JP3758940B2 - 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読取装置がもともと備えられていることが前提条件となる。この読取装置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画像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ことがある。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。これによって、パターンの読み取りに際し、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が解決される。
【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、請求項１に記載の本発明は、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り少なくとも２つの主パターンを記録媒体に記録するとともに、他の画像形成手段により副パターンを該記録媒体に記録するパターン記録手段と、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を測定する測定手段と、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される各色の画像のズレを調整する調整手段とを備えている。
【００１１】
この様な構成の本発明によれば、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、各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンの位置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さ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。
【００１２】
また、請求項２に記載の本発明においては、副パターンは各主パターン間に記録される。
【００１３】
この様に各主パターン間に副パターンを記録する場合は、各主パターン間が離間するので、各主パターンを結ぶ直線の測定精度が向上し、更には副パターンのズレ量の測定精度も向上する。また、ＬＳＵのボウの影響が少なくなり、測定精度が向上する。
【００１４】
更に、請求項３に記載の本発明においては、記録媒体の搬送方向を副走査方向とし、この副走査方向に直交する方向を主走査方向とすると、記録手段は、各主パターンと副パターンを１つのセットパターン画像として副走査方向に沿って記録するとともに、複数のセットパターン画像を主走査方向に並べて記録し、測定手段は、各セットパターン画像別に、副パターンの位置及び各主パターンを結ぶ直線に対する該副パターンのズレ量を測定し、調整手段は、各セットパターン画像別に測定された各位置及び各ズレ量に基づいて、主走査方向における各色の画像のズレを調整している。
【００１５】
ここでは、各セットパターン画像別に測定された各ズレ量が主走査方向のずれであり、これらのズレ量の平均値に応じて主走査方向での画像のズレを調整している。この様に主走査方向の各ズレ量の平均値を用いれば、記録媒体や画像形成手段の像担持体のぶれを原因とする主走査方向でのズレ量のバラツキを低減することができ、ズレ量の測定精度並びにズレの調整精度を向上させることができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の本発明においては、記録媒体の搬送方向を副走査方向とし、この副走査方向に直交する方向を主走査方向とすると、記録手段は、各主パターンと副パターンを１つのセットパターン画像として主走査方向に沿って記録するとともに、複数のセットパターン画像を副走査方向に並べて記録し、測定手段は、各セットパターン画像別に、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、調整手段は、各セットパターン画像別に測定された各ズレ量の平均値に応じて、副走査方向における各色の画像のズレを調整している。
【００１７】
ここでは、各セットパターン画像別に測定された各ズレ量が副走査方向のずれであり、これらのズレ量の平均値に応じて副走査方向での画像のズレを調整している。この様に副走査方向の各ズレ量の平均値を用いれば、記録媒体の搬送速度のムラを原因とする副走査方向でのズレ量のバラツキを低減することができ、ズレ量の測定精度並びにズレの調整精度を向上させることができる。
【００１８】
更に、請求項５に記載の本発明においては、記録媒体の搬送方向を副走査方向とし、この副走査方向に直交する方向を主走査方向とすると、記録手段は、各主パターンと副パターンを１つのセットパターン画像とし、各主パターンと副パターンを副走査方向に沿って配置してなる複数のセットパターン画像を主走査方向に並べて記録するとともに、各主パターンと副パターンを主走査方向に沿って配置してなる複数のセットパターン画像を副走査方向に並べて記録し、測定手段は、主走査方向に並ぶ各セットパターン画像別に、副パターンの位置及び各主パターンを結ぶ直線に対する該副パターンのズレ量を測定するとともに、副走査方向に並ぶ各セットパターン画像別に、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、調整手段は、主走査方向に並ぶ各セットパターン画像別に測定された各位置及び各ズレ量に基づいて、主走査方向における各色の画像のズレを調整するとともに、副走査方向に並ぶ各セットパターン画像別に測定された各ズレ量の平均値に応じて、副走査方向における各色の画像のズレを調整している。これにより請求項３及び４の作用並びに効果を一度に達成することができる。
【００１９】
また、請求項６に記載の本発明においては、各セットパターン画像の数をｍとし、画像形成手段における像担持体の周長をＴとし、ｍ個の各セットパターン画像の配置順位をＳとし、任意の整数をｎ’とするとき、ｍ個の各セットパターン画像の配置位置ｙは次式（３）で表される。
【００２０】
ｙ＝Ｔ／ｍ×（Ｓ−１）＋ｎ’×Ｔ …（３）
ここでは、上記式（３）によって示されるそれぞれの位置に、ｍ個の各セットパターン画像を副走査方向に沿って配置している。この場合、各セットパターン画像の数を必要最小限度に抑えつつ、像担持体の周期的な回転ムラを原因とする副走査方向のズレ量のバラツキを効果的に低減することができ、ズレ量の測定精度並びにズレの調整精度を向上させることができる。
【００２１】
【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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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が設けられている。また、原稿台１１１近くに後述する操作パネルが設けられている。装置本体１の内部には、画像読取部１１０及び画像形成部２１０が設けられている。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が設けられている。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
光学レンズ１１５は、第２原稿走査体１１３の第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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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ビームスキャナユニット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。
