプルタイミング
は、まず、パターンがインタフェース基板の出力タイミ
ングからＣＣＤセンサの真下に達するまでの時間をパタ
ーン間隔と転写ベルトの搬送速度等より設定される。そ
して、第２ＲＯＳの出力パターンのサンプルタイミング
は、第１ＲＯＳの出力パターンから第２ＲＯＳの出力パ
ターンまでの距離、すなわちパターン間隔と転送ベルト
の搬送速度等から設定される。以下第３ＲＯＳ、第４Ｒ
ＯＳの出力パターンのサンプルタイミングについても同
様である。

【００８３】さらに、像位置アドレス精度を上げるため
に、第１ＲＯＳから第４ＲＯＳのレジずれ測定用パター
ンをサンプリング後、それらを１ブロックとして複数の
ブロックをサンプリングして各画像形成装置毎に平均を
とっている。この場合、２回目の第１ＲＯＳの出力パタ
ーンのサンプルタイミングは、図２６に示すように最初
の第１ＲＯＳの出力パターンのサンプル結果から重心法
等により得られた像位置アドレスの確定値から求められ
る。

【００８４】また、図２７に示すように直前のパターン
の確定像位置アドレスを基に次のパターンのサンプル開
始ポイントを決定してもよいし、図２８に示すように各
ＲＯＳ毎に直前のパターンの確定像位置アドレスを基に
次のパターンのサンプル開始ポイントを決定してもよ
い。図２９に示すようなレジずれ測定用パターンを使用
してもよい。

【００８５】上記のようなサンプリング方法を採用する
ことにより、レジずれ測定用パターンを見開き範囲内か
ら見失うことなく常にタイミングよくサンプリングで
き、見開き幅自体を狭めることができるだけでなく、絶
対アドレスの管理が不要になり、アドレスカウンタがご
く小さなものでもよくなる。またこのことにより、画像
データの量を減少させることができるので、メモリの容
量を少なくし、ＣＰＵの演算処理時間も軽減できる。そ
のため、単位時間当たりのサンプリング数を増やすこと
ができ、より高いＡＣ成分までサンプリングできる。

【００８６】また、１つの画像形成装置から出力された
パターン毎に実施することにより、見開きポイントの補
正回数を削減でき、サンプリング後の確定像位置の補正
工数も削減できるため、ＣＰＵの処理量を低減すること
ができる。補正値を持っておくことにより、ごく簡単な
演算でサンプリング後に像位置アドレスを補正すること
ができる。さらに、ＡＣ成分を除去するために複数回の
サンプリングを行って平均化し、それを像位置データと
して使用する場合には、それらの平均値を算出後に、そ
の平均像位置アドレスデータに１回だけ像位置アドレス
の補正をするだけでよい。そのため、見開きポイントの
間隔を一定に保ち、かつ予め持っている像位置アドレス
の補正値を持って像位置を決定することにより大幅にＣ
ＰＵの演算工数を低減できる。

【００８７】一方、転写部材上の傷や汚れ、例えばトナ
ー等の印字媒体の抜けやぼた落ち等によってサンプリン
グ結果から像位置を確定することができなかった場合で
も、理想のサンプリング位置から大きく逸脱することも
なく一連の動作を続けることができるため、たとえ装置
の状態が悪化したとしても、即座に機能を失うことを防
止できる。

【００８８】図３０は頭だしパターンを有するレジずれ
測定用パターンの例を示す図、図３１及び図３２はレジ
ずれ測定用パターンのサンプル開始基準タイミングの設
定例を示す図、図３３は頭だしパターンを有するレジず
れ測定用パターンの他の例を示す図である。

【００８９】レジずれ測定用パターンのサンプルタイミ
ングを決定する方法として、図３０に示すように頭だし
パターンを使うようにしてもよい。この場合には、図３
１に示すように頭だしパターンをサンプリングしてレベ
ル規定値を用い像レベルから背景レベルへ戻る時点から
レジずれ測定用パターンのサンプル開始基準タイミング
とし、そこから図３０に示すｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の
規定時間後からレジずれ測定用パターンのサンプリング
を開始する。また、ノイズ対策として、図３２に示すよ
うにディレイ規定値（ｂ）を設けてレジずれ測定用パタ
ーンのサンプル開始基準タイミングをずらすようにして
もよい。上記の例では、頭だしパターンを各色毎に設け
たが、図３３に示すように複数の画像形成装置の出力に
対していずれか１つを用いるようにしてもよい。

