JP3665541B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、各色の画像を記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等のそれぞれのトナー像を各感光体ドラム上に形成し、これらのトナー像を記録用紙に転写して重ね合わせ定着することにより、カラー画像を記録用紙上に形成している。従って、各色のトナー像の重ね合わせが良好に行われないと、カラー画像に色ズレが発生してしまい、所望の色を再現することができず、非常に見苦しいカラー画像となった。
【０００３】
そこで、色のズレ量を測定するための色ズレ量判定パターンを記録用紙又は記録用紙の担持体に形成し、その形成された色ずれ量判定パターンの画像を検査して色ズレ量を測定している。この検査は、最も古くは記録用紙に記録された画像をスケール付きの高倍率ルーペ等により目視で検査するというものであった。あるいは、特別な測定装置を用いて機械的に色ズレ量を測定していた。しかしながら、検査専用の設備を必要としたり、測定に長い時間を要するため、色ズレ調整のためのコストが高くなるという問題があった。
【０００４】
また、画像形成装置内に色ズレの検査手段を設けることもある。しかしながら、この場合は、記録用紙上の色ズレ量判定パターンを読み取る画像読取手段を必要とする。この検査のためにのみ画像読取手段を格別に設けるならば、画像形成装置自体のコストが高くなってしまうので、画像形成装置に原稿を読み取る画像読取手段がもともと備えられていることが前提条件となる。この画像読取手段を利用して色ズレ量判定パターンを読み取り、色ズレ量を測定し、この色ズレ量に応じて各色の画像のレジストを調整する。
【０００５】
例えば、特開平3 ‐139961号公報においては、複数の画像形成ヘッドによりテストチャートを記録用紙上に形成し、このテストチャートを画像読取手段にて読み取り、この読み取られたテストチャートに基づいて色ズレ量を測定し、この色ズレ量に応じて各画像形成ヘッドの記録タイミングを補正し、これにより目視検査の不正確さや作業の煩雑さをなくしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の技術の様に記録用紙上に形成されたテストチャートを画像読取手段で読み取る場合は、作業者が記録用紙を読取手段にセットするので、記録用紙の置き方により測定結果が左右される。従って、画像読取手段での記録用紙の位置を慎重に調整する必要がある。しかしながら、記録用紙の位置が適正であるか否かの判断そのものが難しくかつ適正な位置に修正することが非常に困難であった。更に、記録用紙を適正な位置に置いたとしても、記録用紙の押さえを操作しているうちに記録用紙が傾いてしまうことがあり、あるいは記録用紙上でテストチャートがもともと傾いていることもあり、テストチャートを適正な位置に配置して画像読取手段で読み取らせることは至難の業であった。
【０００７】
このため、特開平6 ‐95474 号公報においては、記録用紙の搬送方向と平行もしくは垂直となる線素の少なくとも一方を複数用いた互いに交差するパターンを発生させ、この発生させたパターンを記録用紙に記録した後、画像読取手段によりこのパターンを読み取ることで、各色のズレ量を測定して、各色の画像のレジストを補正している。この様なパターンを用いた演算処理によって、上下又は左右のぶれ等を原因として、パターンを斜めに読み取ったり、パターンの位置を不正に読み取るという問題を解決している。
【０００８】
しかしながら、この様な従来の技術を利用したとしても、各色の画像を記録するそれぞれの画像形成手段毎に動作ムラが有るために、記録用紙上のパターンの形成位置によって各色ズレ量の測定結果が左右され、各色の画像のレジストの補正を正しく行えず、測定並びに補正を何度もやり直すことがあった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、色ズレ量を判定するためのパターンを記録用紙に記録し、この記録用紙上のパターンを画像読取手段により読み取って、この読み取られたパターンに基づいて各色ズレ量を求め、これらの色ズレ量に応じて各色の画像のレジストを補正する上で、記録用紙上のパターンの傾きや各色の画像を記録する各画像形成手段の動作ムラの影響を受けずに、各色ズレ量を測定して、各色の画像のレジストを補正することが可能であり、更には処理時間の短縮や測定精度の向上を実現することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、 記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、各画像形成手段のいずれかによる基準となる主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、予め定められた第１マスクの範囲内で記録媒体上の基準となる主パターンを読み取ると共に、この主パターンに対して予め定められた位置にある第２マスクの範囲内で記録媒体上の副パターンを読み取る読取手段と、記録媒体上での主パターンに対する副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、第１マスクのサイズを第２マスクのサイズよりも大きくしている。
【００１１】
また、本発明は、記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、各画像形成手段のいずれかによる少なくとも２つの基準となる主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、予め定められた各第１マスクの範囲内で記録媒体上の基準となる各主パターンを読み取ると共に、これらの主パターンに対して予め定められた位置にある第２マスクの範囲内で記録媒体上の副パターンを読み取る読取手段と、記録媒体上の各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、各第１マスクのサイズを第２マスクのサイズよりも大きくしている。
【００１２】
この様な構成の本発明によれば、第１マスクのサイズを第２マスクのサイズよりも大きくしている。記録媒体のずれや傾きを考慮すると、主パターンを確実に読み取るには、この主パターンの読み取り範囲を決める第１マスクのサイズを十分に大きくする必要がある。また、この記録媒体のずれや傾きを原因とする主パターンのズレ量と副パターンのズレ量は一致するので、主パターンを読み取って、その位置が分かれば、副パターンの位置もほぼ分かり、この副パターンにほぼ重なる様に第２マスクを位置決めすることができる。このため、副パターンの読み取り範囲を決める第２マスクのサイズを必要最小限に抑えることができる。この様に第２マスクのサイズを必要最小限に抑えれば、第２マスクの範囲内で読み取られる画像が小さくなり、画像データの処理時間を短縮することができる。
【００１３】
更に、２つの主パターンを読み取る場合は、第２マスクの位置決めだけでなく、第２マスクの傾きを調整することができる。すなわち、記録媒体のずれや傾きを原因とする各主パターンを結ぶ直線の傾きと副パターンの傾きが一致することから、各主パターンを結ぶ直線の角度を求めて、副パターンにほぼ重なる様に第２マスクを該角度だけ傾けることができる。
【００１４】
なお、本発明は、第１及び第２マスクに限定されるものでなく、他の大きさのマスクを適用して、この他のマスクの範囲内でパターンの画像を読み取っても構わない。要するに、第１マスクについては、記録媒体のずれや傾きを考慮して、主パターンを確実に読み取るために十分な大きさとしたが、他のマスクについては、必要最小限のそれぞれの大きさに抑えることにより、データの処理時間を短縮する。
【００１５】
また、その全体を読み取る必要がない主パターンがある場合は、第１マスクではなく、第２マスク（又は第１マスクよりも小さな他のマスク）の範囲内で該主パターンを読み取る。
【００１６】
こうして主パターンに対する副パターンのズレ量、もしくは各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンのズレ量を正確に測定し、この測定されたズレ量に応じて、各画像形成手段によって重ね合わせられる各色の画像のズレを高精度で調整する。
【００１７】
次に、本発明は、記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、各画像形成手段のいずれかによる主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、記録媒体上の主パターン及び副パターンを読み取る読取手段と、記録媒体上での主パターンに対する副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、主パターンを記録する画像形成手段は、各画像のズレの調整のときに副パターンを記録する他の画像形成手段に対して基準となる。
【００１８】
また、本発明は、記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、各画像形成手段のいずれかによる少なくとも２つの主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、記録媒体上の各主パターン及び副パターンを読み取る読取手段と、記録媒体上の各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、各主パターンを記録する画像形成手段は、各画像の重ね合わせの調整のときに副パターンを記録する他の画像形成手段に対して基準となる。
【００１９】
この様な構成の本発明によれば、主パターンを基準の画像形成装置により記録している。この基準の画像形成手段の書き込み開始位置や画像の拡大縮小倍率を予め調整して決定しておき、各色の画像のズレの調整に際しては、この基準の画像形成手段による記録動作に対して他の画像形成手段による記録動作を調整する。また、この基準の画像形成手段の書き込み開始位置や画像の拡大縮小倍率を予め調整して決定することによって、記録用紙上での主パターンの記録位置のバラツキを小さく抑えることができる。このため、先に述べた第１マスクを用いる場合には、この第１マスクのサイズを縮小することができる。この結果、第１マスクの範囲内の画像が小さくなり、画像データの処理時間を短縮することができる。
【００２０】
次に、本発明は、記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、各画像形成手段のいずれかによる主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、記録媒体上の主パターン及び副パターンを読み取る読取手段と、記録媒体上での主パターンに対する副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、主パターンは、搬送方向に直交する主走査方向での記録開始側に記録される。
【００２１】
また、本発明は、記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、各画像形成手段のいずれかによる少なくとも２つの主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、記録媒体上の各主パターン及び副パターンを読み取る読取手段と、記録媒体上の各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、各主パターンは、搬送方向に直交する主走査方向での記録開始側に記録される。
【００２２】
この様な本発明によれば、主パターンを搬送方向に直交する主走査方向での記録開始側に記録しているので、この主パターンを記録する画像形成手段のレーザビームスキャナによる拡大縮小倍率の誤差による影響を回避することができ、記録媒体上の主パターンの位置精度を向上させることができる。また、主パターンの位置精度が向上すれば、先に述べた第１マスクを用いる場合に、この第１マスクのサイズを縮小することができる。この結果、第１マスクの範囲内の画像が小さくなり、画像データの処理時間を短縮することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１、図２及び図３は本発明のカラー画像形成装置の一実施形態を示している。図１は本実施形態のカラー画像形成装置の概略機構を示す側面図であり、図２はこのカラー画像形成装置における画像処理部の概略構成を示すブロック図であり、図３はこのカラー画像形成装置における動作制御部の概略構成を示すブロック図である。
【００２５】
まず、本実施形態のカラー画像形成装置の概略を図１、図２及び図３を参照して説明する。
【００２６】
本実施形態のカラー画像形成装置は、原稿の画像を読み取り、これと同じ画像を記録用紙に記録するという所謂複写を行うものである。図１に示す様に本実施形態のカラー画像形成装置においては、装置本体１の上側に原稿台１１１を設けている。また、原稿台１１１近くに後述する操作パネルを設けている。装置本体１の内部には、画像読取部１１０及び画像形成部２１０を設けている。原稿台１１１上には、該原稿台１１１に対して開閉可能に支持された両面自動原稿送り装置（RADF;Recirculating Automatic Document Feeder）１１２を設けている。
【００２７】
両面自動原稿送り装置１１２は、原稿台１１１の所定位置に原稿を搬送して該原稿を画像読取部１１０に対向させ、画像読取部１１０による該原稿の一面の画像読み取りが終了した後に、この原稿の表裏を反転してから、この原稿を原稿台１１１の所定位置に再び搬送して、画像読取部１１０による該原稿の他面の画像読み取りを可能にする。そして、両面自動原稿送り装置１１２は、原稿の両面の画像読み取りが終了すると、この原稿を排出し、次の他の原稿の搬送並びに反転を行う。この様な原稿の搬送並びに反転動作は、このカラー画像形成装置全体の動作に関連して制御される。勿論、原稿の一面の画像を読み取るだけで、他面の読み取りを行わずに、この原稿を排出することも可能である。
【００２８】
画像読取部１１０は、両面自動原稿送り装置１１２により原稿台１１１上に搬送されてきた原稿の画像を読み取る。この画像読取部１１０は、原稿台１１１の下面に沿って平行に往復移動する第１及び第２原稿走査体１１３，１１４、光学レンズ１１５、及び光電変換素子であるＣＣＤラインセンサ１１６を備えている。
【００２９】
第１原稿走査体１１３は、原稿台１１１の下面に対して一定の距離を保ちながら所定の走査速度で平行に往復移動するものであり、原稿表面を露光する露光ランプ、及び原稿からの反射光を所定の方向に偏向する第１ミラーを有している。また、第２原稿走査体１１４は、第１原稿走査体１１３と一定の速度関係を保ちつつ平行に往復移動するものであり、原稿からの反射光を第１原稿走査体１１３の第１ミラーを介して受け、この反射光を更に所定の方向に偏向する第２及び第３ミラーを備えている。
【００３０】
光学レンズ１１５は、第２原稿走査体１１３の第２及び第３ミラーにより偏向された原稿の反射光を受け、この反射光を集光して、光像をＣＣＤラインセンサ１１６上に映すものである。
【００３１】
ＣＣＤラインセンサ１１６は、光像を順次光電変換し、これにより白黒画像あるいはカラー画像を読み取り、画像を示す画像信号を出力する。このＣＣＤラインセンサ１１６は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色成分に色分解したラインデータを画像信号として出力する３ラインのカラーＣＣＤである。
【００３２】