【００３９】
各レーザービームスキャナユニット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上に集光させて結像させるｆθレンズ２４１、及び各ミラー２４２，２４３等を備えている。
【００４０】
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には、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
なお、ここでは、各レーザービームスキャナユニット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、各レーザービームスキャナユニット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、レーザービーム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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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される。
【００５０】
画像データ出力部４２は、各レーザービームスキャナユニット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ビーム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。各レーザービームスキャナユニット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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
外部インターフェース４６は、この画像形成装置の外部端末（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データに変換され、画像メモリ４３に記憶される。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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により形成されてから、定着装置２１７により記録用紙Ｐに転写されるＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ（黒色成分、シアン色成分、マゼンタ色成分及びイエロー色成分）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。
【００６１】
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。
【００６２】
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、２つの黒色の主パターンＫ1 ，Ｋ1'と、これらの主パターンＫ1 ，Ｋ1'間に配置されたイエロー色の副パターンＹ1 、シアン色の副パターンＣ1 及びマゼンタ色の副パターンＭ1 とを含んでいる。このセットパターン画像Ｑo の特徴は、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。
【００６３】
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の各レーザービームスキャナユニット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、各レーザービームスキャナユニット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記録される。
【００６４】
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、実際には第１乃至第４画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄに動作ムラ等があり、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。
【００６５】
この場合、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の副走査方向のズレ量ΔＣ１，ΔＭ１，ΔＹ１を測定し、各ズレ量ΔＣ１，ΔＭ１，ΔＹ１を補正する。
【００６６】
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色補正、ＭＴＦ補正、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。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、これらの画像信号によって示されるセットパターン画像Ｑ1 を求め、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しておく。
【００６７】
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１乃至第４画像形成ステーションＰａ〜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，Ｋ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。
【００６８】
ここで、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は、図４(a) に示すセットパターン画像Ｑo が記録用紙Ｐ上に記録され読み取られるまでの工程における全てのズレ量を合わせたものである。このため、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄやＣＣＤセンサ１１６等を原因とするそれぞれのズレが一度に解消される。
【００６９】
また、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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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、例えばパターンを示す各画素のヒストグラムを求めて、ピークの画素を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。また、パターンの中心位置を特定することができるのであれば、他のどの様な周知の方法を適用しても構わない。
【００７３】
また、各主パターンの間隔を広くする程、直線の位置を正確に求めることができるので、各主パターン間に各副パターンを配置するのが好ましい。
【００７４】
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。
【００７５】
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、各セットパターン画像Ｑ1 別に、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'を結ぶ基準直線Ｈ、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をそれぞれ求める。そして、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 ，Ｙ2 ，Ｙ3 ，Ｙ4 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。
