JP4391384B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、電子写真方式による複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、特にタンデム型のカラー画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、市場からの要求に伴って、カラー複写機やカラープリンタなどのように、カラー画像の出力が可能なものが多くなってきている。特に、最近では、カラー画像出力時においてもモノクロ画像出力時並みの処理スピードが望まれている。そのため、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の色毎にそれぞれ感光体と帯電、露光、現像、転写の各手段を設け作像プロセス部を備え、各感光体上にそれぞれ単色のトナー画像を形成し、その各色のトナー画像を、転写ベルト上で搬送される用紙に順次直接重ねて転写する直接転写方式や、中間転写ベルト上に順次重ねて転写した後用紙に一度に転写する間接転写方式によって、用紙上にカラー画像を記録するタンデム型の画像形成装置が主流となってきている。

直接転写方式のタンデム型カラープリンタの画像形成部は、図１０に示すプロッタ１０のように構成され、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）用の４個の作像プロセス部を備えており、それぞれドラム状の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋと、その周囲に配置された図示していない帯電ユニット、書き込みユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ、現像ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ、および転写ローラー４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ、４Ｋが設けられている。そして、各感光体２Ｙ〜２Ｋと各転写ローラ４Ｙ〜４Ｋとのニップ部間に順次挟持されるように、駆動ローラ５２と従動ローラ５３との間に無端状の転写ベルト５１が張装されている。その転写ベルト５１の上流側にはレジストローラ対５が、下流側には定着ユニット６が設けけられている。７はプロッタ制御部である。

そして、画像形成時には、画像データがプロッタ制御部７でイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色の画像データに分解され、書き込み用の各色データに変換される。各感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋはそれぞれ図において右回りに回転し、図示していない帯電ユニットで表面が一様に帯電され、書込みユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋからのレーザ光で走査されて露光され、画像データに応じた静電潜像が形成される。それが各現像ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋによって各色のトナーで現像され、各色のトナー画像となる。

その現像された各色のトナー画像が、レジストローラ対５によって所定のタイミングで転写ベルト５１上に給送される用紙８が転写ベルト５１によって矢示Ａ方向に搬送される間に、各感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋと転写ローラ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ、４Ｋとが対向する転写部で、イエロー画像、シアン画像、マゼンタ画像、ブラック画像の順にその用紙８上に順次重ねて転写され、トナーによるフルカラーのカラー画像を形成し、定着ユニット６を通してそれが用紙８に定着されてカラープリント紙９として送出される。

一方、間接転写方式のタンデム型カラープリンタの画像形成部は、図１１に示すプロッタ２０のように構成されているが、図９と対応する部分には同一の部号を付してあり、それらの説明は省略する。このプロッタ２０が図９に示したプロッタ１０と異なる点は、図９では転写ベルト５１の上側に設けられていた各色用の作像プロセス部が転写ベルトの下側に設けられており、各感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋはそれぞれ図において左回りに回転する。

そして、各感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの表面に形成されるイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナー画像が矢示Ｂ方向に移動する転写ベルト（この場合は中間転写ベルトとも云う）５１の表面に順次重ねて転写され、転写ベルト５１上にトナーによるフルカラーのカラー画像が形成される。その転写ベルト５１上のカラー画像が、駆動ローラ５２と２次転写ローラ５４とが対向する２次転写部で、レジストローラ対５によって所定のタイミングで給送される用紙（転写紙）８上に一括転写され、定着ユニット６を通してその用紙８に定着されてカラープリント紙９として送出される。

いずれの方式でも、各色の作像プロセス部における感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ上の画像は、転写ベルト５１上の異なる位置で、用紙８もしくは転写ベルト５１上に転写される。そのため、転写ベルト５１の移動速度に微小な変化があった場合には、用紙８が次の色の転写位置に到達するまでの時間が変動する。したがって、その場合には各色の転写位置にずれが生じ、結果的に出力されたカラー画像に副走査方向（転写ベルト５１の移動方向）の色ずれが発生してしまうことになる。

また、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋに画像を形成するための書き込みユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋも、色毎に独立して駆動されるように構成されているため、温度等の環境変化によって各部品が変位すると、主走査方向（感光体の軸線方向）の倍率や書き込みの位置に変化が生じ、結果的には出力画像に主走査方向の色ずれが発生してしまうことがある。