【００９０】図３４（イ）は主走査方向のレジずれ測定
用パターンの他の例を示す図、図３４（ロ）は副走査方
向のレジずれ測定用パターンの他の例を示す図である。
主走査方向のレジずれ量測定には図３４イに示すパター
ンを使用し、副走査方向のレジずれ量測定には図３４ロ
に示すパターンを使用してもよい。

【００９１】このようなパターンを用いることにより、
副走査方向のレジずれ量のサンプリング結果では、複数
個分のパターンを一度に読み取るため、用紙搬送走査が
目標よりゆっくり移動あるいは速く移動した場合のよう
に、設計目標値と実際との差がある場合でも、移動速度
の差に影響されずサンプリングすることができ、倍率の
影響を受けにくくすることができる。さらには、用紙搬
送装置の移動速度にムラのような振動がある場合でも、
主・副走査方向のレジずれ量のサンプリング結果にはそ
の誤差は吸収されず、パターン自体が持つカラーレジス
トレーション成分のみをサンプリングすることができ、
余分な誤差要因の影響を含まないようにすることができ
る。したがって、容易搬送装置の移動速度変動によるレ
ジずれ量サンプリング時の誤差要因が排除でき、最適な
サンプリングを可能にし、確実なカラーレジズレ量を得
ることができる。

【００９２】図３５〜図３７は転写ベルトのシーム検出
系の例を示す図、図３８及び図３９はシーム回避タイマ
の動作を説明するための図、図４０はシーム回避センサ
の動作を説明するための図、図４１はレジずれ検出・補
正系のブロック構成図、図４２は像の乱れを説明するた
めの図、図４３は像平均値規格値以上の例を示す図、図
４４は像幅最小規格値以下の例を示す図、図４５は像幅
最大規格値以上の例を示す図である。

【００９３】図３５〜図３７において、７２Ｋ、７２
Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃは画像形成装置の書き込み装置、７
３Ｋ、７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃは画像形成装置の例えば
感光体ドラムのような作像装置、７４は撮像素子、７５
は光源、７６は転写ベルト、７７Ａは駆動ローラ、７７
ｂは従動ローラ、７８はセンサ、７９はシーム部、８０
Ａ、８０Ｂは反射装置（ホール）を示す。

【００９４】図３５〜図３７に示すように転写ベルト７
６には、ベルト状転写部材の継ぎ目にシーム部７９がで
き、この部分及び近辺の画像形成不安定領域に形成され
た歪んだパターン像が誤って正規の像として認識される
という問題が生じる。すなわち、レジずれ測定用パター
ンを決められたサンプルタイミングで順次サンプリング
していった場合、上記画像形成不安定領域に形成された
歪みのあるパターン像があっても、そのまま処理してし
まうと、本来あるべき補正量に対してずれを生ずるとい
う問題がある。そこで、本発明では、この画像形成不安
定領域に形成され歪んだパターン像を誤って正規の像と
して認識することを防止するようにしている。

【００９５】その方式としては、例えば図３５に示すよ
うにセンサ７８により反射装置（ホール）８０Ａを検出
することによって、撮像素子７４の上流方向のある一定
の位置にシーム部７９がきたことを検出し、撮像素子７
４が画像出力装置から出力されたパターンをサンプリン
グする際、パターンと転写ベルト７６のシーム部７９が
重なったり、それらがすぐ近く同士である間のデータ
を、例えば２ブロック分だけ捨てるようにすることであ
る。このことで、ＡＣ成分の影響を小さくし、全平均を
とったときの重心アドレスデータの信頼性を向上させる
ことができる。