【００７６】
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１乃至第４画像形成ステーションＰａ〜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。
【００７７】
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。
【００７８】
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測定してきたが、主走査方向についても副走査方向と同様の手順でズレ量を測定することができる。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、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る。また、主走査方向での各色の画像のズレの調整は、副走査方向での各色の画像のズレの調整とは異なり、第１画像形成ステーションＰａによる基準となる黒色のパターン先頭の書き込みタイミングに対して第２乃至第４画像形成ステーションＰｂ〜Ｐｄによる他のシアン色、マゼンタ色及びイエロー色の各パターン先頭の書き込みタイミングをずらすことにより行われる。
【００７９】
また、主走査方向のずれは記録用紙Ｐや感光体ドラムのぶれにより発生するが、やはり主走査方向の位置によりズレ量にバラツキが発生する。このズレ量のバラツキの影響を低減するために、図７(a) に示す様に複数のセットパターン画像Ｑ0 を主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上に記録して測定対象としても良い。
【００８０】
ところが、例えば図７(b) に示す様な各セットパターン画像Ｑ1 を記録用紙Ｐ上に得たとしても、主走査方向での１つの色の先頭副パターンのズレ量が以降の同一色の各副パターンのズレ量に影響するので、先に述べた副走査方向のズレ量の平均化と同様に、主走査方向に沿う同一色の各副パターンのズレ量を単純に平均化しても意味がない。
【００８１】
ここで、図７(b) において例えばシアン色の各副パターンＣ01，Ｃ11，Ｃ21のズレ量ΔＣ01，ΔＣ11，ΔＣ21に着眼してみると、これらのズレ量ΔＣ01，ΔＣ11，ΔＣ21は、図８に示す様に主走査方向での各副パターンＣ01，Ｃ11，Ｃ21の位置に比例する。副パターンの位置をＹＣとし、副パターンのズレ量をＸＣとすると、位置ＹＣは次式（６）によって表される。
【００８２】
ＹＣ＝ａＸＣ＋ｂ …（６）
この式（６）において、係数ｂは、第１画像形成ステーションＰａによる基準となる黒色のパターン先頭の書き込みタイミングに対する第２画像形成ステーションＰｂによるシアン色のパターン先頭の書き込みタイミングのズレ量を示す。また、係数ａは、第２画像形成ステーションＰｂの書き込みクロック信号の周波数の補正量を示す。従って、各ズレ量ΔＣ01，ΔＣ11，ΔＣ21と、各副パターンＣ01，Ｃ11，Ｃ21の位置に基づいて上記式（６）の各係数ａ，ｂを導き、これらの係数ａ，ｂに基づいてシアン色のパターン先頭の書き込みタイミング及び書き込みクロック信号の周波数を調整すれば、主走査方向でのシアン色の画像のズレを調整することができる。
【００８３】
同様に、他のマゼンタ色及びイエロー色についても、上記式（６）に基づいて、基準となる黒色のパターン先頭の書き込みタイミングに対するマゼンタ色及びイエロー色のパターン先頭の書き込みタイミングのズレ量（＝ｂ）、及び第３及び第４画像形成ステーションＰｃ，Ｐｄの書き込みクロック信号の周波数の補正量（＝ａ）を求めれば良い。
【００８４】
また、図７(a) 及び図７(b) に示す様に、１つのセットパターン画像内にシアン色の副パターンを複数個配置する場合は、各セットパターン画像別に、シアン色の各副パターンのズレ量の平均値を求めて、これらの平均値を上記式（６）の変数ＸＣに対応させることができる。同様に、他のマゼンタ色及びイエロー色についても、各セットパターン画像別に、同一色の各副パターンのズレ量の平均値を求めて、これらの平均値を上記式（６）の変数ＸＣに対応させることができる。こうしてズレ量の平均値を求めて用いれば、主走査方向のズレ量のバラツキを抑えることができる。
【００８５】
更に、主走査方向に沿ってセットパターン画像を記録し、副走査方向のズレ量を測定して調整することと、副走査方向に沿ってセットパターン画像を記録し、主走査方向のズレ量を測定して調整することを全く独立して行うのではなく、主走査方向に沿うセットパターン画像及び副走査方向に沿うセットパターン画像を同時に記録し、副走査方向及び主走査方向のズレを順次調整しても構わない。例えば図９に示す様に複数のセットパターン画像Ｑ01を副走査方向に並べ、かつ複数のセットパターン画像Ｑ02を主走査方向に並べて記録用紙Ｐ上に記録し、各セットパターン画像Ｑ01に基づいて副走査方向のズレ量を測定すると共に、各セットパターン画像Ｑ02に基づいて主走査方向のズレ量を測定し、副走査方向のズレ量及び主走査方向のズレ量に基づいて副走査方向及び主走査方向のズレを順次調整する。
【００８６】
次に、先に述べた様に感光体ドラムの偏芯等を原因とする副走査方向でのズレ量のバラツキの影響を低減するために、複数のセットパターン画像を副走査方向に並べて記録したり、副走査方向に沿う１つのセットパターン画像内に同一色の各副パターンを配置しているが、いずれにしろ同一色の各副パターンの数を増加させるに伴い、４色（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）の各パターンの総数が多くなり過ぎ、測定や演算処理に長時間を費やしてしまう。
【００８７】
従って、同一色の各副パターンの数を最小限に抑えつつ、測定精度を最大にするのが好ましい。例えば、図１０に示す様に副走査方向に沿うセットパターン画像Ｑ0 を記録する場合は（ここでは複数のセットパターン画像Ｑ0 を主走査方向に並べている）、次式（１）に基づいて、１つのセットパターン画像Ｑ0 内の同一色の各副パターンの配置位置を決める。
【００８８】
ｘｓ＝Ｔ／ｎ×（Ｎ−１）＋ｎ’×Ｔ …（１）
ただし、１つのセットパターン画像Ｑ0 内に配置される同一色の各副パターンの個数数をｎとし、感光体ドラムの周長をＴとし、ｎ個の各副パターンの配置順位をＮとし、任意の整数をｎ’とし、ｎ個の各副パターンの配置位置をｘｓとする。
【００８９】
上記式（１）によれば、感光体ドラムの周長Ｔの１／ｎの間隔を開けて、ｎ個の各副パターンを配置している。図１０においては、Ｔ＝πｄ（ｄは感光体ドラムの直径）であって、ｎ＝２、ｎ’＝０である。図１０に示す様に感光体ドラムの回転ムラが周長πｄの周期で発生するので、周長Ｔの１／ｎの間隔を開けて記録用紙Ｐ上に記録されたｎ個の各副パターンのズレ量を平均化すれば、感光体ドラムの回転ムラによるズレ量の誤差をほぼ相殺することができる。
【００９０】
こうして各副パターンのズレ量の平均値を求めれば、同一色の各副パターンの数を最小限に抑えつつ、測定精度を向上させることができる。
【００９１】
更に、各副パターンだけでなく、２つ以上の各主パターンを１組として、２組を副走査方向に沿って記録し、各組別に各主パターンの平均記録位置を求めて、各組の平均記録位置を結ぶ基準直線Ｈを求めれば、この基準直線Ｈに対する感光体ドラムの回転ムラの影響を低減することができ、この基準直線Ｈに対する各副パターンのズレ量の誤差を抑制することができる。この場合、次式（２）に基づいて、各組別に各主パターンの配置位置を決める。