このような事態を回避するようにしたカラー画像形成装置が、例えば特許文献１に記載されている。このカラー画像形成装置は、上述したようなタンデム型のカラー画像形成装置において、実際のカラー画像を形成する前に転写ベルト上に位置ずれ補正用の補正パターンを形成し、その補正パターンの有無を検知センサで検出し、その検出結果によって補正パターンの位置を認識する。そして、各色の位置ずれを防止するために、各作像プロセス部の被駆動物を駆動制御する際に加える補正値を算出し、その補正値に基づいて各被駆動物を制御して、各色の位置合わせをする。その被駆動物の制御例としては、転写ベルトの移動速度制御、各書き込みユニットの書込み開始タイミングの制御、スキュー補正のためのレーザ光折り返し用ミラーの傾き制御などがある。

また、例えば特許文献２に開示されている画像形成装置でも、主走査方向及び副走査方向のレジストずれによる色ずれを防ぐために、転写ベルト上にレジストパッチを形成してそれをセンサで検出し、主走査及び副走査の書き出し位置や画像クロックを各色の作像ステーション毎に微調整している。
このような従来のタンデム型カラープリンタ等の画像形成装置では、電源ＯＮ時や印刷開始時、また連続プリント中に一定の枚数をプリントした段階で、上述したような色ずれ補正機能を用いて色ずれ補正を行い、各色のずれ量を所定値以下に収まるように制御している。

特開２００２−２４４３８７号公報 特開２００３−１６７３９４号公報

このような従来のカラー画像形成装置でも、印刷開始時に色ずれ補正を実行し、印刷開始後一定の枚数をプリントした段階で色ずれ補正を行なうようにすれば、色ずれ量を所定範囲内に納めることができるはずである。
しかしながら、実際には印刷時の用紙の種別や解像度の設定、印刷される画像の画像形式の違い等によって、同じ枚数を印刷した場合でも、印刷に要する時間は大きくばらつく可能性があるため、色ずれ補正の実行間隔を印刷枚数だけで管理するのでは、出力画像の品質を一定に保つことはできないという問題がある。

また、上述のような色ずれ補正処理では、色ずれ補正を行った時には、どの程度の色ずれが発生しているかわかるが、印刷時に色ずれ補正を行っているのではないので、印刷時にどの程度の色ずれが発生しているかについて把握することができない。そのため、最適な間隔で色ずれ補正を行なうことが難しいので、色ずれ補正の回数を増やすと、時間がかかる色ずれ補正を必要以上に実行することによってスループット（単位時間内の画像形成枚数）が低下して使い勝手が悪くなり、色ずれ補正の回数を減らすと、色ずれが大きくなっても補正処理が行われず、色ずれした画像が出力されてしまう恐れがあるという問題があった。

そこで、これらの不都合を解決するために、色ずれ補正時期を画像の品質に応じてユーザーに設定させるようにすることも可能であるが、それではユーザに面倒な作業を強いることになるし、画像の品質を一定に保つように、ユーザが色ずれ補正時期の設定を行うことは困難である。
この発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、上述のようなカラー画像形成装置において、最適な間隔で色ずれ補正を行なえるようにして、スループットを低下させることなく、カラー画像の色ずれを確実に補正して、常に出力画像の品質を一定に保てるようにすることを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するため、電子写真方式の複数の作像プロセス部によって複数色のトナー画像を作成し、その複数色のトナー画像を無端状の転写ベルトによって搬送される用紙上に重ね合わせて転写してカラー画像を形成し、そのカラー画像を定着して出力する直接転写方式のカラー画像形成装置、あるいは上記複数の作像プロセス部によって作成した複数色のトナー画像を無端状の転写ベルト上に重ね合わせて転写してカラー画像を形成し、そのカラー画像を用紙に転写し、定着して出力する間接転写方式のカラー画像形成装置において、次の（ａ）〜（ｆ）の各手段を設けたものである。

（ａ）上記複数の作像プロセス部によって、上記転写ベルト上に色ずれ量を検出するための複数色のトナーパターンを形成するトナーパターン形成手段、
（ｂ）そのトナーパターン形成手段によって形成された転写べルト上のトナーパターンを検出するトナーパターン検出手段、
（ｃ）そのトナーパターン検出手段によって検出したトナーパターンの情報から色ずれ量が最小となるように、上記複数の各作像プロセス部の作像タイミングを含む補正をする色ずれ補正手段、
（ｄ）カラー画像形成時に上記複数の各作像プロセス部における主走査方向の倍率変化量を検出する倍率変化検出手段、
（ｅ）その倍率変化検出手段による倍率変化量の検出結果に応じて上記各作像プロセス部における主走査方向の倍率を補正する倍率補正手段、
（ｆ）上記倍率変化検出手段によって検出された倍率変化量に基づいて、上記色ずれ補正手段による色ずれ補正処理を行う必要があるか否かを判断する色ずれ補正要否判断手段、