ここで、第１及び第２原稿走査体１１３，１１４による走査を副走査とし、ＣＣＤラインセンサ１１６による走査を主走査とすると、１回の副走査の間に複数回の主走査が繰り返され、これにより原稿上の画像が読み取られる。この読み取りの間に、ＣＣＤラインセンサ１１６からは主走査のライン上の各画素に対応するラインデータが繰り返し出力され、これらのラインデータ（画像信号）が連続的に得られる。この画像信号は、後述する画像処理部に転送されて処理される。
【００３３】
一方、画像形成部２１０の下方には、記録用紙（記録媒体）Ｐを１枚ずつ分離して画像形成部２１０に供給する給紙機構２１１が設けられている。この記録用紙Ｐは、カットシート状の紙であり、用紙トレイ内に積載収容され、給紙機構２１１により１枚ずつ分離されて画像形成部２１０に供給される。この記録用紙Ｐは画像形成部２１０の手前に配置された一対のレジストローラ２１２へと導かれ、図示されないセンサーによって記録用紙Ｐの先端が検出されると、このセンサの検出信号に応答して記録用紙Ｐが各レジストローラ２１２によって一旦停止され、この後に各レジストローラ２１２により搬送タイミングを制御されつつ記録用紙Ｐが画像形成部２１０に搬送される。この画像形成部２１０は、記録用紙Ｐの一面に画像を記録する。この後に記録用紙Ｐは表裏を反転されてから各レジストローラ２１２に再び導かれ、画像形成部２１０により記録用紙Ｐの他面に画像が記録され、この後に記録用紙Ｐが排出される。勿論、記録用紙Ｐの一面に画像を記録するだけで他面に画像を記録せずに、記録用紙Ｐを排出するとも可能である。
【００３４】
画像形成部２１０の下方には、転写搬送ベルト機構２１３が配置されている。この転写搬送ベルト機構２１３は、駆動ローラ２１４、従動ローラ２１５、及び該各ローラ２１４，２１５間に張架された転写搬送ベルト２１６を備え、転写搬送ベルト２１６上に記録用紙Ｐを静電吸着しつつ矢印Ｚ方向へ搬送する。この転写搬送ベルト機構２１３による搬送途中で、後述する様に記録用紙Ｐ上にトナー像が転写形成される。
【００３５】
用紙吸着用（ブラシ）帯電器２２８は、各レジストローラ２１２直後に配置されており、転写搬送ベルト２１６を帯電させ、記録用紙Ｐを転写搬送ベルト２１６上に確実に吸着させた状態で画像形成部２１０内で搬送する。
【００３６】
画像形成部２１０と定着装置２１７間には、除電器２２９が設けられている。この除電器２２９には、転写搬送ベルト２１６に静電吸着されている記録用紙Ｐを転写搬送ベルト２１６から剥離するための交流電流が印加されている。
【００３７】
転写搬送ベルト機構２１３の下流側には、定着装置２１７が配置されている。この定着装置２１７は、一対の定着ローラを備えており、転写搬送ベルト機構２１３からの記録用紙Ｐを受け取り、記録用紙Ｐ上に転写形成されたトナー像を記録用紙Ｐ上に定着させる。この後、記録用紙Ｐは、搬送切り換えゲート２１８を経て、排出ローラ２１９により装置本体１の外壁に取り付けられている排紙トレイ２２０に排出される。
【００３８】
切り換えゲート２１８は、定着後の記録用紙Ｐを排紙トレイ２２０に排出する経路と、定着後の記録用紙Ｐを画像形成部２１０へと再び供給する経路を選択的に切り換えるものである。切り換えゲート２１８により記録用紙Ｐが画像形成部２１０へと再び供給される場合、記録用紙Ｐはスイッチバック搬送経路２２１を介して表裏反転されてから画像形成装置２１０へと導かれる。
【００３９】
画像形成部２１０における転写搬送ベルト２１６上方に近接して、記録用紙Ｐの搬送経路上流側から、第１画像形成ステーションＰａ、第２画像形成ステーションＰｂ、第３画像ステーションＰｃ及び第４画像ステーションＰｄが並設されている。先に述べた様に転写搬送ベルト２１６上の記録用紙Ｐは矢印Ｚ方向に搬送される。これにより、記録用紙Ｐが第１、第２、第３及び第４画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを同順序で通過する。第１乃至第４画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄは、実質的に同様の構成を有しており、矢印Ｆ方向に回転駆動されるそれぞれの感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄを含む。
【００４０】
各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ近傍には、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄを一様に帯電させる各帯電器２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄ、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上にそれぞれの静電潜像を形成する各レーザースキャナユニット２２７ａ，２２７ｂ，２２７ｃ，２２７ｄ、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上の各静電潜像を現像して各トナー像を形成する各現像装置２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄ、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上の各トナー像を記録用紙Ｐに転写する各転写用放電器２２５ａ，２２５ｂ，２２５ｃ，２２５ｄ、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に残留した各トナーを除去するための各クリーニング装置２２６ａ，２２６ｂ，２２６ｃ，２２６ｄが配置されている。
【００４１】
各レーザースキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄは、画像信号に応じて変調されたレーザビームを発する半導体レーザ素子（図示せず）、半導体レーザ素子からのレーザビームを主走査方向に偏向させるためのポリゴンミラー（偏向装置）２４０、ポリゴンミラー２４０により偏向されたレーザビームを各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に集光して結像させるｆθレンズ２４１、及び各ミラー２４２，２４３等を備えている。
【００４２】
レーザビームスキャナ２２７ａは、カラー画像の黒色成分画像に対応する画像信号を入力し、この画像信号に応じてレーザビームを変調し、黒色成分画像に対応するレーザビームを感光体ドラム２２２ａに照射する。レーザビームスキャナ２２７ｂは、カラー画像のシアン色成分画像に対応する画像信号を入力し、この画像信号に応じてレーザビームを変調し、シアン色成分画像に対応するレーザビームを感光体ドラム２２２ｂに照射する。レーザビームスキャナ２２７ｃは、カラー画像のマゼンタ色成分画像に対応する画像信号を入力し、この画像信号に応じてレーザビームを変調し、マゼンタ色成分画像に対応するレーザビームを感光体ドラム２２２ｃに照射する。レーザビームスキャナ２２７ｄは、カラー画像のイエロー色成分画像に対応する画像信号を入力し、この画像信号に応じてレーザビームを変調し、イエロー色成分画像に対応するレーザビームを感光体ドラム２２２ｄに照射する。こうしてレーザービームによって感光体ドラムが露光されることにより、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に、黒色成分画像の静電潜像、シアン色成分画像の静電潜像、マゼンタ色成分画像の静電潜像、イエロー色成分画像の静電潜像が形成される。
【００４３】
現像装置２２７ａには黒色のトナーが収容されており、この黒色のトナーが感光体ドラム２２２ａ上の黒色成分画像の静電潜像に付着し、これにより黒色のトナー像が現像される。現像装置２２７ｂにはシアン色のトナーが収容されており、このシアン色のトナーが感光体ドラム２２２ｂ上のシアン色成分画像の静電潜像に付着し、これによりシアン色のトナー像が現像される。現像装置２２７ｃにはマゼンタ色のトナーが収容されており、このマゼンタ色のトナーがマゼンタ色成分画像の静電潜像に付着し、これによりマゼンタ色のトナー像が現像される。現像装置２２７ｄにはイエロー色のトナーが収容されており、このイエロー色のトナーがイエロー色成分画像の静電潜像に付着し、これによりイエロー色のトナー像が現像される。
【００４４】
各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの回転に伴い、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄが転写搬送ベルト２１６上の記録用紙Ｐに順次押し付けられ、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上の各トナー像が記録用紙Ｐ上に順次重ね合わせられ転写される。この後、記録用紙Ｐは、除電用放電器２２９まで搬送され、除電用放電器２２９により静電気を除電され転写搬送ベルト２１６から剥離されてから、定着装置２１７へと導かれる。定着装置２１７は、一対の定着ローラを備えており、転写搬送ベルト機構２１３からの記録用紙Ｐを受け取り、これらの定着ローラ間のニップ部に記録用紙Ｐを通過させ、これにより記録用紙Ｐ上に転写形成されたトナー像を記録用紙Ｐ上に定着させる。この記録用紙Ｐは、搬送切り換えゲート２１８を経て、排出ローラ２１９により排紙トレイ２２０に排出されるか、切り換えゲート２１８からスイッチバック搬送経路２２１を介して表裏反転されてから画像形成装置２１０へと再び導かれる。
【００４５】
なお、ここでは、各レーザースキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄによって各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄへの画像の書き込みを行っているが、各レーザースキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄの代わりに、発光ダイオードアレイと結像レンズアレイからなる書き込み光学系（ＬＥＤヘッド）を用いても良い。このＬＥＤヘッドは、レーザースキャナユニットに比べ、サイズが小さく、また可動部分がなくて動作音もない。このため、複数個の書き込みユニットを必要とするタンデム方式のデジタルカラー複写機等の画像形成装置ではＬＥＤヘッドが好適である。
【００４６】
次に、図２を参照しつつ、本実施形態のカラー画像形成装置における画像処理部の構成及び機能を説明する。なお、図２において図１と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付している。
【００４７】
この画像処理部は、画像データ入力部４０、演算処理部４１、ハードディスク装置もしくはＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等から構成される画像メモリ４３、画像データ出力部４２、ＣＰＵ（中央処理装置）４４、画像編集部４５、及び各外部インターフェイス部４６，４７を備えている。
【００４８】
画像データ入力部４０は、原稿上の白黒画像あるいはカラー画像を読み取り、Ｒ，Ｇ，Ｂ（赤色成分、緑色成分、青色成分）に色分解したラインデータを画像信号として出力する３ラインのＣＣＤ１１６と、ＣＣＤ１１６から出力された画像信号のレベルを補正するシェーディング補正回路４０ｂ、３ラインのＣＣＤ１１６によって読み取られた各色のラインデータのずれを補正するラインバッファ等からなるライン合わせ部４０ｃ、各色のラインデータに対して色補正を施すセンサ色補正部４０ｄ、各画素の変化にめりはりがある様に各色のラインデータを補正するＭＴＦ補正部４０ｅ、画像の明暗を補正して視感度補正を行うγ補正部４０ｆ等からなる。
【００４９】
演算処理部４１は、画像データ入力部４０からの各色のラインデータ（Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像信号）よりモノクロ画像（白黒画像）を示す画像信号を生成するモノクロデータ生成部４１ａ、Ｒ，Ｇ，Ｂの画像信号を画像形成部２１０の第２、第３及び第４画像形成ステーションＰｂ，Ｐｃ，Ｐｄに対応するＣ，Ｍ，Ｙ（シアン色成分、マゼンタ色成分、イエロー色成分）の各画像信号に変換し、かつクロック変換する入力処理部４１ｂ、画像信号によって示される画像を文字領域、網点写真領域及び印画紙写真領域に区別して分ける領域分離部４１ｃ、入力処理部４１ａからのＣ，Ｍ，Ｙの各画像信号に基づいて下色除去処理を行ってＫ（黒色成分）の画像信号を生成する黒生成部４１ｄ、各色変換テーブルに基づいてＣ，Ｍ，Ｙの画像信号によって示される各色を補正する各色補正回路４１ｅ、指定された倍率に応じて画像が拡大縮小される様に画像信号を処理する各ズーム処理回路４１ｆ、各空間フィルター４１ｇ、各プリントデータ入力部４１ｉ、多値誤差拡散や多値ディザなどの階調性を表現するための各中間調処理部４１ｈ、及び追跡パターン出力部４１ｊを備えている。
【００５０】
演算処理部４１の各中間調処理部４１ｈによって処理されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像信号は、画像メモリ４３に一旦記憶される。Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各画像信号は、１画素毎にシリアル出力される８ビット（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４色で３２ビット）のものであり、この様なＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各画像信号が各色の画像データとして各ハードディスク４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄに記憶される。
【００５１】
画像形成部２１０の第１、第２、第３及び第４画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを相互に離間して配置しているので、これらの画像形成ステーションによるそれぞれの画像の形成タイミングが異なる。このため、各ハードディスク４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ内の各色の画像データは、それぞれの遅延バッファメモリ４３ｅに一旦記憶され、それぞれの遅延時間を与えられた後に、各色の画像信号としてそれぞれの画像形成ステーションに送出される。これにより、各画像形成ステーションにおいてそれぞれの画像が同一の記録用紙Ｐ上にずれることなく重ね合わせられる。
【００５２】
画像データ出力部４２は、各レーザースキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄ、及び画像メモリ４３からの各色の画像信号に応じて各レーザースキャナユニットの駆動信号をパルス幅変調するレーザコントロールユニット４２ａを備えている。各レーザースキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄは、パルス幅変調されたそれぞれの駆動信号を入力し、これらの駆動信号に応じてレーザビームの出力レベルを制御している。
【００５３】
ＣＰＵ４４は、この画像処理部を統括的に制御するものであって、画像データ入力部４０、演算処理部４１、画像メモリ４３、画像データ出力部４２、画像編集部４５、及び各外部インターフェース４６，４７を所定のシーケンスに基づいて制御している。
【００５４】