【００９２】
ｘｍ＝Ｔ／２×（Ｎ−１）＋ｎ’×Ｔ …（２）
ただし、感光体ドラムの周長をＴとし、各組別に複数の主パターンの配置順位をＮとし、任意の整数をｎ’とし、各組別に各主パターンの配置位置をｘｍとする。
【００９３】
上記式（２）によれば、感光体ドラムの周長Ｔの１／２の間隔を開けて、各主パターンを配置する。例えば図１０においては、シアン色の副パターンＣ01の位置に、該副パターンＣ01に代わって黒色の主パターンＫ01'を配置し、黒色の各主パターンＫ01，Ｋ01'を１組とする。また、シアン色の副パターンＣ02の位置に、該副パターンＣ02に代わって黒色の主パターンＫ02'を配置し、黒色の各主パターンＫ02，Ｋ02'を１組とする。記録用紙Ｐ上に記録された各組別に各主パターンの平均位置を求め、２つ組の平均位置を結ぶ基準直線Ｈを求める。
【００９４】
一方、図１１に示す様に各セットパターン画像Ｑ0 を副走査方向に並べて配置する場合は、次式（３）に基づいて、同一色の各副パターンの配置を決める。
【００９５】
ｙ＝Ｔ／ｍ×（Ｓ−１）＋ｎ’×Ｔ …（３）
ただし、各セットパターン画像Ｑ0 の数をｍとし、感光体ドラムの周長をＴとし、ｍ個の各セットパターン画像Ｑ0 の配置順位をＳとし、任意の整数をｎ'とし、ｍ個の各セットパターン画像Ｑ0 の配置位置をｙとする。
【００９６】
上記式（３）によれば、感光体ドラムの周長Ｔの１／ｍの間隔を開けて、ｍ個の各副パターンを配置している。図１１においては、Ｔ＝πｄであって、ｍ＝４、ｎ’＝０である。ここでも、感光体ドラムの回転ムラが周長πｄの周期で発生するので、周長Ｔの１／ｍの間隔を開けて記録用紙Ｐ上に記録された同一色のｍ個の各副パターンのズレ量を平均化すれば、感光体ドラムの回転ムラによるズレ量の誤差をほぼ相殺することができる。
【００９７】
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。また、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。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明した様に、請求項１に記載の本発明によれば、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、各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンの位置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さ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。
【００９９】
また、請求項２に記載の本発明によれば、各主パターン間に副パターンを記録している。この場合、各主パターン間が離間するので、各主パターンを結ぶ直線の測定精度が向上し、更には副パターンのズレ量の測定精度も向上する。また、ＬＳＵのボウの影響が少なくなり、測定精度が向上する。
【０１００】
更に、請求項３に記載の本発明によれば、各セットパターン画像別に主走査方向の各ズレ量を測定し、これらのズレ量の平均値に応じて主走査方向での画像のズレを調整している。この様に主走査方向の各ズレ量の平均値を用いれば、記録媒体や画像形成手段の像担持体のぶれによる主走査方向でのズレ量のバラツキを低減することができ、ズレ量の測定精度並びにズレの調整精度を向上させることができる。
【０１０１】
また、請求項４に記載の本発明によれば、各セットパターン画像別に副走査方向の各ズレ量を測定し、これらのズレ量の平均値に応じて副走査方向での画像のズレを調整している。この様に副走査方向の各ズレ量の平均値を用いれば、記録媒体の搬送速度のムラによる副走査方向でのズレ量のバラツキを低減することができ、ズレ量の測定精度並びにズレの調整精度を向上させることができる。
【０１０２】
更に、請求項５に記載の本発明によれば、請求項３及び請求項４に記載の構成を共に備えることにより、請求項３及び４の作用並びに効果を一度に達成することができる。
【０１０３】
また、請求項６に記載の本発明によれば、次式（３）によって示されるそれぞれの位置に、ｍ個の各セットパターン画像を副走査方向に沿って配置している。この場合、各セットパターン画像の数を必要最小限度に抑えつつ、像担持体の周期的な回転ムラを原因とする副走査方向のズレ量のバラツキを効果的に低減することができ、ズレ量の測定精度並びにズレの調整精度を向上させることができる。
【０１０４】
ｙ＝Ｔ／ｍ×（Ｓ−１）＋ｎ’×Ｔ …（３）
【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（ａ）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）は記録用紙上に記録された（ａ）のセットパターン画像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（ａ）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。
【図７】 （ａ）は主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（ａ）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。
【図８】 主走査方向での副パターンの位置に対するズレ量の変化を示すグラフである。
【図９】 主走査方向及び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る。
【図１０】 主走査方向のそれぞれの所定位置に並べた複数のセットパターン画像を示す図である。
【図１１】 副走査方向のそれぞれの所定位置に並べた複数のセットパターン画像を示す図である。
【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読取装置がもともと備えられていることが前提条件となる。この読取装置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画像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ことがある。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。これによって、パターンの読み取りに際し、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が解決される。
【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、請求項１に記載の本発明は、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り少なくとも２つの主パターンを記録媒体に記録するとともに、他の画像形成手段により副パターンを該記録媒体に記録するパターン記録手段と、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を測定する測定手段と、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される各色の画像のズレを調整する調整手段とを備えている。
【００１１】
この様な構成の本発明によれば、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、各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンの位置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さ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。