【００９６】具体的には、例えば図３８、図４１に示す
ようにセンサ７８の信号によりタイマＡとＢを起動して
タイマＡのカウント終了からタイマＢのカウント終了ま
での間を画像形成不安定領域として認識し、データを捨
てるように構成すればよい。センサ７８、反射装置８０
Ａの位置によっては、図３９に示すように１つのタイマ
だけを用いセンサ７８の信号によりタイマを起動しカウ
ント終了までを画像形成不安定領域として認識するよう
に構成してもよいし、図４０に示すようにセンサ７８の
信号を画像形成不安定領域として認識するように構成し
てもよい。

【００９７】像データの処理では、ＣＰＵにおいて画像
形成不安定領域でサンプリングされたデータが入ってい
る画像メモリの内容を捨てて演算を行い、最後に演算結
果を平均化する時に画像形成不安定領域でサンプリング
されたデータからの演算結果を使用しない、或いは画像
形成不安定領域が通過するまでサンプリングを中止する
ことによって、画像形成不安定領域ではサンプリングし
なかったようにすればよい。

【００９８】画像形成不安定領域の検出においては、図
３６に示すように反射装置８０Ｂの位置を画像出力装置
７２Ｋ、７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７３Ｋ、７３Ｙ、７
３Ｍ、７３Ｃによってパターンが形成されるタイミング
に対応して検出できるようにすると、その検出信号によ
り画像出力信号を制御して画像出力を停止させることが
できる。

【００９９】これにより、転写部材のシーム部７９及び
その近辺の画像形成不安定領域に形成され歪んだパター
ン像を誤って正規の画像として認識することを防止し、
像位置の認識精度の低下を防止することができる。

【０１００】また、ＣＣＤの光源の光量調整をする場合
やシェーディング補正をする場合、パターンの載ってい
ない状態で、いわば画像を形成せずに複写部材を空回し
状態で、幾つかのポイントを幾つかの光量でＣＣＤのデ
ータをサンプリングし、その中の一番良いコントラスト
を得るための光量を決定し、或いはそれらの値を基にシ
ェーディング補正量を決定している。その際、画像形成
不安定領域をサンプリングしてしまうと、誤った光量調
整やシェーディング補正をしてしまうことになる。そこ
で、本発明では、上記のような方法により画像形成不安
定領域を検出し、画像形成不安定領域でＣＣＤの光源の
光量調整をしないようにし、或いはシェーディング補正
に使用するバックグランドデータをサンプリングしない
ようにすることによって、汚れやキズによる転写部材透
過率不良領域での誤った光量調整やシェーディング補正
値の決定を防止している。

【０１０１】上記の各方式では、センサやタイマ等の手
段を用いて画像形成不安定領域を検出したが、サンプリ
ングされた像プロファイルから画像形成不安定領域に形
成されたレジずれ測定用パターンを認識してこれらのデ
ータを無効データとすることによって、誤って正規の像
として認識することを防止するように構成してもよい。
画像形成不安定領域に形成されたレジずれ測定用パター
ンの認識は、例えば図４２に示すような像の乱れ、図４
３に示すような像平均値規格値以上のデータ、図４４に
示すような像幅最小規格値以下のデータ、図４５に示す
ような像幅最大規格値以上のデータを検出することによ
って行うことができる。

【０１０２】上記のようにすることにより、シーム部及
びシーム部近辺の画像形成不安定領域に形成された歪ん
だレジずれ測定用パターンの像を誤って正規の像として
認識してしまことがなくなる。その結果、レジずれ補正
系に対して常に誤差のすくない補正量を与えてやること
ができ、きわめてレジずれの少ない画質を提供すること
ができる。また、１つのセンサ出力を利用して、転写部
材のシーム部及びシーム部近辺の汚れやキズによる転写
部材の透過率不良領域の範囲も認識することができるの
で、ＣＣＤの光源の光量調整及びシェーディング補正の
安定化を図ることができる。

【０１０３】本発明の像位置アドレスの読み取り方式に
ついて説明する。図４６はレジずれ測定用パターンの読
み取り像プロファイルの例を示す図、図４７〜図５１は
ノイズのある像プロファイルの例を示す図である。