上記色ずれ補正要否判断手段が、上記倍率変化検出手段によって検出された各色の倍率変化量が一色でも予め設定した基準値を超えている場合には上記色ずれ補正手段による色ずれ補正処理を実行すると判断し、上記各色の倍率変化量がいずれも前記基準値を超えていない場合には上記倍率補正手段による倍率補正処理を実行すると判断するようにすることができる。

あるいは、上記色ずれ補正要否判断手段が、上記倍率変化検出手段によって検出された各色の倍率変化量の平均値に対する偏差値が、一色でも予め設定した基準値を超えている場合には上記色ずれ補正手段による色ずれ補正処理を実行すると判断し、上記各色の倍率変化量の平均値に対する偏差値が、いずれも上記基準値を超えていない場合には上記倍率補正手段による倍率補正処理を実行すると判断するようにしてもよい。

これらのカラー画像形成装置において、上記色ずれ補正手段による色ずれ補正処理を実行したときに検出した色ずれ量が所定の値より小さい場合には、その後に上記色ずれ補正要否判断手段が色ずれ補正の要否を判断する際に使用する上記基準値を現在の設定値より一定値だけ大きい値に設定し、上記検出した色ずれ量が上記所定の値より大きい場合には、上記基準値を現在の設定値より一定値だけ小さい値に設定する基準値変更手段を設けるとよい。

また、上記倍率変化検出手段は、上記複数の各作像プロセス部における主走査方向の画像書き出し側と書き終わり側のそれぞれ所定位置に配設した対のセンサによるレーザ光検出信号の発生間隔をクロック信号で計数し、その計数値を予め設定された同期目標値と比較して主走査方向の倍率変化量を検出する手段であるとよい。

この発明によるカラー画像形成装置は、上記の構成によって印刷時に色ずれ量を把握することが可能になるため、色ずれ補正処理を必要なときにだけ実行することができる。それにより、出力するカラー画像の品質を常に良好に維持しながら、色ずれ補正処理の実行によるスループットの低下を少なくすることができ、ユーザーの使い勝手を向上させることができる。

以下、この発明を実施するたるの実施の形態を図面を参照して説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、この発明によるカラー画像形成装置の第１の実施形態であるカラープリンタの制御系の構成を示すブロック図である。

このカラープリンタの制御系は、ＣＰＵ１００、ＲＯＭ１０１、ＲＡＭ１０２、パラメータメモリ１０３、及びトナーマークセンサ１０８からの検知信号を入力するＩ／Ｏ部１０７がシステムバス１１３によって相互に接続されて、マイクロコンピュータを構成している。さらに、同期検知センサ１０９によるレーザ光検知信号である同期検知信号を入力する同期検知計測部１０４、操作表示部１０５、プロッタ１０６、及びモータ制御部１１０がシステムバス１１３に接続されている。モータ制御部１１０はモータドライバ回路１１１を介してモータ１１２を駆動制御する。

ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に書き込まれているプログラムを実行して、このカラープリンタの各部を統括制御する中央演算処理装置である。ＲＯＭ１０１は、ＣＰＵ１００が実行する各種の制御プログラムおよび各種の固定データが記憶されたリードオンリメモリである。ＲＡＭ（１０２）は、ＣＰＵ１００が制御を行うためのプログラムを実行する際の作業領域や、印刷する画像データを展開するのに使用するランダムアクセスメモリである。これらによって、この発明に係わるトナーパターン形成手段、トナーパターン検出手段、色ずれ補正手段、倍率変化検出手段、倍率補正手段、色ずれ補正要否判断手段、基準値変更手段等の機能も、他の部位と協働して果たす。

パラメータメモリ１０３は、このカラープリンタの動作に関連したデータのうち、電源遮断時にもそのデータ内容を保持し、次回の動作時に参照できるようにするためのメモリであって、バッテリバックアップされたＳＲＡＭやＥＥＰＲＯＭで構成されている。
このパラメータメモリ１０３には、色ずれ補正を行う時期や、色ずれ補正用のトナーパターンのパラメータや、色ずれの補正量、色ずれ補正処理の要否を判断する際に使用する基準値などのように色ずれ補正を行う時に更新されるデータも保存される。

同期検知センサ１０９は、図２に示すプロッタ１０６の各作像プロセス部の書き込みユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの内部に、各レーザ光によるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ４色それぞれの書き出し側と書き終わり側の所定位置に配置されており、それぞれトナーパターンを含む画像書き込み用のレーザ光が通過する際に、それを検知してパルス状の同期検知信号を出力する。
同期検知計測部１０４は、書き出し側と書き終わり側の各同期検知センサ１０９からの同期検知信号の間隔を、システム内部のクロック信号を使用してカウント（計数）し、その計数値を予め設定した同期目標値と比較することによって、光学系の倍率変化量を測定する。したがって、この同期検知計測部１０４は、ＣＰＵ１００の制御のもとで主走査方向の倍率変化量を検出する倍率変化検出手段の機能を果たす。