【００１２】
また、請求項２に記載の本発明においては、副パターンは各主パターン間に記録される。
【００１３】
この様に各主パターン間に副パターンを記録する場合は、各主パターン間が離間するので、各主パターンを結ぶ直線の測定精度が向上し、更には副パターンのズレ量の測定精度も向上する。また、ＬＳＵのボウの影響が少なくなり、測定精度が向上する。
【００１４】
更に、請求項３に記載の本発明においては、記録媒体の搬送方向を副走査方向とし、この副走査方向に直交する方向を主走査方向とすると、記録手段は、各主パターンと副パターンを１つのセットパターン画像として副走査方向に沿って記録するとともに、複数のセットパターン画像を主走査方向に並べて記録し、測定手段は、各セットパターン画像別に、副パターンの位置及び各主パターンを結ぶ直線に対する該副パターンのズレ量を測定し、調整手段は、各セットパターン画像別に測定された各位置及び各ズレ量に基づいて、主走査方向における各色の画像のズレを調整している。
【００１５】
ここでは、各セットパターン画像別に測定された各ズレ量が主走査方向のずれであり、これらのズレ量の平均値に応じて主走査方向での画像のズレを調整している。この様に主走査方向の各ズレ量の平均値を用いれば、記録媒体や画像形成手段の像担持体のぶれを原因とする主走査方向でのズレ量のバラツキを低減することができ、ズレ量の測定精度並びにズレの調整精度を向上させることができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の本発明においては、記録媒体の搬送方向を副走査方向とし、この副走査方向に直交する方向を主走査方向とすると、記録手段は、各主パターンと副パターンを１つのセットパターン画像として主走査方向に沿って記録するとともに、複数のセットパターン画像を副走査方向に並べて記録し、測定手段は、各セットパターン画像別に、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、調整手段は、各セットパターン画像別に測定された各ズレ量の平均値に応じて、副走査方向における各色の画像のズレを調整している。
【００１７】
ここでは、各セットパターン画像別に測定された各ズレ量が副走査方向のずれであり、これらのズレ量の平均値に応じて副走査方向での画像のズレを調整している。この様に副走査方向の各ズレ量の平均値を用いれば、記録媒体の搬送速度のムラを原因とする副走査方向でのズレ量のバラツキを低減することができ、ズレ量の測定精度並びにズレの調整精度を向上させることができる。
【００１８】
更に、請求項５に記載の本発明においては、記録媒体の搬送方向を副走査方向とし、この副走査方向に直交する方向を主走査方向とすると、記録手段は、各主パターンと副パターンを１つのセットパターン画像とし、各主パターンと副パターンを副走査方向に沿って配置してなる複数のセットパターン画像を主走査方向に並べて記録するとともに、各主パターンと副パターンを主走査方向に沿って配置してなる複数のセットパターン画像を副走査方向に並べて記録し、測定手段は、主走査方向に並ぶ各セットパターン画像別に、副パターンの位置及び各主パターンを結ぶ直線に対する該副パターンのズレ量を測定するとともに、副走査方向に並ぶ各セットパターン画像別に、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、調整手段は、主走査方向に並ぶ各セットパターン画像別に測定された各位置及び各ズレ量に基づいて、主走査方向における各色の画像のズレを調整するとともに、副走査方向に並ぶ各セットパターン画像別に測定された各ズレ量の平均値に応じて、副走査方向における各色の画像のズレを調整している。これにより請求項３及び４の作用並びに効果を一度に達成することができる。
【００１９】
また、請求項６に記載の本発明においては、各セットパターン画像の数をｍとし、画像形成手段における像担持体の周長をＴとし、ｍ個の各セットパターン画像の配置順位をＳとし、任意の整数をｎ’とするとき、ｍ個の各セットパターン画像の配置位置ｙは次式（３）で表される。
【００２０】
ｙ＝Ｔ／ｍ×（Ｓ−１）＋ｎ’×Ｔ …（３）
ここでは、上記式（３）によって示されるそれぞれの位置に、ｍ個の各セットパターン画像を副走査方向に沿って配置している。この場合、各セットパターン画像の数を必要最小限度に抑えつつ、像担持体の周期的な回転ムラを原因とする副走査方向のズレ量のバラツキを効果的に低減することができ、ズレ量の測定精度並びにズレの調整精度を向上させることができる。
【００２１】
【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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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が設けられている。また、原稿台１１１近くに後述する操作パネルが設けられている。装置本体１の内部には、画像読取部１１０及び画像形成部２１０が設けられている。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が設けられている。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
光学レンズ１１５は、第２原稿走査体１１３の第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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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ビームスキャナユニット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。
【００３９】
各レーザービームスキャナユニット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上に集光させて結像させるｆθレンズ２４１、及び各ミラー２４２，２４３等を備えている。
【００４０】
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には、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
なお、ここでは、各レーザービームスキャナユニット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、各レーザービームスキャナユニット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、レーザービーム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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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される。
【００５０】
画像データ出力部４２は、各レーザービームスキャナユニット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ビーム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。各レーザービームスキャナユニット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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