画像編集部４５は、画像メモリ４３内の画像データに対して所定の画像編集処理を施すためのものであり、この編集処理を画像メモリ４３内で行う。この画像メモリ４３内の画像データは、画像データ入力部４０あるいは後述する外部インターフェイス４６（又は４７）から入力され、演算処理部４１により処理を施されたものである。
【００５５】
外部インターフェース４６は、外部端末（通信携帯端末、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等）から画像データを受け入れるための通信インターフェースである。なお、この外部インターフェース４６から入力される画像データも、画像処理部４１に一旦入力されて色空間補正などを施されることにより画像形成装置２１０で取り扱うことのできるデータに変換され、画像メモリ４３に記憶される。
【００５６】
外部インターフェース４７は、パーソナルコンピュータにより作成された画像データ、あるいはＦＡＸ受信による画像データを入力するためのものであり、白黒又はカラーのいずれの画像データであっても入力することができる。このインターフェース４７を通じて入力される画像データは、既にＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像信号であり、中間調処理部４１ｈによる処理を施されてから画像メモリ４３に記憶管理されることになる。
【００５７】
次に、図３を参照しつつ、本実施形態のカラー画像形成装置における動作制御部の構成及び機能を説明する。なお、図３において図１及び図２と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付している。
【００５８】
この動作制御部は、図２に示した画像データ入力部４０、演算処理部４１、画像メモリ４３、画像データ出力部４２及びＣＰＵ４４を備えるだけでなく、操作基板ユニット５０、ＡＤＦ駆動部５１、ディスク駆動部５２、ＦＣＵ駆動部５３、スキャナー駆動部５４及びプリンター駆動部５５を備えている。
【００５９】
ＣＰＵ４４は、各駆動部５１〜５５に対して制御信号を送出し、これらの駆動部５１〜５５をシーケンス制御して管理している。
【００６０】
また、ＣＰＵ４４は、操作基板ユニット５０と相互通信可能に接続されている。この操作基板ユニット５０の操作ユニットが操作者によって操作されると、この操作に応じて操作基板ユニット５０は、複写モードを示す制御信号を形成し、この制御信号をＣＰＵ４４に伝送する。この制御信号に応答してＣＰＵ４４は、図２に示す画像処理部及び図３に示す動作制御部を統括的に制御し、該複写モードの複写を行う。
【００６１】
更に、ＣＰＵ４４は、このカラー画像形成装置が現在どの様な動作状態にあるかを示す制御信号を操作基板ユニット５０に伝送する。これに応答して操作基板ユニット５０は、現在の動作状態を該操作基板ユニット５０の表示部に表示して操作者に知らせる。
【００６２】
さて、この様な構成のカラー画像形成装置においては、第１、第２、第３及び第４画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄにより形成されて定着装置２１７により記録用紙Ｐに定着されるＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ（黒色成分、シアン色成分、マゼンタ色成分、イエロー色成分）の各画像が記録用紙Ｐ上でずれると、カラー画像が不鮮明となり、その品質が劣化する。
【００６３】
そこで、本実施形態においては、次に説明する様な手順によって記録用紙Ｐ上にセットパターン画像を形成し、このセットパターン画像に基づいて各色の画像のズレ量を測定し、これらのズレ量を調整してキャンセルしている。
【００６４】
まず、図４（ａ）に示す様なセットパターン画像Ｑo を記録用紙Ｐ上に記録する。このセットパターン画像Ｑo は、黒色の２つの基準となる主パターンＫ1 ，Ｋ1'と、これらの主パターンＫ1 ，Ｋ1'間に配置されたマゼンタ色の副パターンＭ1 、シアン色の副パターンＣ1 及びイエロー色の副パターンＹ1 を含んでいる。このセットパターン画像Ｑo の特徴は、基準となる各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心を結ぶ基準直線Ｈを仮定すると、この基準直線Ｈ上に各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 の中心が並ぶことにある。
【００６５】
このセットパターン画像Ｑ0 を記録させるためには、操作基板ユニット５０を操作して、テストモードをＣＰＵ４４に指示する。これに応答してＣＰＵ４４は、給紙機構２１１、転写搬送ベルト機構２１３及び搬送切り換えゲート２１８等を制御し、記録用紙Ｐの供給、搬送及び排出等を行う。同時に、ＣＰＵ４４は、画像メモリ４３に予め記憶されているセットパターン画像Ｑ0 を読み出し、このセットパターン画像Ｑ0 を示す画像信号を画像データ出力部４２に与える。画像データ出力部４２は、この画像信号に応じて第１乃至第４画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄの各レーザースキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄを駆動制御する。これにより、第１乃至第４画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄにおいては、各レーザースキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄによる各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄへのそれぞれの静電潜像の書き込みが行われ、これらの静電潜像が各現像装置２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄによって現像され、現像された各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上のそれぞれのトナー像が搬送中の記録用紙Ｐに順次重ね合わせて転写され記録される。
【００６６】
この様なセットパターン画像Ｑ0 の記録に際し、図４(a) に示すセットパターン画像Ｑo が記録用紙Ｐ上に全く正確に記録されたならば、何等問題がなく、各色の画像のズレを調整する必要がない。ところが、実際には画像形成ステーションの動作ムラ等を原因として、図４(a) に示すセットパターン画像Ｑo が記録用紙Ｐ上に正確に記録されず、例えば図４(b) に示す様なセットパターン画像Ｑ1 となる。このセットパターン画像Ｑ1 においては、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心を結ぶ基準直線Ｈから各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 の中心が副走査方向にズレている。
【００６７】
この場合は、記録用紙Ｐを原稿台１１１に配置して、記録用紙Ｐ上のセットパターン画像Ｑ1 を画像読取部１１０により読み取らせ、基準直線Ｈからの各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 のズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 を測定し、各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 を補正する。
【００６８】
このためには、記録用紙Ｐを原稿台１１１に配置した後に、操作基板ユニット５０を操作して、記録用紙Ｐ上のセットパターン画像Ｑ1 の読み取りをＣＰＵ４４に指示する。これに応答してＣＰＵ４４は、画像読取部１１０及び画像データ入力部４０を制御して画像の読み取りを行う。画像データ入力部４０においては、ＣＣＤラインセンサ１１６から各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のラインデータが出力され、各色のラインデータに対して明暗補正、γ補正等が施される。この後、演算処理部４１においては、各色のラインデータからＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各画像信号が形成され、これらの画像信号に各種の処理が施される。そして、これらの画像信号が画像メモリ４３に一旦記憶される。
【００６９】
ＣＰＵ４４は、画像メモリ４３内のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各画像信号を読み出して、次の様な画像処理を行う。すなわち、画像読取部１１０によって読み取られた画像全体（図４（ｂ）のセットパターン画像Ｑ1 を含む）において、予め位置決めされた各第１マスクａの範囲内の各画像を切り出し、各第１マスクａの範囲内の各画像に基づいて各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心位置を求める。そして、ＣＰＵ４４は、画像全体における各第１マスクａの位置、及び各第１マスクａにおける各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心位置に基づいて、画像全体における各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心位置（Ｘ0 ，Ｙ0 ），（Ｘ1 ，Ｙ1 ）を求める。更に、ＣＰＵ４４は、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心位置（Ｘ0 ，Ｙ0 ），（Ｘ1 ，Ｙ1 ）を結ぶ直線を求め、この直線上の予め定められたそれぞれの位置に各第２マスクｂを配置する。引き続いて、ＣＰＵ４４は、主走査ラインに対する該直線の傾き角度θを求め、この角度θだけ各第２マスクｂを傾ける。これによって、各第２マスクｂが直線に沿って並ぶことになる。更に、ＣＰＵ４４は、各第２マスクｂの範囲内の各画像を切り出し、各第２マスクｂの範囲内の各画像に基づいて各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 の中心位置を求める。この後に、画像全体における各第２マスクｂの位置、及び各第２マスクｂにおける各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 の中心位置に基づいて、画像全体における各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 の中心位置を求める。最後に、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'を結ぶ基準直線Ｈからの各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 のズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 を測定し、これらのズレ量を記憶する。
【００７０】
図４（ｂ）から明らかな様に第１マスクａが第２マスクｂよりも大きくなっている。これは、第１マスクａがセットパターン画像Ｑ1 の基準となる主パターンを切り出すものであって、記録用紙Ｐの傾きやズレ等を考慮した上で、この基準となる主パターン全体を誤りなく確実に検出するには、この第１マスクａのサイズを十分に大きくすることが必要となるためである。これに対して副パターンは、この副パターンにほぼ重なる様に、記録用紙Ｐと同様にずらされて傾けられた第２マスクｂの範囲内で読み取られるので、この第２マスクｂのサイズを必要最小限に抑えることができる。この第２マスクｂのサイズを必要最小限に抑えれば、第２マスクｂの範囲内の画像が小さくなるので、画像データの処理時間を短縮することができる。
【００７１】
なお、主パターン及び副パターンの中心位置を求めるには、例えば第１及び第２マスクａ，ｂ内のそれぞれの画像別に、パターンの濃淡についてヒストグラムを求め、濃度のピーク位置をパターンの中心位置として求めれば良い（例えば特開平6-95474 号公報を参照）。この場合、パターンが十文字型であることが好ましい。
【００７２】
こうして各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 の測定が終了した後には、任意のカラー画像を記録用紙Ｐ上に記録するときに、ＣＰＵ４４は、各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 が０となる様に第２乃至第４画像形成ステーションＰｂ〜Ｐｄの副走査方向の書き込みタイミングを調整する。例えば、画像メモリ４３に一旦記憶された任意のカラー画像を示すＣ，Ｍ，Ｙの各画像信号を読み出す際に、各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 に応じてＣ，Ｍ，Ｙの各画像信号の読み出しタイミングをずらし、これにより各色の画像のズレを補正する。この結果、記録用紙Ｐ上に記録されたカラー画像の品質が向上する。
【００７３】
このとき、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'を結ぶ基準直線Ｈを基準として各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 を求めたので、黒色の各主パターンＫ1 ，Ｋ1'を記録する第１画像形成ステーションＰａの副走査方向の書き込みタイミングを基準として、他の第２乃至第４画像形成ステーションＰｂ〜Ｐｄの副走査方向の書き込みタイミングを調整することになる。ただし、第１画像形成ステーションＰａの書き込み開始位置や画像の拡大縮小率等を高精度で予め調整して決定しておく必要がある。
【００７４】
また、この様に第１画像形成ステーションＰａの書き込み開始位置や画像の拡大縮小率等を高精度で予め調整して決定しておく場合は、第１画像形成ステーションＰａの動作誤差による主パターンの記録位置のズレを考慮して第１マスクａのサイズを定める必要がなく、この分だけ第１マスクａのサイズを小さく設定することができ、画像データの処理時間の短縮を図れる。
【００７５】
本実施形態においては、各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 は、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心を結ぶ基準直線Ｈからのズレ量である。このため、記録用紙Ｐ上のセットパターン画像Ｑ1 を読み取るときに、例えば図４（ｃ）に示す様に記録用紙Ｐが原稿台１１１に傾いて配置されても、各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 を正確に求めることができる。つまり、原稿台１１１上で記録用紙Ｐが傾いて配置されたり、所定位置から外れて配置されたとしても、記録用紙Ｐ上では各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心を結ぶ基準直線Ｈに対する各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 が変化することはない。従って、本実施形態においては、従来の様に記録用紙の不適切な配置位置を原因として、測定されるズレ量が左右されることはない。
【００７６】
具体的には、図５に示す様に各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心位置を（Ｘk1，Ｙk1），（Ｘk2，Ｙk2）とし、シアン色の副パターンＣ1 の中心位置を（Ｘc1，Ｙc1）とすると、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心位置（Ｘk1，Ｙk1），（Ｘk2，Ｙk2）を結ぶ基準直線Ｈの傾きθを次式（４）に基づいて求めることができ、シアン色の副パターンＣ1 のズレ量ΔＣ1 を次式（５）に基づいて求めることができる。