【０１０４】レジずれ測定用パターンを読み込んだとき
の理想的な像プロファイルは、一般に図４６に示すよう
になる。既に述べたように重心法を使ってこのパターン
イメージの中心を求め、この操作を繰り返して平均を求
めることによって正確な像位置アドレスを決定すること
ができるが、汚れ等で読み込んだパターンイメージが図
４７に示すように太くなると、その中心を求めても正確
な像位置アドレスとはならなくなってしまう。

【０１０５】そこで、本発明では、像レベルや像幅から
汚れ等の像パターンを検出している。例えば図４７の
（ａ）に示すようにしきい値を設定し、このしきい値以
下を像幅であるとし、その幅に対して図４７の（ｂ）に
示すように像幅最大規格値を持たせることにより、これ
を越えるものは汚れ等によって正確な像位置アドレスを
求めることができないと判断する。

【０１０６】同様に、キズやトナー欠け等の場合には、
図４８に示すように読み込んだパターンイメージが細く
なるので、像幅が（ｂ）の像幅最小規格値以下のものと
して検出することができる。光源自身の光量劣化や転写
ベルトの透過率劣化等の場合には、図４９に示すように
像レベル最大規格値を越えてしまうものとし、トナーか
ぶり等の場合には、図５０に示すようにパターンイメー
ジ平均値の最小規格値以下のものとして検出することが
できる。さらに、しきい値以下を像幅とし、図５１に示
すように複数の像幅情報が得られた場合には、像幅を像
幅最大規格値、像幅最小規格値と比較し、複数のデータ
がパスしたときは、採用しないようにしている。

【０１０７】上記のように読み込んだパターンイメージ
自身が理想像とかけ離れている場合には、正確な像位置
アドレスを決定するためのデータとして使用しないの
で、正確な像位置アドレスを決定することができる。ま
た、読み込んだパターンイメージの理想像だけを分離
し、像位置アドレスを決定するためのデータとして使用
するので、外乱がある場合にも、正確な像位置アドレス
の決定によりレジ誤差を精度よく検出でき、レジずれの
補正を精度よく行いカラー画像の質を向上させることが
できる。

【０１０８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、パターンジェネレータにより各画像出力手段
の主走査方向と副走査方向にそれぞれ粗いレジずれ測定
用パターンまたは細かいレジずれ測定用パターンを繰り
返し発生できるようにし、選択的に画像形成装置から出
力しサンプリングするので、サンプルタイミングの調整
を行いながら無駄のないサンプル幅を設定してサンプル
・調整効率を上げ、高精度のレジずれ補正を行うことが
できる。しかも、ＣＣＤの主走査読み込み周波数とＲＯ
Ｓの主走査書き込み周波数が異なったり、メカやそのド
ライブ系の誤差が存在することに起因して誤差が累積し
ても、画像形成装置から出力されたパターンをＣＣＤが
見開き範囲内から見失うことをなくし、効率のよいサン
プリングを行うことができ、取り込む画像データの量を
少なくしてメモリ容量を低減し、演算処理時間を短縮す
ることが可能になる。その結果、単位時間当たりのサン
プリング数を増やすことができ、ＡＣ振動成分までもサ
ンプリングすることができる。

【０１０９】また、画像形成装置から出力されたレジず
れ測定用パターンをＣＣＤがサンプリングする際に専用
のメモリを用いるので、高速サンプリングが可能とな
る。さらに、ＣＰＵの処理を分散させるので、ＣＰＵの
演算処理時間を平滑化して単位時間当たりの処理の量を
軽減でき、単位時間当たりのサンプリング数を増やすこ
とができ、ＡＣ振動成分までもサンプリングすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る多重画像形成装置のレジ合わせ
画像サンプリング補正方式の１実施例構成を示す図であ
る。