外部インターフェース４６は、この画像形成装置の外部端末（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データに変換され、画像メモリ４３に記憶される。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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により形成されてから、定着装置２１７により記録用紙Ｐに転写されるＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ（黒色成分、シアン色成分、マゼンタ色成分及びイエロー色成分）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。
【００６１】
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。
【００６２】
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、２つの黒色の主パターンＫ1 ，Ｋ1'と、これらの主パターンＫ1 ，Ｋ1'間に配置されたイエロー色の副パターンＹ1 、シアン色の副パターンＣ1 及びマゼンタ色の副パターンＭ1 とを含んでいる。このセットパターン画像Ｑo の特徴は、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。
【００６３】
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の各レーザービームスキャナユニット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、各レーザービームスキャナユニット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記録される。
【００６４】
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、実際には第１乃至第４画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄに動作ムラ等があり、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。
【００６５】
この場合、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の副走査方向のズレ量ΔＣ１，ΔＭ１，ΔＹ１を測定し、各ズレ量ΔＣ１，ΔＭ１，ΔＹ１を補正する。
【００６６】
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色補正、ＭＴＦ補正、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。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、これらの画像信号によって示されるセットパターン画像Ｑ1 を求め、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しておく。
【００６７】
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１乃至第４画像形成ステーションＰａ〜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，Ｋ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。
【００６８】
ここで、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は、図４(a) に示すセットパターン画像Ｑo が記録用紙Ｐ上に記録され読み取られるまでの工程における全てのズレ量を合わせたものである。このため、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄやＣＣＤセンサ１１６等を原因とするそれぞれのズレが一度に解消される。
【００６９】
また、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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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、例えばパターンを示す各画素のヒストグラムを求めて、ピークの画素を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。また、パターンの中心位置を特定することができるのであれば、他のどの様な周知の方法を適用しても構わない。
【００７３】
また、各主パターンの間隔を広くする程、直線の位置を正確に求めることができるので、各主パターン間に各副パターンを配置するのが好ましい。
【００７４】
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。
【００７５】
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、各セットパターン画像Ｑ1 別に、各主パターンＫ1 ，Ｋ1'を結ぶ基準直線Ｈ、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をそれぞれ求める。そして、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 ，Ｙ2 ，Ｙ3 ，Ｙ4 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。
【００７６】
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１乃至第４画像形成ステーションＰａ〜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。
【００７７】
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。
【００７８】
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測定してきたが、主走査方向についても副走査方向と同様の手順でズレ量を測定することができる。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、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る。また、主走査方向での各色の画像のズレの調整は、副走査方向での各色の画像のズレの調整とは異なり、第１画像形成ステーションＰａによる基準となる黒色のパターン先頭の書き込みタイミングに対して第２乃至第４画像形成ステーションＰｂ〜Ｐｄによる他のシアン色、マゼンタ色及びイエロー色の各パターン先頭の書き込みタイミングをずらすことにより行われる。
【００７９】
また、主走査方向のずれは記録用紙Ｐや感光体ドラムのぶれにより発生するが、やはり主走査方向の位置によりズレ量にバラツキが発生する。このズレ量のバラツキの影響を低減するために、図７(a) に示す様に複数のセットパターン画像Ｑ0 を主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上に記録して測定対象としても良い。
【００８０】