【００７７】
θ＝arctan（（Ｙk2−Ｙk1）／（Ｘk2−Ｘk1）） …（４）
ΔＣ1 ＝（Ｘc1−Ｘk1）sin （−θ）＋（Ｙc1−Ｙk1）cos （−θ）…（５）
同様にイエロー色及びマゼンタ色の各副パターンＹ1 ，Ｍ1 のズレ量ΔＹ1 ，ΔＭ1 を求めることができる。
【００７８】
ところで、感光体ドラムの偏芯等があると、感光体ドラム周囲のいずれの位置で副パターンを記録したかにより、この副パターンのズレ量の測定結果にバラツキが発生する。この場合、１つの副パターンのみのズレ量を求めたとしても、副走査方向のズレ量を正確に求めることはできない。
【００７９】
そこで、図６（ａ）に示す様な複数のセットパターン画像Ｑ0 を副走査方向に並べたものを作成しておき、これを記録用紙Ｐ上に記録する。この結果として、記録用紙Ｐ上に例えば図６（ｂ）に示す様な各セットパターン画像Ｑ1 が得られれば、まず各第１マスクａの範囲内の各画像を切り出して基準となる各主パターンＫ1 ，Ｋ4 の中心位置を求める。そして、先頭のセットパターン画像Ｑ1 においては、各主パターンＫ1 ，Ｋ4 の中心位置を基準にして位置決めされた第２マスクｂの範囲内の画像を切り出すことにより主パターンＫ1'の中心位置を求めて、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'を結ぶ基準直線Ｈを求め、更に同様に位置決めされた各第２マスクｂの範囲内の画像を切り出すことにより各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 の中心位置を求める。他の各セットパターン画像Ｑ1 においても、各主パターンＫ1 ，Ｋ4 の中心位置を基準にして位置決めされた各第２マスクｂの範囲内の画像を切り出すことにより各主パターンＫ2 ，Ｋ2'，Ｋ3 ，Ｋ3'，Ｋ4'の中心位置を求めて、各主パターンＫ2 ，Ｋ2'を結ぶ基準直線Ｈ、各主パターンＫ3 ，Ｋ3'を結ぶ基準直線Ｈ及び各主パターンＫ4 ，Ｋ4'を結ぶ基準直線Ｈをそれぞれ求め、更に同様に位置決めされた各第２マスクｂの範囲内の画像を切り出すことにより各副パターンの中心位置を求める。
【００８０】
この後、それぞれの基準直線Ｈに対するイエロー色の各副パターンＹ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 ，Ｙ4 のズレ量ΔＹ1 ，ΔＹ2 ，ΔＹ3 ，ΔＹ4 を求め、これらのズレ量の平均値を求める。同様に、シアン色及びマゼンタ色についても、それぞれの直線に対する各副パターンのズレ量を求め、これらのズレ量の平均値を求める。
【００８１】
こうして各色のズレ量の平均値を求めた後には、任意のカラー画像を記録用紙Ｐ上に記録するときに、各色のズレ量の平均値が０となる様に第２乃至第４画像形成ステーションＰｂ〜Ｐｄの副走査方向の書き込みタイミングを調整し、副走査方向での各色の画像のズレを調整する。
【００８２】
要するに、副走査方向に並んだ同一色の各副パターンのズレ量の平均値を求めて、この平均値に応じて副走査方向での該色の画像のズレを調整しており、これにより感光体ドラムの偏芯等を原因とするズレ量のバラツキの影響を最小限にして、副走査方向のいずれの位置においても色ズレを良好に抑制している。
【００８３】
ここでは、先に述べた様に各主パターンＫ1 ，Ｋ4 の中心位置を各第１マスクａの範囲内の画像から求め、他の各主パターンの中心位置を各第２マスクｂの範囲内の画像から求めている。これは、図６（ｂ）に示す各セットパターン画像全体からみて、各主パターンＫ1 ，Ｋ4 を基準として設定したことから、これらの主パターンＫ1 ，Ｋ4 全体をそれぞれの第１マスクａの範囲内に収めて、これらの主パターンＫ1 ，Ｋ4 を確実に検出するためである。これに対して他の各主パターン及び各副パターンには、各主パターンＫ1 ，Ｋ4 の中心位置を基準にして位置決めされた各第２マスクｂが適用される。
【００８４】
この様に先頭のセットパターン画像Ｑ0 の各主パターンＫ1 ，Ｋ4 を基準にする場合は、各主パターンＫ1 ，Ｋ4 が主走査方向での書き出し開始側（レーザースキャナユニットによる書き出し開始側）に位置決めされる。この主走査方向での書き出し開始側では、レーザースキャナユニットのＶＣＯ（Voltage Contorolled Ocsillators ）による主走査方向での縮小拡大倍率誤差の影響を受け難いので、各主パターンＫ1 ，Ｋ4 の記録位置精度が向上し、この分だけ第１マスクａのサイズを小さく設定することができ、画像データの処理時間を短縮することができる。
【００８５】
更に、ここでも、第１画像形成ステーションＰａを基準とし、その書き込み開始位置や画像の拡大縮小率等を高精度で予め調整して決定しているため、第１画像形成ステーションＰａによる主パターンの記録位置のズレを考慮して第１マスクａのサイズを定める必要がなく、この分だけ第１マスクａのサイズを小さく設定することができる。
【００８６】
これまでの説明では、副走査方向での各色の画像のズレを調整しているが、主走査方向のズレを調整することも可能である。すなわち、副走査方向に沿ってセットパターン画像を記録用紙上に記録し形成しておき、基準となる各主パターンを結ぶ基準直線を求め、各色別に、基準直線に対する主走査方向での副パターンのズレ量を求め、主走査方向での各色の画像のズレを調整する。更に、同様のセットパターン画像を複数個主走査方向に並べて、各セットパターン画像について求められたそれぞれのズレ量に基づいてそのバラツキを抑えても構わない。
【００８７】
また、２つの基準となる主パターンの中心位置を結んで基準直線Ｈを求めているが、記録用紙Ｐの傾きを無視することができるという前提のもとでは、１つの主パターンの中心位置を基準にして副パターンのズレ量を求めることができる。すなわち、１つの主パターンを基準とする場合は、基準となる該主パターンを含む画像を大きなサイズの第１マスクａによって切り出して、画像全体における主パターンの中心位置（Ｘ0 ，Ｙ0 ）を求め、この中心位置（Ｘ0 ，Ｙ0 ）に対して予め定められたそれぞれの位置に各第２マスクｂを配置して、これらの第２マスクｂによってそれぞれの副パターンを含む各画像を切り出し、画像全体における各副パターンの中心位置を求め、主パターンの中心位置（Ｘ0 ，Ｙ0 ）に対する各副パターンのズレ量を求める。更に、基準となる該主パターンを含む画像を基準となる画像形成ステーションによって形成すれば、第１マスクａのサイズを小さくしたり、調整手順を簡単化することができる。また、基準となる該主パターンを記録用紙Ｐの書き出し開始側に位置決めすれば、第１マスクａのサイズを小さくすることができる。
【００８８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、多様に変形することができる。例えば、主パターンや副パターンの形状を変更しても良いし、マスクの形状を変更しても構わない。また、第１及び第２マスクに限定されるものでなく、他の大きさのマスクを適用して、この他のマスクの範囲内の画像を読み取っても構わない。要するに、第１マスクについては、基準となる主パターン全体を読み取るために十分な大きさとしたが、他のマスクについては、必要最小限のそれぞれの大きさに抑えることにより、データの処理時間を短縮する。更に、副走査方向及び主走査方向での各色のズレ量を調整するために、画像メモリからの各画像信号の読み出しタイミングを変更するだけでなく、ポリゴンミラーの回転速度を変更したり、これらの方法を組み合わせて各色のズレ量を調整しても構わない。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、基準となる主パターンに対する副パターンのズレ量、もしくは基準となる各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンのズレ量を測定している。この場合、記録媒体を読み取る際に、記録媒体が傾いていたり所定位置から外れていても、主パターンに対する副パターンのズレ量、もしくは各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンのズレ量が変化することはないので、副パターンのズレ量を正確に測定することができる。従って、この測定されたズレ量に応じて、各画像形成手段によって重ね合わせられる各色の画像のズレを高精度で調整することができる。また、測定のやり直しをする必要がなく、調整作業の簡単化と作業時間の短縮を図ることができる。
【００９０】
更に、本発明によれば、第１マスクのサイズを第２マスクのサイズよりも大きくしている。記録媒体のずれや傾きを考慮すると、主パターンを確実に読み取るには、この主パターンの読み取り範囲を決める第１マスクのサイズを十分に大きくする必要がある。また、この記録媒体のずれや傾きを原因とする主パターンのズレ量と副パターンのズレ量は一致するので、主パターンを読み取って、その位置が分かれば、副パターンの位置もほぼ分かり、この副パターンにほぼ重なる様に第２マスクを位置決めすることができる。このため、副パターンの読み取り範囲を決める第２マスクのサイズを必要最小限に抑えることができる。この様に第２マスクのサイズを必要最小限に抑えれば、第２マスクの範囲内で読み取られる画像が小さくなり、画像データの処理時間を短縮することができる。
【００９１】
また、本発明によれば、主パターンを基準の画像形成装置により記録している。この基準の画像形成手段の書き込み開始位置や画像の拡大縮小倍率を予め調整して決定しておき、各色の画像のズレの調整に際しては、この基準の画像形成手段による記録動作に対して他の画像形成手段による記録動作を調整する。また、この基準の画像形成手段の書き込み開始位置や画像の拡大縮小倍率を予め調整して決定することによって、記録用紙上での主パターンの記録位置のバラツキを小さく抑えることができる。このため、先に述べた第１マスクを用いる場合には、この第１マスクのサイズを縮小することができる。この結果、第１マスクの範囲内で画像が小さくなり、画像データの処理時間を短縮することができる。
【００９２】
更に、本発明によれば、主パターンを主走査方向での記録開始側に記録しているので、この主パターンを記録する画像形成手段のレーザビームスキャナによる拡大縮小倍率の誤差よる影響を回避することができ、記録媒体上の主パターンの位置精度を向上させることができる。また、主パターンの位置精度が向上すれば、先に述べた第１マスクを用いる場合に、この第１マスクのサイズを縮小することができる。この結果、第１マスクの範囲内の画像が小さくなり、画像データの処理時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のカラー画像形成装置の概略機構を示す側面図である。
【図２】本実施形態のカラー画像形成装置における画像処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態のカラー画像形成装置における動作制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は本実施形態におけるセットパターン画像の原型を示す図であり、（ｂ）はこのセットパターン画像を記録用紙上に記録した状態を示す図であり、（ｃ）はこのセットパターン画像を記録した記録用紙を傾けて配置した状態を示す図である。
【図５】各主パターンを結ぶ基準直線に対する副パターンのズレ量を求めるための計算手順を説明するために用いた図である。
【図６】（ａ）は副走査方向に並べた複数のセットパターン画像を示す図であり、（ｂ）はこのセットパターン画像を記録用紙上に記録した状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 装置本体
４０ 画像データ入力部
４１ 演算処理部
４２ 画像データ出力部
４３ 画像メモリ
４４ 中央処理装置
４５ 画像編集部
４６，４７ 外部インターフェイス部
５０ 操作基板ユニット
５１ ＡＤＦ駆動部
５２ ディスク駆動部
５３ ＦＣＵ駆動部
５４ スキャナー駆動部
５５ プリンター駆動部
１１０ 画像読取部
１１２ 両面自動原稿送り装置
１１６ ＣＣＤラインセンサ
２１０ 画像形成部
２１１ 給紙機構
２２０ 排出トレイ
２２２ａ〜２２２ｄ 感光体ドラム
Ｈ 基準直線
Ｐ 記録用紙
Ｐａ 第１画像形成ステーション
Ｐｂ 第２画像形成ステーション
Ｐｃ 第３画像形成ステーション
Ｐｄ 第４画像形成ステーション
Ｑo セットパターン画像
Ｋ1 ，Ｋ1' 主パターン
Ｃ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 副パターン
【産業上の利用分野】
本発明は、各色の画像を記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等のそれぞれのトナー像を各感光体ドラム上に形成し、これらのトナー像を記録用紙に転写して重ね合わせ定着することにより、カラー画像を記録用紙上に形成している。従って、各色のトナー像の重ね合わせが良好に行われないと、カラー画像に色ズレが発生してしまい、所望の色を再現することができず、非常に見苦しいカラー画像となった。
【０００３】
そこで、色のズレ量を測定するための色ズレ量判定パターンを記録用紙又は記録用紙の担持体に形成し、その形成された色ずれ量判定パターンの画像を検査して色ズレ量を測定している。この検査は、最も古くは記録用紙に記録された画像をスケール付きの高倍率ルーペ等により目視で検査するというものであった。あるいは、特別な測定装置を用いて機械的に色ズレ量を測定していた。しかしながら、検査専用の設備を必要としたり、測定に長い時間を要するため、色ズレ調整のためのコストが高くなるという問題があった。
【０００４】
また、画像形成装置内に色ズレの検査手段を設けることもある。しかしながら、この場合は、記録用紙上の色ズレ量判定パターンを読み取る画像読取手段を必要とする。この検査のためにのみ画像読取手段を格別に設けるならば、画像形成装置自体のコストが高くなってしまうので、画像形成装置に原稿を読み取る画像読取手段がもともと備えられていることが前提条件となる。この画像読取手段を利用して色ズレ量判定パターンを読み取り、色ズレ量を測定し、この色ズレ量に応じて各色の画像のレジストを調整する。
【０００５】
例えば、特開平3 ‐139961号公報においては、複数の画像形成ヘッドによりテストチャートを記録用紙上に形成し、このテストチャートを画像読取手段にて読み取り、この読み取られたテストチャートに基づいて色ズレ量を測定し、この色ズレ量に応じて各画像形成ヘッドの記録タイミングを補正し、これにより目視検査の不正確さや作業の煩雑さをなくしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の技術の様に記録用紙上に形成されたテストチャートを画像読取手段で読み取る場合は、作業者が記録用紙を読取手段にセットするので、記録用紙の置き方により測定結果が左右される。従って、画像読取手段での記録用紙の位置を慎重に調整する必要がある。しかしながら、記録用紙の位置が適正であるか否かの判断そのものが難しくかつ適正な位置に修正することが非常に困難であった。更に、記録用紙を適正な位置に置いたとしても、記録用紙の押さえを操作しているうちに記録用紙が傾いてしまうことがあり、あるいは記録用紙上でテストチャートがもともと傾いていることもあり、テストチャートを適正な位置に配置して画像読取手段で読み取らせることは至難の業であった。