【図２】 イニシャライズサイクル用パターンの例を示
す図である。

【図３】 レジ補正サイクル用パターンの例を示す図で
ある。

【図４】 レジずれ補正のアルゴリズムを説明するため
の図である。

【図５】 組立時及びＳＫＥＷ粗補正時のレジ調整アル
ゴリズムを説明するための図である。

【図６】 粗調サイクルのアルゴリズムを説明するため
の図である。

【図７】 微調サイクルのアルゴリズムを説明するため
の図である。

【図８】 レジチェックサイクルのアルゴリズムを説明
するための図である。

【図９】 レジ合わせ画像サンプリング補正装置の構成
例を示す図である。

【図１０】 レジずれ補正基板の構成例を示すブロック
図である。

【図１１】 粗調パターンサンプルのアルゴリズムを説
明するための図である。

【図１２】 粗調パターンサンプルのアルゴリズムを説
明するための図である。

【図１３】 粗調パターンサンプルのアルゴリズムを説
明するための図である。

【図１４】 粗調パターンサンプルのアルゴリズムを説
明するための図である。

【図１５】 粗調パターンサンプルのアルゴリズムを説
明するための図である。

【図１６】 微調パターンサンプルのアルゴリズムを説
明するための図である。

【図１７】 微調パターンサンプルのアルゴリズムを説
明するための図である。

【図１８】 微調パターンサンプルのアルゴリズムを説
明するための図である。

【図１９】 微調パターンサンプルのアルゴリズムを説
明するための図である。

【図２０】 副走査サンプル開始ポイント補正のアルゴ
リズムを説明するための図である。

【図２１】 副走査サンプル開始ポイント補正のアルゴ
リズムを説明するための図である。

【図２２】 サンプル後のＫに対する各色アドレス誤差
の補正アルゴリズムを説明するための図である。

【図２３】 画像演算回路の構成例を示す図である。

【図２４】 画像データを演算処理する時間領域を説明
するための図である。

【図２５】 画像データを演算処理する時間領域を説明
するための図である。

【図２６】 本発明のサンプル開始ポイントの設定方法
を説明するための図である。

【図２７】 本発明のサンプル開始ポイントの設定方法
を説明するための図である。

【図２８】 本発明のサンプル開始ポイントの他の設定
方法を説明するための図である。

【図２９】 レジずれ測定用パターンの他の例を示す図
である。

【図３０】 頭だしパターンを有するレジずれ測定用パ
ターンの例を示す図である。

【図３１】 レジずれ測定用パターンのサンプル開始基
準タイミングの設定例を示す図である。

【図３２】 レジずれ測定用パターンのサンプル開始基
準タイミングの設定例を示す図である。

【図３３】 頭だしパターンを有するレジずれ測定用パ
ターンの他の例を示す図である。

【図３４】 主走査方向と副走査方向のレジずれ測定用
パターンの他の例を示す図である。

【図３５】 転写ベルトのシーム検出系の例を示す図で
ある。

【図３６】 転写ベルトのシーム検出系の例を示す図で
ある。

【図３７】 転写ベルトのシーム検出系の例を示す図で
ある。

【図３８】 シーム回避タイマの動作を説明するための
図である。

【図３９】 シーム回避タイマの動作を説明するための
図である。

【図４０】 シーム回避センサの動作を説明するための
図である。

【図４１】 レジずれ検出・補正系のブロック構成図で
ある。

【図４２】 像の乱れを説明するための図である。

【図４３】 像平均値規格値以上の例を示す図である。

【図４４】 像幅最小規格値以下の例を示す図である。

【図４５】 像幅最大規格値以上の例を示す図である。

【図４６】 レジずれ測定用パターンの読み取り像プロ
ファイルの例を示す図である。

【図４７】 ノイズのある像プロファイルの例を示す図
である。

【図４８】 ノイズのある像プロファイルの例を示す図
である。

【図４９】 ノイズのある像プロファイルの例を示す図
である。

【図５０】 ノイズのある像プロファイルの例を示す図
である。

【図５１】 ノイズのある像プロファイルの例を示す図
である。

【符号の説明】

１…制御部、２…サンプリング制御部、３…サンプリン
グ部、４…データ格納部、５…演算処理部、６…パター
ンジェネレータ、７…画像制御部、８…画像出力部、９
…転写ベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足利 英昭 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−350677（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−142674（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−79917（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/01 - 15/01 114