ところが、例えば図７(b) に示す様な各セットパターン画像Ｑ1 を記録用紙Ｐ上に得たとしても、主走査方向での１つの色の先頭副パターンのズレ量が以降の同一色の各副パターンのズレ量に影響するので、先に述べた副走査方向のズレ量の平均化と同様に、主走査方向に沿う同一色の各副パターンのズレ量を単純に平均化しても意味がない。
【００８１】
ここで、図７(b) において例えばシアン色の各副パターンＣ01，Ｃ11，Ｃ21のズレ量ΔＣ01，ΔＣ11，ΔＣ21に着眼してみると、これらのズレ量ΔＣ01，ΔＣ11，ΔＣ21は、図８に示す様に主走査方向での各副パターンＣ01，Ｃ11，Ｃ21の位置に比例する。副パターンの位置をＹＣとし、副パターンのズレ量をＸＣとすると、位置ＹＣは次式（６）によって表される。
【００８２】
ＹＣ＝ａＸＣ＋ｂ …（６）
この式（６）において、係数ｂは、第１画像形成ステーションＰａによる基準となる黒色のパターン先頭の書き込みタイミングに対する第２画像形成ステーションＰｂによるシアン色のパターン先頭の書き込みタイミングのズレ量を示す。また、係数ａは、第２画像形成ステーションＰｂの書き込みクロック信号の周波数の補正量を示す。従って、各ズレ量ΔＣ01，ΔＣ11，ΔＣ21と、各副パターンＣ01，Ｃ11，Ｃ21の位置に基づいて上記式（６）の各係数ａ，ｂを導き、これらの係数ａ，ｂに基づいてシアン色のパターン先頭の書き込みタイミング及び書き込みクロック信号の周波数を調整すれば、主走査方向でのシアン色の画像のズレを調整することができる。
【００８３】
同様に、他のマゼンタ色及びイエロー色についても、上記式（６）に基づいて、基準となる黒色のパターン先頭の書き込みタイミングに対するマゼンタ色及びイエロー色のパターン先頭の書き込みタイミングのズレ量（＝ｂ）、及び第３及び第４画像形成ステーションＰｃ，Ｐｄの書き込みクロック信号の周波数の補正量（＝ａ）を求めれば良い。
【００８４】
また、図７(a) 及び図７(b) に示す様に、１つのセットパターン画像内にシアン色の副パターンを複数個配置する場合は、各セットパターン画像別に、シアン色の各副パターンのズレ量の平均値を求めて、これらの平均値を上記式（６）の変数ＸＣに対応させることができる。同様に、他のマゼンタ色及びイエロー色についても、各セットパターン画像別に、同一色の各副パターンのズレ量の平均値を求めて、これらの平均値を上記式（６）の変数ＸＣに対応させることができる。こうしてズレ量の平均値を求めて用いれば、主走査方向のズレ量のバラツキを抑えることができる。
【００８５】
更に、主走査方向に沿ってセットパターン画像を記録し、副走査方向のズレ量を測定して調整することと、副走査方向に沿ってセットパターン画像を記録し、主走査方向のズレ量を測定して調整することを全く独立して行うのではなく、主走査方向に沿うセットパターン画像及び副走査方向に沿うセットパターン画像を同時に記録し、副走査方向及び主走査方向のズレを順次調整しても構わない。例えば図９に示す様に複数のセットパターン画像Ｑ01を副走査方向に並べ、かつ複数のセットパターン画像Ｑ02を主走査方向に並べて記録用紙Ｐ上に記録し、各セットパターン画像Ｑ01に基づいて副走査方向のズレ量を測定すると共に、各セットパターン画像Ｑ02に基づいて主走査方向のズレ量を測定し、副走査方向のズレ量及び主走査方向のズレ量に基づいて副走査方向及び主走査方向のズレを順次調整する。
【００８６】
次に、先に述べた様に感光体ドラムの偏芯等を原因とする副走査方向でのズレ量のバラツキの影響を低減するために、複数のセットパターン画像を副走査方向に並べて記録したり、副走査方向に沿う１つのセットパターン画像内に同一色の各副パターンを配置しているが、いずれにしろ同一色の各副パターンの数を増加させるに伴い、４色（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）の各パターンの総数が多くなり過ぎ、測定や演算処理に長時間を費やしてしまう。
【００８７】
従って、同一色の各副パターンの数を最小限に抑えつつ、測定精度を最大にするのが好ましい。例えば、図１０に示す様に副走査方向に沿うセットパターン画像Ｑ0 を記録する場合は（ここでは複数のセットパターン画像Ｑ0 を主走査方向に並べている）、次式（１）に基づいて、１つのセットパターン画像Ｑ0 内の同一色の各副パターンの配置位置を決める。
【００８８】
ｘｓ＝Ｔ／ｎ×（Ｎ−１）＋ｎ’×Ｔ …（１）
ただし、１つのセットパターン画像Ｑ0 内に配置される同一色の各副パターンの個数数をｎとし、感光体ドラムの周長をＴとし、ｎ個の各副パターンの配置順位をＮとし、任意の整数をｎ’とし、ｎ個の各副パターンの配置位置をｘｓとする。
【００８９】
上記式（１）によれば、感光体ドラムの周長Ｔの１／ｎの間隔を開けて、ｎ個の各副パターンを配置している。図１０においては、Ｔ＝πｄ（ｄは感光体ドラムの直径）であって、ｎ＝２、ｎ’＝０である。図１０に示す様に感光体ドラムの回転ムラが周長πｄの周期で発生するので、周長Ｔの１／ｎの間隔を開けて記録用紙Ｐ上に記録されたｎ個の各副パターンのズレ量を平均化すれば、感光体ドラムの回転ムラによるズレ量の誤差をほぼ相殺することができる。
【００９０】
こうして各副パターンのズレ量の平均値を求めれば、同一色の各副パターンの数を最小限に抑えつつ、測定精度を向上させることができる。
【００９１】
更に、各副パターンだけでなく、２つ以上の各主パターンを１組として、２組を副走査方向に沿って記録し、各組別に各主パターンの平均記録位置を求めて、各組の平均記録位置を結ぶ基準直線Ｈを求めれば、この基準直線Ｈに対する感光体ドラムの回転ムラの影響を低減することができ、この基準直線Ｈに対する各副パターンのズレ量の誤差を抑制することができる。この場合、次式（２）に基づいて、各組別に各主パターンの配置位置を決める。
【００９２】
ｘｍ＝Ｔ／２×（Ｎ−１）＋ｎ’×Ｔ …（２）
ただし、感光体ドラムの周長をＴとし、各組別に複数の主パターンの配置順位をＮとし、任意の整数をｎ’とし、各組別に各主パターンの配置位置をｘｍとする。
【００９３】
上記式（２）によれば、感光体ドラムの周長Ｔの１／２の間隔を開けて、各主パターンを配置する。例えば図１０においては、シアン色の副パターンＣ01の位置に、該副パターンＣ01に代わって黒色の主パターンＫ01'を配置し、黒色の各主パターンＫ01，Ｋ01'を１組とする。また、シアン色の副パターンＣ02の位置に、該副パターンＣ02に代わって黒色の主パターンＫ02'を配置し、黒色の各主パターンＫ02，Ｋ02'を１組とする。記録用紙Ｐ上に記録された各組別に各主パターンの平均位置を求め、２つ組の平均位置を結ぶ基準直線Ｈを求める。
【００９４】
一方、図１１に示す様に各セットパターン画像Ｑ0 を副走査方向に並べて配置する場合は、次式（３）に基づいて、同一色の各副パターンの配置を決める。
【００９５】
ｙ＝Ｔ／ｍ×（Ｓ−１）＋ｎ’×Ｔ …（３）
ただし、各セットパターン画像Ｑ0 の数をｍとし、感光体ドラムの周長をＴとし、ｍ個の各セットパターン画像Ｑ0 の配置順位をＳとし、任意の整数をｎ'とし、ｍ個の各セットパターン画像Ｑ0 の配置位置をｙとする。
【００９６】
上記式（３）によれば、感光体ドラムの周長Ｔの１／ｍの間隔を開けて、ｍ個の各副パターンを配置している。図１１においては、Ｔ＝πｄであって、ｍ＝４、ｎ’＝０である。ここでも、感光体ドラムの回転ムラが周長πｄの周期で発生するので、周長Ｔの１／ｍの間隔を開けて記録用紙Ｐ上に記録された同一色のｍ個の各副パターンのズレ量を平均化すれば、感光体ドラムの回転ムラによるズレ量の誤差をほぼ相殺することができる。
【００９７】