【０００７】
このため、特開平6 ‐95474 号公報においては、記録用紙の搬送方向と平行もしくは垂直となる線素の少なくとも一方を複数用いた互いに交差するパターンを発生させ、この発生させたパターンを記録用紙に記録した後、画像読取手段によりこのパターンを読み取ることで、各色のズレ量を測定して、各色の画像のレジストを補正している。この様なパターンを用いた演算処理によって、上下又は左右のぶれ等を原因として、パターンを斜めに読み取ったり、パターンの位置を不正に読み取るという問題を解決している。
【０００８】
しかしながら、この様な従来の技術を利用したとしても、各色の画像を記録するそれぞれの画像形成手段毎に動作ムラが有るために、記録用紙上のパターンの形成位置によって各色ズレ量の測定結果が左右され、各色の画像のレジストの補正を正しく行えず、測定並びに補正を何度もやり直すことがあった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、色ズレ量を判定するためのパターンを記録用紙に記録し、この記録用紙上のパターンを画像読取手段により読み取って、この読み取られたパターンに基づいて各色ズレ量を求め、これらの色ズレ量に応じて各色の画像のレジストを補正する上で、記録用紙上のパターンの傾きや各色の画像を記録する各画像形成手段の動作ムラの影響を受けずに、各色ズレ量を測定して、各色の画像のレジストを補正することが可能であり、更には処理時間の短縮や測定精度の向上を実現することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、 記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、各画像形成手段のいずれかによる基準となる主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、予め定められた第１マスクの範囲内で記録媒体上の基準となる主パターンを読み取ると共に、この主パターンに対して予め定められた位置にある第２マスクの範囲内で記録媒体上の副パターンを読み取る読取手段と、記録媒体上での主パターンに対する副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、第１マスクのサイズを第２マスクのサイズよりも大きくしている。
【００１１】
また、本発明は、記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、各画像形成手段のいずれかによる少なくとも２つの基準となる主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、予め定められた各第１マスクの範囲内で記録媒体上の基準となる各主パターンを読み取ると共に、これらの主パターンに対して予め定められた位置にある第２マスクの範囲内で記録媒体上の副パターンを読み取る読取手段と、記録媒体上の各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、各第１マスクのサイズを第２マスクのサイズよりも大きくしている。
【００１２】
この様な構成の本発明によれば、第１マスクのサイズを第２マスクのサイズよりも大きくしている。記録媒体のずれや傾きを考慮すると、主パターンを確実に読み取るには、この主パターンの読み取り範囲を決める第１マスクのサイズを十分に大きくする必要がある。また、この記録媒体のずれや傾きを原因とする主パターンのズレ量と副パターンのズレ量は一致するので、主パターンを読み取って、その位置が分かれば、副パターンの位置もほぼ分かり、この副パターンにほぼ重なる様に第２マスクを位置決めすることができる。このため、副パターンの読み取り範囲を決める第２マスクのサイズを必要最小限に抑えることができる。この様に第２マスクのサイズを必要最小限に抑えれば、第２マスクの範囲内で読み取られる画像が小さくなり、画像データの処理時間を短縮することができる。
【００１３】
更に、２つの主パターンを読み取る場合は、第２マスクの位置決めだけでなく、第２マスクの傾きを調整することができる。すなわち、記録媒体のずれや傾きを原因とする各主パターンを結ぶ直線の傾きと副パターンの傾きが一致することから、各主パターンを結ぶ直線の角度を求めて、副パターンにほぼ重なる様に第２マスクを該角度だけ傾けることができる。
【００１４】
なお、本発明は、第１及び第２マスクに限定されるものでなく、他の大きさのマスクを適用して、この他のマスクの範囲内でパターンの画像を読み取っても構わない。要するに、第１マスクについては、記録媒体のずれや傾きを考慮して、主パターンを確実に読み取るために十分な大きさとしたが、他のマスクについては、必要最小限のそれぞれの大きさに抑えることにより、データの処理時間を短縮する。
【００１５】
また、その全体を読み取る必要がない主パターンがある場合は、第１マスクではなく、第２マスク（又は第１マスクよりも小さな他のマスク）の範囲内で該主パターンを読み取る。
【００１６】
こうして主パターンに対する副パターンのズレ量、もしくは各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンのズレ量を正確に測定し、この測定されたズレ量に応じて、各画像形成手段によって重ね合わせられる各色の画像のズレを高精度で調整する。
【００１７】
次に、本発明は、記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、各画像形成手段のいずれかによる主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、記録媒体上の主パターン及び副パターンを読み取る読取手段と、記録媒体上での主パターンに対する副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、主パターンを記録する画像形成手段は、各画像のズレの調整のときに副パターンを記録する他の画像形成手段に対して基準となる。
【００１８】
また、本発明は、記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、各画像形成手段のいずれかによる少なくとも２つの主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、記録媒体上の各主パターン及び副パターンを読み取る読取手段と、記録媒体上の各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、各主パターンを記録する画像形成手段は、各画像の重ね合わせの調整のときに副パターンを記録する他の画像形成手段に対して基準となる。
【００１９】
この様な構成の本発明によれば、主パターンを基準の画像形成装置により記録している。この基準の画像形成手段の書き込み開始位置や画像の拡大縮小倍率を予め調整して決定しておき、各色の画像のズレの調整に際しては、この基準の画像形成手段による記録動作に対して他の画像形成手段による記録動作を調整する。また、この基準の画像形成手段の書き込み開始位置や画像の拡大縮小倍率を予め調整して決定することによって、記録用紙上での主パターンの記録位置のバラツキを小さく抑えることができる。このため、先に述べた第１マスクを用いる場合には、この第１マスクのサイズを縮小することができる。この結果、第１マスクの範囲内の画像が小さくなり、画像データの処理時間を短縮することができる。
【００２０】
次に、本発明は、記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、各画像形成手段のいずれかによる主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、記録媒体上の主パターン及び副パターンを読み取る読取手段と、記録媒体上での主パターンに対する副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、主パターンは、搬送方向に直交する主走査方向での記録開始側に記録される。
【００２１】
また、本発明は、記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、各画像形成手段のいずれかによる少なくとも２つの主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、記録媒体上の各主パターン及び副パターンを読み取る読取手段と、記録媒体上の各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、各主パターンは、搬送方向に直交する主走査方向での記録開始側に記録される。
【００２２】
この様な本発明によれば、主パターンを搬送方向に直交する主走査方向での記録開始側に記録しているので、この主パターンを記録する画像形成手段のレーザビームスキャナによる拡大縮小倍率の誤差による影響を回避することができ、記録媒体上の主パターンの位置精度を向上させることができる。また、主パターンの位置精度が向上すれば、先に述べた第１マスクを用いる場合に、この第１マスクのサイズを縮小することができる。この結果、第１マスクの範囲内の画像が小さくなり、画像データの処理時間を短縮することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１、図２及び図３は本発明のカラー画像形成装置の一実施形態を示している。図１は本実施形態のカラー画像形成装置の概略機構を示す側面図であり、図２はこのカラー画像形成装置における画像処理部の概略構成を示すブロック図であり、図３はこのカラー画像形成装置における動作制御部の概略構成を示すブロック図である。
【００２５】
まず、本実施形態のカラー画像形成装置の概略を図１、図２及び図３を参照して説明する。
【００２６】
本実施形態のカラー画像形成装置は、原稿の画像を読み取り、これと同じ画像を記録用紙に記録するという所謂複写を行うものである。図１に示す様に本実施形態のカラー画像形成装置においては、装置本体１の上側に原稿台１１１を設けている。また、原稿台１１１近くに後述する操作パネルを設けている。装置本体１の内部には、画像読取部１１０及び画像形成部２１０を設けている。原稿台１１１上には、該原稿台１１１に対して開閉可能に支持された両面自動原稿送り装置（RADF;Recirculating Automatic Document Feeder）１１２を設けている。
【００２７】
両面自動原稿送り装置１１２は、原稿台１１１の所定位置に原稿を搬送して該原稿を画像読取部１１０に対向させ、画像読取部１１０による該原稿の一面の画像読み取りが終了した後に、この原稿の表裏を反転してから、この原稿を原稿台１１１の所定位置に再び搬送して、画像読取部１１０による該原稿の他面の画像読み取りを可能にする。そして、両面自動原稿送り装置１１２は、原稿の両面の画像読み取りが終了すると、この原稿を排出し、次の他の原稿の搬送並びに反転を行う。この様な原稿の搬送並びに反転動作は、このカラー画像形成装置全体の動作に関連して制御される。勿論、原稿の一面の画像を読み取るだけで、他面の読み取りを行わずに、この原稿を排出することも可能である。
【００２８】
画像読取部１１０は、両面自動原稿送り装置１１２により原稿台１１１上に搬送されてきた原稿の画像を読み取る。この画像読取部１１０は、原稿台１１１の下面に沿って平行に往復移動する第１及び第２原稿走査体１１３，１１４、光学レンズ１１５、及び光電変換素子であるＣＣＤラインセンサ１１６を備えている。
【００２９】
第１原稿走査体１１３は、原稿台１１１の下面に対して一定の距離を保ちながら所定の走査速度で平行に往復移動するものであり、原稿表面を露光する露光ランプ、及び原稿からの反射光を所定の方向に偏向する第１ミラーを有している。また、第２原稿走査体１１４は、第１原稿走査体１１３と一定の速度関係を保ちつつ平行に往復移動するものであり、原稿からの反射光を第１原稿走査体１１３の第１ミラーを介して受け、この反射光を更に所定の方向に偏向する第２及び第３ミラーを備えている。
【００３０】
光学レンズ１１５は、第２原稿走査体１１３の第２及び第３ミラーにより偏向された原稿の反射光を受け、この反射光を集光して、光像をＣＣＤラインセンサ１１６上に映すものである。
【００３１】
ＣＣＤラインセンサ１１６は、光像を順次光電変換し、これにより白黒画像あるいはカラー画像を読み取り、画像を示す画像信号を出力する。このＣＣＤラインセンサ１１６は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色成分に色分解したラインデータを画像信号として出力する３ラインのカラーＣＣＤである。
【００３２】
ここで、第１及び第２原稿走査体１１３，１１４による走査を副走査とし、ＣＣＤラインセンサ１１６による走査を主走査とすると、１回の副走査の間に複数回の主走査が繰り返され、これにより原稿上の画像が読み取られる。この読み取りの間に、ＣＣＤラインセンサ１１６からは主走査のライン上の各画素に対応するラインデータが繰り返し出力され、これらのラインデータ（画像信号）が連続的に得られる。この画像信号は、後述する画像処理部に転送されて処理される。
【００３３】
一方、画像形成部２１０の下方には、記録用紙（記録媒体）Ｐを１枚ずつ分離して画像形成部２１０に供給する給紙機構２１１が設けられている。この記録用紙Ｐは、カットシート状の紙であり、用紙トレイ内に積載収容され、給紙機構２１１により１枚ずつ分離されて画像形成部２１０に供給される。この記録用紙Ｐは画像形成部２１０の手前に配置された一対のレジストローラ２１２へと導かれ、図示されないセンサーによって記録用紙Ｐの先端が検出されると、このセンサの検出信号に応答して記録用紙Ｐが各レジストローラ２１２によって一旦停止され、この後に各レジストローラ２１２により搬送タイミングを制御されつつ記録用紙Ｐが画像形成部２１０に搬送される。この画像形成部２１０は、記録用紙Ｐの一面に画像を記録する。この後に記録用紙Ｐは表裏を反転されてから各レジストローラ２１２に再び導かれ、画像形成部２１０により記録用紙Ｐの他面に画像が記録され、この後に記録用紙Ｐが排出される。勿論、記録用紙Ｐの一面に画像を記録するだけで他面に画像を記録せずに、記録用紙Ｐを排出するとも可能である。
【００３４】
画像形成部２１０の下方には、転写搬送ベルト機構２１３が配置されている。この転写搬送ベルト機構２１３は、駆動ローラ２１４、従動ローラ２１５、及び該各ローラ２１４，２１５間に張架された転写搬送ベルト２１６を備え、転写搬送ベルト２１６上に記録用紙Ｐを静電吸着しつつ矢印Ｚ方向へ搬送する。この転写搬送ベルト機構２１３による搬送途中で、後述する様に記録用紙Ｐ上にトナー像が転写形成される。
【００３５】
用紙吸着用（ブラシ）帯電器２２８は、各レジストローラ２１２直後に配置されており、転写搬送ベルト２１６を帯電させ、記録用紙Ｐを転写搬送ベルト２１６上に確実に吸着させた状態で画像形成部２１０内で搬送する。
【００３６】
画像形成部２１０と定着装置２１７間には、除電器２２９が設けられている。この除電器２２９には、転写搬送ベルト２１６に静電吸着されている記録用紙Ｐを転写搬送ベルト２１６から剥離するための交流電流が印加されている。
【００３７】
転写搬送ベルト機構２１３の下流側には、定着装置２１７が配置されている。この定着装置２１７は、一対の定着ローラを備えており、転写搬送ベルト機構２１３からの記録用紙Ｐを受け取り、記録用紙Ｐ上に転写形成されたトナー像を記録用紙Ｐ上に定着させる。この後、記録用紙Ｐは、搬送切り換えゲート２１８を経て、排出ローラ２１９により装置本体１の外壁に取り付けられている排紙トレイ２２０に排出される。
【００３８】