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の画像出力手段を転写ベルトに沿
   って配設して多重画像を形成する多重画像形成装置のレ
   ジ合わせを行うためのレジ合わせ画像サンプリング補正
   方式において、 各画像出力手段に画像データを供給し画像形成を制御す
   る出力制御手段と、 各画像出力手段の主走査方向と副走査方向にそれぞれ粗
   いレジずれ測定用パターンまたは細かいレジずれ測定用
   パターンを繰り返し発生するパターンジェネレータと、 各画像出力手段によって形成された画像を転写ベルトの
   主走査方向の両側でサンプリングするサンプリング手段
   と、 該サンプリング手段のサンプル開始ポイント及びサンプ
   ル幅を制御するサンプリング制御手段と、 サンプリング手段でサンプリングしたデータを取り込み
   レジずれ算出のための演算処理を行う演算処理手段と、 サンプリングデータまたは演算処理データを格納するデ
   ータ格納手段と、 画像出力の制御や画像サンプリング補正の制御を行う制
   御手段とを備え、制御手段は、画像サンプリング補正の
   制御を行う場合、粗調整モードか微調整モードかに応じ
   てパターンジェネレータの発生するレジずれ測定用パタ
   ーンを選択すると共に、サンプリング制御手段のサンプ
   ル開始ポイント及びサンプル幅を設定して繰り返しレジ
   ずれ測定用パターンを発生させサンプリングデータまた
   は演算処理データを積算しパターン位置を求めるように
   構成したことを特徴とする多重画像形成装置のレジ合わ
   せ画像サンプリング補正方式。
2. 【請求項２】 データ格納手段として、主走査方向のレ
   ジずれ測定用パターンの像データを記憶する専用メモリ
   と副走査方向のレジずれ測定用パターンの像データを記
   憶する専用メモリを有することを特徴とする請求項１記
   載の多重画像形成装置のレジ合わせ画像サンプリング補
   正方式。
3. 【請求項３】 演算処理手段は、サンプリング周期の短
   い方の像データを優先処理し、残りの像データを分割処
   理して処理を分散させるようにしたことを特徴とする請
   求項１記載の多重画像形成装置のレジ合わせ画像サンプ
   リング補正方式。
4. 【請求項４】 演算処理手段は、レジずれ測定用パター
   ンの基準位置を各サンプル開始ポイント毎に補正し基準
   位置とのズレで像データを積算処理することを特徴とす
   る請求項１記載の多重画像形成装置のレジ合わせ画像サ
   ンプリング補正方式。
5. 【請求項５】 演算処理手段は、像データをレジずれ測
   定用パターンか否かを識別し、レジずれ測定用パターン
   の識別結果により処理データと除外データとを判別する
   ことを特徴とする請求項１記載の多重画像形成装置のレ
   ジ合わせ画像サンプリング補正方式。
6. 【請求項６】 制御手段は、前のパターンの像位置情報
   を基にサンプル開始ポイントを補正することを特徴とす
   る請求項１記載の多重画像形成装置のレジ合わせ画像サ
   ンプリング補正方式。
7. 【請求項７】 制御手段は、レジずれ測定用パターンの
   各サンプル開始ポイントの間隔を一定にし、１サイクル
   毎に前のパターンの像位置情報を基にサンプル開始ポイ
   ントを補正することを特徴とする請求項６記載の多重画
   像形成装置のレジ合わせ画像サンプリング補正方式。
8. 【請求項８】 制御手段は、粗調整モードのときに粗い
   レジずれ測定用パターンを選択し、画像出力手段の感光
   体ドラムが１周する間のサンプリングデータを取り込む
   ように制御することを特徴とする請求項６記載の多重画
   像形成装置のレジ合わせ画像サンプリング補正方式。
9. 【請求項９】 制御手段は、微調整モードのときに細か
   いレジずれ測定用パターンを選択し、転写ベルトが１周
   する間のサンプリングデータを取り込むように制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の多重画像形成装置のレ
   ジ合わせ画像サンプリング補正方式。