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。また、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。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明した様に、請求項１に記載の本発明によれば、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、各主パターンを結ぶ直線に対する副パターンの位置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さ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。
【００９９】
また、請求項２に記載の本発明によれば、各主パターン間に副パターンを記録している。この場合、各主パターン間が離間するので、各主パターンを結ぶ直線の測定精度が向上し、更には副パターンのズレ量の測定精度も向上する。また、ＬＳＵのボウの影響が少なくなり、測定精度が向上する。
【０１００】
更に、請求項３に記載の本発明によれば、各セットパターン画像別に主走査方向の各ズレ量を測定し、これらのズレ量の平均値に応じて主走査方向での画像のズレを調整している。この様に主走査方向の各ズレ量の平均値を用いれば、記録媒体や画像形成手段の像担持体のぶれによる主走査方向でのズレ量のバラツキを低減することができ、ズレ量の測定精度並びにズレの調整精度を向上させることができる。
【０１０１】
また、請求項４に記載の本発明によれば、各セットパターン画像別に副走査方向の各ズレ量を測定し、これらのズレ量の平均値に応じて副走査方向での画像のズレを調整している。この様に副走査方向の各ズレ量の平均値を用いれば、記録媒体の搬送速度のムラによる副走査方向でのズレ量のバラツキを低減することができ、ズレ量の測定精度並びにズレの調整精度を向上させることができる。
【０１０２】
更に、請求項５に記載の本発明によれば、請求項３及び請求項４に記載の構成を共に備えることにより、請求項３及び４の作用並びに効果を一度に達成することができる。
【０１０３】
また、請求項６に記載の本発明によれば、次式（３）によって示されるそれぞれの位置に、ｍ個の各セットパターン画像を副走査方向に沿って配置している。この場合、各セットパターン画像の数を必要最小限度に抑えつつ、像担持体の周期的な回転ムラを原因とする副走査方向のズレ量のバラツキを効果的に低減することができ、ズレ量の測定精度並びにズレの調整精度を向上させることができる。
【０１０４】
ｙ＝Ｔ／ｍ×（Ｓ−１）＋ｎ’×Ｔ …（３）
【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（ａ）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）は記録用紙上に記録された（ａ）のセットパターン画像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（ａ）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。
【図７】 （ａ）は主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（ａ）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。
【図８】 主走査方向での副パターンの位置に対するズレ量の変化を示すグラフである。
【図９】 主走査方向及び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る。
【図１０】 主走査方向のそれぞれの所定位置に並べた複数のセットパターン画像を示す図である。
【図１１】 副走査方向のそれぞれの所定位置に並べた複数のセットパターン画像を示す図である。
【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り少なくとも２つの主パターンを記録媒体に記録するとともに、他の画像形成手段により副パターンを該記録媒体に記録するパターン記録手段と、
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を測定する測定手段と、
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される各色の画像のズレを調整する調整手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。 - 副パターンは、各主パターン間に記録されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 記録媒体の搬送方向を副走査方向とし、この副走査方向に直交する方向を主走査方向とすると、
記録手段は、各主パターンと副パターンを１つのセットパターン画像として副走査方向に沿って記録するとともに、複数のセットパターン画像を主走査方向に並べて記録し、
測定手段は、各セットパターン画像別に、副パターンの位置及び各主パターンを結ぶ直線に対する該副パターンのズレ量を測定し、
調整手段は、各セットパターン画像別に測定された各位置及び各ズレ量に基づいて、主走査方向における各色の画像のズレを調整する請求項１又は２に記載の画像形成装置。 - 記録媒体の搬送方向を副走査方向とし、この副走査方向に直交する方向を主走査方向とすると、
記録手段は、各主パターンと副パターンを１つのセットパターン画像として主走査方向に沿って記録するとともに、複数のセットパターン画像を副走査方向に並べて記録し、
測定手段は、各セットパターン画像別に、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、
調整手段は、各セットパターン画像別に測定された各ズレ量の平均値に応じて、副走査方向における各色の画像のズレを調整する請求項１又は２に記載の画像形成装置。 - 記録媒体の搬送方向を副走査方向とし、この副走査方向に直交する方向を主走査方向とすると、
記録手段は、各主パターンと副パターンを１つのセットパターン画像とし、各主パターンと副パターンを副走査方向に沿って配置してなる複数のセットパターン画像を主走査方向に並べて記録するとともに、各主パターンと副パターンを主走査方向に沿って配置してなる複数のセットパターン画像を副走査方向に並べて記録し、
測定手段は、主走査方向に並ぶ各セットパターン画像別に、副パターンの位置及び各主パターンを結ぶ直線に対する該副パターンのズレ量を測定するとともに、副走査方向に並ぶ各セットパターン画像別に、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、
調整手段は、主走査方向に並ぶ各セットパターン画像別に測定された各位置及び各ズレ量に基づいて、主走査方向における各色の画像のズレを調整するとともに、副走査方向に並ぶ各セットパターン画像別に測定された各ズレ量の平均値に応じて、副走査方向における各色の画像のズレを調整する請求項１又は２に記載の画像形成装置。 - 主パターンと副パターンとが主走査方向に沿うセットパターン画像を副走査方向に並べて記録したセットパターン画像の数をｍとし、画像形成手段における像担持体の周長をＴとし、ｍ個の各セットパターン画像の配置順位をＳとし、任意の整数をｎ’とするとき、ｍ個の各セットパターン画像の配置位置ｙは次式（３）で表わされ、
ｙ＝Ｔ／ｍ×（Ｓ−１）＋ｎ’×Ｔ …（３）
測定手段は、各セットパターン画像別に、各主パターンを結ぶ直線に対するｍ個の各副パターンのズレ量の平均値を測定し、
調整手段は、各セットパターン画像別に測定された各ズレ量の平均値に応じて、副走査方向における各色の画像のズレを調整する請求項４又は５に記載の画像形成装置。
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