切り換えゲート２１８は、定着後の記録用紙Ｐを排紙トレイ２２０に排出する経路と、定着後の記録用紙Ｐを画像形成部２１０へと再び供給する経路を選択的に切り換えるものである。切り換えゲート２１８により記録用紙Ｐが画像形成部２１０へと再び供給される場合、記録用紙Ｐはスイッチバック搬送経路２２１を介して表裏反転されてから画像形成装置２１０へと導かれる。
【００３９】
画像形成部２１０における転写搬送ベルト２１６上方に近接して、記録用紙Ｐの搬送経路上流側から、第１画像形成ステーションＰａ、第２画像形成ステーションＰｂ、第３画像ステーションＰｃ及び第４画像ステーションＰｄが並設されている。先に述べた様に転写搬送ベルト２１６上の記録用紙Ｐは矢印Ｚ方向に搬送される。これにより、記録用紙Ｐが第１、第２、第３及び第４画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを同順序で通過する。第１乃至第４画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄは、実質的に同様の構成を有しており、矢印Ｆ方向に回転駆動されるそれぞれの感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄを含む。
【００４０】
各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ近傍には、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄを一様に帯電させる各帯電器２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄ、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上にそれぞれの静電潜像を形成する各レーザースキャナユニット２２７ａ，２２７ｂ，２２７ｃ，２２７ｄ、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上の各静電潜像を現像して各トナー像を形成する各現像装置２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄ、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上の各トナー像を記録用紙Ｐに転写する各転写用放電器２２５ａ，２２５ｂ，２２５ｃ，２２５ｄ、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に残留した各トナーを除去するための各クリーニング装置２２６ａ，２２６ｂ，２２６ｃ，２２６ｄが配置されている。
【００４１】
各レーザースキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄは、画像信号に応じて変調されたレーザビームを発する半導体レーザ素子（図示せず）、半導体レーザ素子からのレーザビームを主走査方向に偏向させるためのポリゴンミラー（偏向装置）２４０、ポリゴンミラー２４０により偏向されたレーザビームを各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に集光して結像させるｆθレンズ２４１、及び各ミラー２４２，２４３等を備えている。
【００４２】
レーザビームスキャナ２２７ａは、カラー画像の黒色成分画像に対応する画像信号を入力し、この画像信号に応じてレーザビームを変調し、黒色成分画像に対応するレーザビームを感光体ドラム２２２ａに照射する。レーザビームスキャナ２２７ｂは、カラー画像のシアン色成分画像に対応する画像信号を入力し、この画像信号に応じてレーザビームを変調し、シアン色成分画像に対応するレーザビームを感光体ドラム２２２ｂに照射する。レーザビームスキャナ２２７ｃは、カラー画像のマゼンタ色成分画像に対応する画像信号を入力し、この画像信号に応じてレーザビームを変調し、マゼンタ色成分画像に対応するレーザビームを感光体ドラム２２２ｃに照射する。レーザビームスキャナ２２７ｄは、カラー画像のイエロー色成分画像に対応する画像信号を入力し、この画像信号に応じてレーザビームを変調し、イエロー色成分画像に対応するレーザビームを感光体ドラム２２２ｄに照射する。こうしてレーザービームによって感光体ドラムが露光されることにより、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に、黒色成分画像の静電潜像、シアン色成分画像の静電潜像、マゼンタ色成分画像の静電潜像、イエロー色成分画像の静電潜像が形成される。
【００４３】
現像装置２２７ａには黒色のトナーが収容されており、この黒色のトナーが感光体ドラム２２２ａ上の黒色成分画像の静電潜像に付着し、これにより黒色のトナー像が現像される。現像装置２２７ｂにはシアン色のトナーが収容されており、このシアン色のトナーが感光体ドラム２２２ｂ上のシアン色成分画像の静電潜像に付着し、これによりシアン色のトナー像が現像される。現像装置２２７ｃにはマゼンタ色のトナーが収容されており、このマゼンタ色のトナーがマゼンタ色成分画像の静電潜像に付着し、これによりマゼンタ色のトナー像が現像される。現像装置２２７ｄにはイエロー色のトナーが収容されており、このイエロー色のトナーがイエロー色成分画像の静電潜像に付着し、これによりイエロー色のトナー像が現像される。
【００４４】
各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの回転に伴い、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄが転写搬送ベルト２１６上の記録用紙Ｐに順次押し付けられ、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上の各トナー像が記録用紙Ｐ上に順次重ね合わせられ転写される。この後、記録用紙Ｐは、除電用放電器２２９まで搬送され、除電用放電器２２９により静電気を除電され転写搬送ベルト２１６から剥離されてから、定着装置２１７へと導かれる。定着装置２１７は、一対の定着ローラを備えており、転写搬送ベルト機構２１３からの記録用紙Ｐを受け取り、これらの定着ローラ間のニップ部に記録用紙Ｐを通過させ、これにより記録用紙Ｐ上に転写形成されたトナー像を記録用紙Ｐ上に定着させる。この記録用紙Ｐは、搬送切り換えゲート２１８を経て、排出ローラ２１９により排紙トレイ２２０に排出されるか、切り換えゲート２１８からスイッチバック搬送経路２２１を介して表裏反転されてから画像形成装置２１０へと再び導かれる。
【００４５】
なお、ここでは、各レーザースキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄによって各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄへの画像の書き込みを行っているが、各レーザースキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄの代わりに、発光ダイオードアレイと結像レンズアレイからなる書き込み光学系（ＬＥＤヘッド）を用いても良い。このＬＥＤヘッドは、レーザースキャナユニットに比べ、サイズが小さく、また可動部分がなくて動作音もない。このため、複数個の書き込みユニットを必要とするタンデム方式のデジタルカラー複写機等の画像形成装置ではＬＥＤヘッドが好適である。
【００４６】
次に、図２を参照しつつ、本実施形態のカラー画像形成装置における画像処理部の構成及び機能を説明する。なお、図２において図１と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付している。
【００４７】
この画像処理部は、画像データ入力部４０、演算処理部４１、ハードディスク装置もしくはＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等から構成される画像メモリ４３、画像データ出力部４２、ＣＰＵ（中央処理装置）４４、画像編集部４５、及び各外部インターフェイス部４６，４７を備えている。
【００４８】
画像データ入力部４０は、原稿上の白黒画像あるいはカラー画像を読み取り、Ｒ，Ｇ，Ｂ（赤色成分、緑色成分、青色成分）に色分解したラインデータを画像信号として出力する３ラインのＣＣＤ１１６と、ＣＣＤ１１６から出力された画像信号のレベルを補正するシェーディング補正回路４０ｂ、３ラインのＣＣＤ１１６によって読み取られた各色のラインデータのずれを補正するラインバッファ等からなるライン合わせ部４０ｃ、各色のラインデータに対して色補正を施すセンサ色補正部４０ｄ、各画素の変化にめりはりがある様に各色のラインデータを補正するＭＴＦ補正部４０ｅ、画像の明暗を補正して視感度補正を行うγ補正部４０ｆ等からなる。
【００４９】
演算処理部４１は、画像データ入力部４０からの各色のラインデータ（Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像信号）よりモノクロ画像（白黒画像）を示す画像信号を生成するモノクロデータ生成部４１ａ、Ｒ，Ｇ，Ｂの画像信号を画像形成部２１０の第２、第３及び第４画像形成ステーションＰｂ，Ｐｃ，Ｐｄに対応するＣ，Ｍ，Ｙ（シアン色成分、マゼンタ色成分、イエロー色成分）の各画像信号に変換し、かつクロック変換する入力処理部４１ｂ、画像信号によって示される画像を文字領域、網点写真領域及び印画紙写真領域に区別して分ける領域分離部４１ｃ、入力処理部４１ａからのＣ，Ｍ，Ｙの各画像信号に基づいて下色除去処理を行ってＫ（黒色成分）の画像信号を生成する黒生成部４１ｄ、各色変換テーブルに基づいてＣ，Ｍ，Ｙの画像信号によって示される各色を補正する各色補正回路４１ｅ、指定された倍率に応じて画像が拡大縮小される様に画像信号を処理する各ズーム処理回路４１ｆ、各空間フィルター４１ｇ、各プリントデータ入力部４１ｉ、多値誤差拡散や多値ディザなどの階調性を表現するための各中間調処理部４１ｈ、及び追跡パターン出力部４１ｊを備えている。
【００５０】
演算処理部４１の各中間調処理部４１ｈによって処理されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像信号は、画像メモリ４３に一旦記憶される。Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各画像信号は、１画素毎にシリアル出力される８ビット（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４色で３２ビット）のものであり、この様なＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各画像信号が各色の画像データとして各ハードディスク４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄに記憶される。
【００５１】
画像形成部２１０の第１、第２、第３及び第４画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを相互に離間して配置しているので、これらの画像形成ステーションによるそれぞれの画像の形成タイミングが異なる。このため、各ハードディスク４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ内の各色の画像データは、それぞれの遅延バッファメモリ４３ｅに一旦記憶され、それぞれの遅延時間を与えられた後に、各色の画像信号としてそれぞれの画像形成ステーションに送出される。これにより、各画像形成ステーションにおいてそれぞれの画像が同一の記録用紙Ｐ上にずれることなく重ね合わせられる。
【００５２】
画像データ出力部４２は、各レーザースキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄ、及び画像メモリ４３からの各色の画像信号に応じて各レーザースキャナユニットの駆動信号をパルス幅変調するレーザコントロールユニット４２ａを備えている。各レーザースキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄは、パルス幅変調されたそれぞれの駆動信号を入力し、これらの駆動信号に応じてレーザビームの出力レベルを制御している。
【００５３】
ＣＰＵ４４は、この画像処理部を統括的に制御するものであって、画像データ入力部４０、演算処理部４１、画像メモリ４３、画像データ出力部４２、画像編集部４５、及び各外部インターフェース４６，４７を所定のシーケンスに基づいて制御している。
【００５４】
画像編集部４５は、画像メモリ４３内の画像データに対して所定の画像編集処理を施すためのものであり、この編集処理を画像メモリ４３内で行う。この画像メモリ４３内の画像データは、画像データ入力部４０あるいは後述する外部インターフェイス４６（又は４７）から入力され、演算処理部４１により処理を施されたものである。
【００５５】
外部インターフェース４６は、外部端末（通信携帯端末、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等）から画像データを受け入れるための通信インターフェースである。なお、この外部インターフェース４６から入力される画像データも、画像処理部４１に一旦入力されて色空間補正などを施されることにより画像形成装置２１０で取り扱うことのできるデータに変換され、画像メモリ４３に記憶される。
【００５６】
外部インターフェース４７は、パーソナルコンピュータにより作成された画像データ、あるいはＦＡＸ受信による画像データを入力するためのものであり、白黒又はカラーのいずれの画像データであっても入力することができる。このインターフェース４７を通じて入力される画像データは、既にＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像信号であり、中間調処理部４１ｈによる処理を施されてから画像メモリ４３に記憶管理されることになる。
【００５７】
次に、図３を参照しつつ、本実施形態のカラー画像形成装置における動作制御部の構成及び機能を説明する。なお、図３において図１及び図２と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付している。
【００５８】
この動作制御部は、図２に示した画像データ入力部４０、演算処理部４１、画像メモリ４３、画像データ出力部４２及びＣＰＵ４４を備えるだけでなく、操作基板ユニット５０、ＡＤＦ駆動部５１、ディスク駆動部５２、ＦＣＵ駆動部５３、スキャナー駆動部５４及びプリンター駆動部５５を備えている。
【００５９】
ＣＰＵ４４は、各駆動部５１〜５５に対して制御信号を送出し、これらの駆動部５１〜５５をシーケンス制御して管理している。
【００６０】
また、ＣＰＵ４４は、操作基板ユニット５０と相互通信可能に接続されている。この操作基板ユニット５０の操作ユニットが操作者によって操作されると、この操作に応じて操作基板ユニット５０は、複写モードを示す制御信号を形成し、この制御信号をＣＰＵ４４に伝送する。この制御信号に応答してＣＰＵ４４は、図２に示す画像処理部及び図３に示す動作制御部を統括的に制御し、該複写モードの複写を行う。
【００６１】
更に、ＣＰＵ４４は、このカラー画像形成装置が現在どの様な動作状態にあるかを示す制御信号を操作基板ユニット５０に伝送する。これに応答して操作基板ユニット５０は、現在の動作状態を該操作基板ユニット５０の表示部に表示して操作者に知らせる。
【００６２】
さて、この様な構成のカラー画像形成装置においては、第１、第２、第３及び第４画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄにより形成されて定着装置２１７により記録用紙Ｐに定着されるＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ（黒色成分、シアン色成分、マゼンタ色成分、イエロー色成分）の各画像が記録用紙Ｐ上でずれると、カラー画像が不鮮明となり、その品質が劣化する。
【００６３】
そこで、本実施形態においては、次に説明する様な手順によって記録用紙Ｐ上にセットパターン画像を形成し、このセットパターン画像に基づいて各色の画像のズレ量を測定し、これらのズレ量を調整してキャンセルしている。
【００６４】
まず、図４（ａ）に示す様なセットパターン画像Ｑo を記録用紙Ｐ上に記録する。このセットパターン画像Ｑo は、黒色の２つの基準となる主パターンＫ1 ，Ｋ1'と、これらの主パターンＫ1 ，Ｋ1'間に配置されたマゼンタ色の副パターンＭ1 、シアン色の副パターンＣ1 及びイエロー色の副パターンＹ1 を含んでいる。このセットパターン画像Ｑo の特徴は、基準となる各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心を結ぶ基準直線Ｈを仮定すると、この基準直線Ｈ上に各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 の中心が並ぶことにある。
【００６５】
このセットパターン画像Ｑ0 を記録させるためには、操作基板ユニット５０を操作して、テストモードをＣＰＵ４４に指示する。これに応答してＣＰＵ４４は、給紙機構２１１、転写搬送ベルト機構２１３及び搬送切り換えゲート２１８等を制御し、記録用紙Ｐの供給、搬送及び排出等を行う。同時に、ＣＰＵ４４は、画像メモリ４３に予め記憶されているセットパターン画像Ｑ0 を読み出し、このセットパターン画像Ｑ0 を示す画像信号を画像データ出力部４２に与える。画像データ出力部４２は、この画像信号に応じて第１乃至第４画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄの各レーザースキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄを駆動制御する。これにより、第１乃至第４画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄにおいては、各レーザースキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄによる各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄへのそれぞれの静電潜像の書き込みが行われ、これらの静電潜像が各現像装置２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄによって現像され、現像された各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上のそれぞれのトナー像が搬送中の記録用紙Ｐに順次重ね合わせて転写され記録される。
【００６６】
この様なセットパターン画像Ｑ0 の記録に際し、図４(a) に示すセットパターン画像Ｑo が記録用紙Ｐ上に全く正確に記録されたならば、何等問題がなく、各色の画像のズレを調整する必要がない。ところが、実際には画像形成ステーションの動作ムラ等を原因として、図４(a) に示すセットパターン画像Ｑo が記録用紙Ｐ上に正確に記録されず、例えば図４(b) に示す様なセットパターン画像Ｑ1 となる。このセットパターン画像Ｑ1 においては、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心を結ぶ基準直線Ｈから各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 の中心が副走査方向にズレている。
【００６７】
この場合は、記録用紙Ｐを原稿台１１１に配置して、記録用紙Ｐ上のセットパターン画像Ｑ1 を画像読取部１１０により読み取らせ、基準直線Ｈからの各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 のズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 を測定し、各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 を補正する。
【００６８】
このためには、記録用紙Ｐを原稿台１１１に配置した後に、操作基板ユニット５０を操作して、記録用紙Ｐ上のセットパターン画像Ｑ1 の読み取りをＣＰＵ４４に指示する。これに応答してＣＰＵ４４は、画像読取部１１０及び画像データ入力部４０を制御して画像の読み取りを行う。画像データ入力部４０においては、ＣＣＤラインセンサ１１６から各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のラインデータが出力され、各色のラインデータに対して明暗補正、γ補正等が施される。この後、演算処理部４１においては、各色のラインデータからＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各画像信号が形成され、これらの画像信号に各種の処理が施される。そして、これらの画像信号が画像メモリ４３に一旦記憶される。
【００６９】
ＣＰＵ４４は、画像メモリ４３内のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各画像信号を読み出して、次の様な画像処理を行う。すなわち、画像読取部１１０によって読み取られた画像全体（図４（ｂ）のセットパターン画像Ｑ1 を含む）において、予め位置決めされた各第１マスクａの範囲内の各画像を切り出し、各第１マスクａの範囲内の各画像に基づいて各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心位置を求める。そして、ＣＰＵ４４は、画像全体における各第１マスクａの位置、及び各第１マスクａにおける各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心位置に基づいて、画像全体における各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心位置（Ｘ0 ，Ｙ0 ），（Ｘ1 ，Ｙ1 ）を求める。更に、ＣＰＵ４４は、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心位置（Ｘ0 ，Ｙ0 ），（Ｘ1 ，Ｙ1 ）を結ぶ直線を求め、この直線上の予め定められたそれぞれの位置に各第２マスクｂを配置する。引き続いて、ＣＰＵ４４は、主走査ラインに対する該直線の傾き角度θを求め、この角度θだけ各第２マスクｂを傾ける。これによって、各第２マスクｂが直線に沿って並ぶことになる。更に、ＣＰＵ４４は、各第２マスクｂの範囲内の各画像を切り出し、各第２マスクｂの範囲内の各画像に基づいて各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 の中心位置を求める。この後に、画像全体における各第２マスクｂの位置、及び各第２マスクｂにおける各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 の中心位置に基づいて、画像全体における各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 の中心位置を求める。最後に、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'を結ぶ基準直線Ｈからの各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 のズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 を測定し、これらのズレ量を記憶する。
【００７０】
図４（ｂ）から明らかな様に第１マスクａが第２マスクｂよりも大きくなっている。これは、第１マスクａがセットパターン画像Ｑ1 の基準となる主パターンを切り出すものであって、記録用紙Ｐの傾きやズレ等を考慮した上で、この基準となる主パターン全体を誤りなく確実に検出するには、この第１マスクａのサイズを十分に大きくすることが必要となるためである。これに対して副パターンは、この副パターンにほぼ重なる様に、記録用紙Ｐと同様にずらされて傾けられた第２マスクｂの範囲内で読み取られるので、この第２マスクｂのサイズを必要最小限に抑えることができる。この第２マスクｂのサイズを必要最小限に抑えれば、第２マスクｂの範囲内の画像が小さくなるので、画像データの処理時間を短縮することができる。
【００７１】
なお、主パターン及び副パターンの中心位置を求めるには、例えば第１及び第２マスクａ，ｂ内のそれぞれの画像別に、パターンの濃淡についてヒストグラムを求め、濃度のピーク位置をパターンの中心位置として求めれば良い（例えば特開平6-95474 号公報を参照）。この場合、パターンが十文字型であることが好ましい。
【００７２】
こうして各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 の測定が終了した後には、任意のカラー画像を記録用紙Ｐ上に記録するときに、ＣＰＵ４４は、各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 が０となる様に第２乃至第４画像形成ステーションＰｂ〜Ｐｄの副走査方向の書き込みタイミングを調整する。例えば、画像メモリ４３に一旦記憶された任意のカラー画像を示すＣ，Ｍ，Ｙの各画像信号を読み出す際に、各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 に応じてＣ，Ｍ，Ｙの各画像信号の読み出しタイミングをずらし、これにより各色の画像のズレを補正する。この結果、記録用紙Ｐ上に記録されたカラー画像の品質が向上する。
【００７３】
このとき、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'を結ぶ基準直線Ｈを基準として各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 を求めたので、黒色の各主パターンＫ1 ，Ｋ1'を記録する第１画像形成ステーションＰａの副走査方向の書き込みタイミングを基準として、他の第２乃至第４画像形成ステーションＰｂ〜Ｐｄの副走査方向の書き込みタイミングを調整することになる。ただし、第１画像形成ステーションＰａの書き込み開始位置や画像の拡大縮小率等を高精度で予め調整して決定しておく必要がある。
【００７４】
また、この様に第１画像形成ステーションＰａの書き込み開始位置や画像の拡大縮小率等を高精度で予め調整して決定しておく場合は、第１画像形成ステーションＰａの動作誤差による主パターンの記録位置のズレを考慮して第１マスクａのサイズを定める必要がなく、この分だけ第１マスクａのサイズを小さく設定することができ、画像データの処理時間の短縮を図れる。
【００７５】
本実施形態においては、各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 は、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心を結ぶ基準直線Ｈからのズレ量である。このため、記録用紙Ｐ上のセットパターン画像Ｑ1 を読み取るときに、例えば図４（ｃ）に示す様に記録用紙Ｐが原稿台１１１に傾いて配置されても、各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 を正確に求めることができる。つまり、原稿台１１１上で記録用紙Ｐが傾いて配置されたり、所定位置から外れて配置されたとしても、記録用紙Ｐ上では各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心を結ぶ基準直線Ｈに対する各ズレ量ΔＣ1 ，ΔＭ1 ，ΔＹ1 が変化することはない。従って、本実施形態においては、従来の様に記録用紙の不適切な配置位置を原因として、測定されるズレ量が左右されることはない。
【００７６】
具体的には、図５に示す様に各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心位置を（Ｘk1，Ｙk1），（Ｘk2，Ｙk2）とし、シアン色の副パターンＣ1 の中心位置を（Ｘc1，Ｙc1）とすると、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'の中心位置（Ｘk1，Ｙk1），（Ｘk2，Ｙk2）を結ぶ基準直線Ｈの傾きθを次式（４）に基づいて求めることができ、シアン色の副パターンＣ1 のズレ量ΔＣ1 を次式（５）に基づいて求めることができる。
【００７７】
θ＝arctan（（Ｙk2−Ｙk1）／（Ｘk2−Ｘk1）） …（４）
ΔＣ1 ＝（Ｘc1−Ｘk1）sin （−θ）＋（Ｙc1−Ｙk1）cos （−θ）…（５）
同様にイエロー色及びマゼンタ色の各副パターンＹ1 ，Ｍ1 のズレ量ΔＹ1 ，ΔＭ1 を求めることができる。
【００７８】
ところで、感光体ドラムの偏芯等があると、感光体ドラム周囲のいずれの位置で副パターンを記録したかにより、この副パターンのズレ量の測定結果にバラツキが発生する。この場合、１つの副パターンのみのズレ量を求めたとしても、副走査方向のズレ量を正確に求めることはできない。
【００７９】
そこで、図６（ａ）に示す様な複数のセットパターン画像Ｑ0 を副走査方向に並べたものを作成しておき、これを記録用紙Ｐ上に記録する。この結果として、記録用紙Ｐ上に例えば図６（ｂ）に示す様な各セットパターン画像Ｑ1 が得られれば、まず各第１マスクａの範囲内の各画像を切り出して基準となる各主パターンＫ1 ，Ｋ4 の中心位置を求める。そして、先頭のセットパターン画像Ｑ1 においては、各主パターンＫ1 ，Ｋ4 の中心位置を基準にして位置決めされた第２マスクｂの範囲内の画像を切り出すことにより主パターンＫ1'の中心位置を求めて、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'を結ぶ基準直線Ｈを求め、更に同様に位置決めされた各第２マスクｂの範囲内の画像を切り出すことにより各副パターンＣ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 の中心位置を求める。他の各セットパターン画像Ｑ1 においても、各主パターンＫ1 ，Ｋ4 の中心位置を基準にして位置決めされた各第２マスクｂの範囲内の画像を切り出すことにより各主パターンＫ2 ，Ｋ2'，Ｋ3 ，Ｋ3'，Ｋ4'の中心位置を求めて、各主パターンＫ2 ，Ｋ2'を結ぶ基準直線Ｈ、各主パターンＫ3 ，Ｋ3'を結ぶ基準直線Ｈ及び各主パターンＫ4 ，Ｋ4'を結ぶ基準直線Ｈをそれぞれ求め、更に同様に位置決めされた各第２マスクｂの範囲内の画像を切り出すことにより各副パターンの中心位置を求める。
【００８０】
この後、それぞれの基準直線Ｈに対するイエロー色の各副パターンＹ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 ，Ｙ4 のズレ量ΔＹ1 ，ΔＹ2 ，ΔＹ3 ，ΔＹ4 を求め、これらのズレ量の平均値を求める。同様に、シアン色及びマゼンタ色についても、それぞれの直線に対する各副パターンのズレ量を求め、これらのズレ量の平均値を求める。
【００８１】
こうして各色のズレ量の平均値を求めた後には、任意のカラー画像を記録用紙Ｐ上に記録するときに、各色のズレ量の平均値が０となる様に第２乃至第４画像形成ステーションＰｂ〜Ｐｄの副走査方向の書き込みタイミングを調整し、副走査方向での各色の画像のズレを調整する。
【００８２】
要するに、副走査方向に並んだ同一色の各副パターンのズレ量の平均値を求めて、この平均値に応じて副走査方向での該色の画像のズレを調整しており、これにより感光体ドラムの偏芯等を原因とするズレ量のバラツキの影響を最小限にして、副走査方向のいずれの位置においても色ズレを良好に抑制している。
【００８３】
ここでは、先に述べた様に各主パターンＫ1 ，Ｋ4 の中心位置を各第１マスクａの範囲内の画像から求め、他の各主パターンの中心位置を各第２マスクｂの範囲内の画像から求めている。これは、図６（ｂ）に示す各セットパターン画像全体からみて、各主パターンＫ1 ，Ｋ4 を基準として設定したことから、これらの主パターンＫ1 ，Ｋ4 全体をそれぞれの第１マスクａの範囲内に収めて、これらの主パターンＫ1 ，Ｋ4 を確実に検出するためである。これに対して他の各主パターン及び各副パターンには、各主パターンＫ1 ，Ｋ4 の中心位置を基準にして位置決めされた各第２マスクｂが適用される。
【００８４】
この様に先頭のセットパターン画像Ｑ0 の各主パターンＫ1 ，Ｋ4 を基準にする場合は、各主パターンＫ1 ，Ｋ4 が主走査方向での書き出し開始側（レーザースキャナユニットによる書き出し開始側）に位置決めされる。この主走査方向での書き出し開始側では、レーザースキャナユニットのＶＣＯ（Voltage Contorolled Ocsillators ）による主走査方向での縮小拡大倍率誤差の影響を受け難いので、各主パターンＫ1 ，Ｋ4 の記録位置精度が向上し、この分だけ第１マスクａのサイズを小さく設定することができ、画像データの処理時間を短縮することができる。
【００８５】
更に、ここでも、第１画像形成ステーションＰａを基準とし、その書き込み開始位置や画像の拡大縮小率等を高精度で予め調整して決定しているため、第１画像形成ステーションＰａによる主パターンの記録位置のズレを考慮して第１マスクａのサイズを定める必要がなく、この分だけ第１マスクａのサイズを小さく設定することができる。
【００８６】
これまでの説明では、副走査方向での各色の画像のズレを調整しているが、主走査方向のズレを調整することも可能である。すなわち、副走査方向に沿ってセットパターン画像を記録用紙上に記録し形成しておき、基準となる各主パターンを結ぶ基準直線を求め、各色別に、基準直線に対する主走査方向での副パターンのズレ量を求め、主走査方向での各色の画像のズレを調整する。更に、同様のセットパターン画像を複数個主走査方向に並べて、各セットパターン画像について求められたそれぞれのズレ量に基づいてそのバラツキを抑えても構わない。
【００８７】
また、２つの基準となる主パターンの中心位置を結んで基準直線Ｈを求めているが、記録用紙Ｐの傾きを無視することができるという前提のもとでは、１つの主パターンの中心位置を基準にして副パターンのズレ量を求めることができる。すなわち、１つの主パターンを基準とする場合は、基準となる該主パターンを含む画像を大きなサイズの第１マスクａによって切り出して、画像全体における主パターンの中心位置（Ｘ0 ，Ｙ0 ）を求め、この中心位置（Ｘ0 ，Ｙ0 ）に対して予め定められたそれぞれの位置に各第２マスクｂを配置して、これらの第２マスクｂによってそれぞれの副パターンを含む各画像を切り出し、画像全体における各副パターンの中心位置を求め、主パターンの中心位置（Ｘ0 ，Ｙ0 ）に対する各副パターンのズレ量を求める。更に、基準となる該主パターンを含む画像を基準となる画像形成ステーションによって形成すれば、第１マスクａのサイズを小さくしたり、調整手順を簡単化することができる。また、基準となる該主パターンを記録用紙Ｐの書き出し開始側に位置決めすれば、第１マスクａのサイズを小さくすることができる。
【００８８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、多様に変形することができる。例えば、主パターンや副パターンの形状を変更しても良いし、マスクの形状を変更しても構わない。また、第１及び第２マスクに限定されるものでなく、他の大きさのマスクを適用して、この他のマスクの範囲内の画像を読み取っても構わない。要するに、第１マスクについては、基準となる主パターン全体を読み取るために十分な大きさとしたが、他のマスクについては、必要最小限のそれぞれの大きさに抑えることにより、データの処理時間を短縮する。更に、副走査方向及び主走査方向での各色のズレ量を調整するために、画像メモリからの各画像信号の読み出しタイミングを変更するだけでなく、ポリゴンミラーの回転速度を変更したり、これらの方法を組み合わせて各色のズレ量を調整しても構わない。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、基準となる主パターンに対する副パターンのズレ量、もしくは基準となる各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンのズレ量を測定している。この場合、記録媒体を読み取る際に、記録媒体が傾いていたり所定位置から外れていても、主パターンに対する副パターンのズレ量、もしくは各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンのズレ量が変化することはないので、副パターンのズレ量を正確に測定することができる。従って、この測定されたズレ量に応じて、各画像形成手段によって重ね合わせられる各色の画像のズレを高精度で調整することができる。また、測定のやり直しをする必要がなく、調整作業の簡単化と作業時間の短縮を図ることができる。
【００９０】
更に、本発明によれば、第１マスクのサイズを第２マスクのサイズよりも大きくしている。記録媒体のずれや傾きを考慮すると、主パターンを確実に読み取るには、この主パターンの読み取り範囲を決める第１マスクのサイズを十分に大きくする必要がある。また、この記録媒体のずれや傾きを原因とする主パターンのズレ量と副パターンのズレ量は一致するので、主パターンを読み取って、その位置が分かれば、副パターンの位置もほぼ分かり、この副パターンにほぼ重なる様に第２マスクを位置決めすることができる。このため、副パターンの読み取り範囲を決める第２マスクのサイズを必要最小限に抑えることができる。この様に第２マスクのサイズを必要最小限に抑えれば、第２マスクの範囲内で読み取られる画像が小さくなり、画像データの処理時間を短縮することができる。
【００９１】
また、本発明によれば、主パターンを基準の画像形成装置により記録している。この基準の画像形成手段の書き込み開始位置や画像の拡大縮小倍率を予め調整して決定しておき、各色の画像のズレの調整に際しては、この基準の画像形成手段による記録動作に対して他の画像形成手段による記録動作を調整する。また、この基準の画像形成手段の書き込み開始位置や画像の拡大縮小倍率を予め調整して決定することによって、記録用紙上での主パターンの記録位置のバラツキを小さく抑えることができる。このため、先に述べた第１マスクを用いる場合には、この第１マスクのサイズを縮小することができる。この結果、第１マスクの範囲内で画像が小さくなり、画像データの処理時間を短縮することができる。
【００９２】
更に、本発明によれば、主パターンを主走査方向での記録開始側に記録しているので、この主パターンを記録する画像形成手段のレーザビームスキャナによる拡大縮小倍率の誤差よる影響を回避することができ、記録媒体上の主パターンの位置精度を向上させることができる。また、主パターンの位置精度が向上すれば、先に述べた第１マスクを用いる場合に、この第１マスクのサイズを縮小することができる。この結果、第１マスクの範囲内の画像が小さくなり、画像データの処理時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のカラー画像形成装置の概略機構を示す側面図である。
【図２】本実施形態のカラー画像形成装置における画像処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態のカラー画像形成装置における動作制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は本実施形態におけるセットパターン画像の原型を示す図であり、（ｂ）はこのセットパターン画像を記録用紙上に記録した状態を示す図であり、（ｃ）はこのセットパターン画像を記録した記録用紙を傾けて配置した状態を示す図である。
【図５】各主パターンを結ぶ基準直線に対する副パターンのズレ量を求めるための計算手順を説明するために用いた図である。
【図６】（ａ）は副走査方向に並べた複数のセットパターン画像を示す図であり、（ｂ）はこのセットパターン画像を記録用紙上に記録した状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 装置本体
４０ 画像データ入力部
４１ 演算処理部
４２ 画像データ出力部
４３ 画像メモリ
４４ 中央処理装置
４５ 画像編集部
４６，４７ 外部インターフェイス部
５０ 操作基板ユニット
５１ ＡＤＦ駆動部
５２ ディスク駆動部
５３ ＦＣＵ駆動部
５４ スキャナー駆動部
５５ プリンター駆動部
１１０ 画像読取部
１１２ 両面自動原稿送り装置
１１６ ＣＣＤラインセンサ
２１０ 画像形成部
２１１ 給紙機構
２２０ 排出トレイ
２２２ａ〜２２２ｄ 感光体ドラム
Ｈ 基準直線
Ｐ 記録用紙
Ｐａ 第１画像形成ステーション
Ｐｂ 第２画像形成ステーション
Ｐｃ 第３画像形成ステーション
Ｐｄ 第４画像形成ステーション
Ｑo セットパターン画像
Ｋ1 ，Ｋ1' 主パターン
Ｃ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 副パターン
Claims (6)
- 記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、
各画像形成手段のいずれかによる基準となる主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、
各画像形成手段により記録された記録媒体上の画像を読み取る画像読み取り手段と、
画像読み取り手段により読み取られた記録媒体上の画像において、予め位置決めされた第１マスクの範囲内の画像を切り出して、前記主パターンの位置を求め、前記主パターンの位置に基づいて第２マスクの範囲内の画像を切り出して、前記副パターンの位置を求める手段と、
記録媒体上での前記主パターンに対する前記副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、
第１マスクのサイズを第２マスクのサイズよりも大きくしたことを特徴とする画像形成装置。 - 記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、
各画像形成手段のいずれかによる２つの基準となる主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、
各画像形成手段により記録された記録媒体上の画像を読み取る画像読み取り手段と、
画像読み取り手段により読み取られた記録媒体上の画像において、予め位置決めされた各第１マスクの範囲内の画像を切り出して、前記各主パターンの位置を求め、前記各主パターンの位置に基づいて第２マスクの範囲内の画像を切り出して、前記副パターンの位置を求める手段と、
記録媒体上の前記各主パターンを結ぶ直線に対する前記副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、
各第１マスクのサイズを第２マスクのサイズよりも大きくしたことを特徴とする画像形成装置。 - 記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、
各画像形成手段のいずれかによる主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、
各画像形成手段により記録された記録媒体上の画像を読み取る画像読み取り手段と、
画像読み取り手段により読み取られた記録媒体上の画像において、予め位置決めされた第１マスクの範囲内の画像を切り出して、前記主パターンの位置を求め、前記主パターンの位置に基づいて第２マスクの範囲内の画像を切り出して、前記副パターンの位置を求める手段と、
記録媒体上での前記主パターンに対する前記副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、
前記主パターンを記録する画像形成手段は、各画像のズレの調整のときに前記副パターンを記録する他の画像形成手段に対して基準となることを特徴とする画像形成装置。 - 記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、
各画像形成手段のいずれかによる２つの主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、
各画像形成手段により記録された記録媒体上の画像を読み取る画像読み取り手段と、
画像読み取り手段により読み取られた記録媒体上の画像において、予め位置決めされた各第１マスクの範囲内の画像を切り出して、前記各主パターンの位置を求め、前記各主パターンの位置に基づいて第２マスクの範囲内の画像を切り出して、前記副パターンの位置 を求める手段と、
記録媒体上の前記各主パターンを結ぶ直線に対する前記副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、
前記各主パターンを記録する画像形成手段は、各画像のズレの調整のときに前記副パターンを記録する他の画像形成手段に対して基準となることを特徴とする画像形成装置。 - 記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、
各画像形成手段のいずれかによる主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、
各画像形成手段により記録された記録媒体上の画像を読み取る画像読み取り手段と、
画像読み取り手段により読み取られた記録媒体上の画像において、予め位置決めされた第１マスクの範囲内の画像を切り出して、前記主パターンの位置を求め、前記主パターンの位置に基づいて第２マスクの範囲内の画像を切り出して、前記副パターンの位置を求める手段と、
記録媒体上での前記主パターンに対する前記副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、
前記主パターンは、搬送方向に直交する主走査方向での記録開始側に記録されることを特徴とする画像形成装置。 - 記録媒体を搬送経路に沿って搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、
各画像形成手段のいずれかによる２つの主パターンの記録媒体への記録、及び他の画像形成手段による副パターンの該記録媒体への記録を行わせるパターン記録手段と、
記録媒体上の前記各主パターン及び前記副パターンを読み取る読取手段と、
記録媒体上の前記各主パターンを結ぶ直線に対する前記副パターンのズレ量に基づいて各画像形成手段によって重ね合わせられる各画像のズレを調整する調整手段とを備えており、
前記各主パターンは、搬送方向に直交する主走査方向での記録開始側に記録されることを特徴とする画像形成装置。
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