操作表示部１０５は、ユーザーがこのカラープリンタへ各種設定等を行うための操作キーと、ユーザーにこのカラープリンタの動作状態やメッセージを表示するための液晶表示パネル等の表示部とを含む操作パネルである。
プロッタ１０６は、このカラープリンタの画像形成部であり、その構成例を図２に示すが、そのプロッタ制御部７によって全体的な動作が制御される。詳細については後述する。
Ｉ／Ｏ部１０７は、入出力ポートを含み、一対のトナーマークセンサ１０８やその他のセンサからの信号を入力し、クラッチ等を動作させるための信号を出力する制御を行う。

トナーマークセンサ１０８は、図２に示す転写ベルト５１上に生成する色ずれ量を検出するためのトナーパターンを検出するトナーパターン検出手段のセンサであり、トナーパターンの形成位置に対応して１個以上設けられている。このトナーマークセンサ１０８としては、例えば反射型光電センサを使用し、転写ベルト５１に光を照射し、その反射光量の変化によって転写ベルト５１上に生成されたトナーパターンを検出し、色ずれ量を計測するための情報を得ることができる。その際、転写ベルト５１上のトナーパターンのない部分は反射率が高く、トナーパターンの有る部分はトナーによる凹凸で照射光が拡散されるため、反射率が低下して受光量が減少するのでそれを検出することができ、トナーの色による反射率の相違は検出信号には殆ど影響しない。

モータ１１２は、このカラープリンタの各ドラム状の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋや転写ベルト５１等の各部をクラッチ等を介して駆動するための各モータで、それぞれモータドライバ回路１１１により、モータ制御回路１１０から与えられる駆動信号に基づいて駆動制御される。
システムバス１１３は、上記の図１に示す各部がデータをやり取りするための信号ラインであり、具体的には、データバス、アドレスバス、制御バス、Ｉ／Ｏバスの集合として構成されている。

図２は、図１に示したプロッタ１０６の模式的な構成図である。このプロッタ１０６は、図９によって説明した従来の直接転写方式のタンデム型カラープリンタのプロッタ１０と同様に構成されており、図９と対応する部分には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
このプロッタ１０６において、図９に示したプロッタ１０と相違する点は、駆動ローラ５２の近くの転写ベルト５１の上面に近接して、幅方向の手前側と奥側に一対のトナーマークセンサ１０８を配設し、転写ベルト５１の駆動ローラ５２の下流側（下側）の面にクリーニング装置５５を配設した点である。なお、図９では図示していなかった給紙カセット７１とそこに重ねて収容されている用紙８と、その一番上の用紙から順次給紙する給紙ローラ５６も示している。

このプロッタ１０６によっても、図１のＣＰＵ１００とＲＯＭ１０１及びＲＡＭ１０２等による画像処理部からシステムバス１１３を通して送られて来る画像データが、プロッタ制御部７で、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色の画像データに分解され、かつ書き込み用の各色のデータに変換される。４個の作像プロセス部のドラム状の各感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋは、それぞれ図で右回りに回転しながら図示していない帯電ユニットによって一様に帯電され、各書き込みユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋから出力されるレーザ光で露光され、その表面に各画像データに応じた静電潜像が形成される。

その感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上に形成された静電潜像は、各現像ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋによって、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーで現像され、各色のトナー画像となる。そして、レジストローラ対５によって所定のタイミングで転写ベルト５１上に給送される用紙８が、転写ベルト５１によって矢示Ａ方向へ搬送され、各感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋと転写ローラ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋとが対向する転写部を通過する際に、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上の各色のトナー画像がイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順にその用紙８上に順次重ねて転写され、トナーによるフルカラーのカラー画像を形成する。その用紙が定着ユニット６を通過する際に、定着ローラと加熱ローラによって加熱加圧されて、トナーが用紙に定着され、カラープリント紙９として送出される。

転写ベルト５１は、無端状のベルトで駆動ローラ５２と従動ローラ５３との間に張架されており、駆動ローラ５２の軸に連結されたモータにより一定速度で移動される。駆動ローラ５２の下流側にはクリーニング装置５５が設置されており、転写ベルト５１の表面上に転写後に残った不要なトナー像が従動ローラ５３側へ戻る際にクリーニング装置５５によって除去されクリーニングされる。
この転写ベルト５１は、例えばフッ素系樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリイミド樹脂等でベルトの全層を形成したベルトや、その一部を形成した弾性ベルトを使用する。

次に、このカラープリンタにおける色ずれ補正処理について説明する。
色ずれ補正処理は、図２に示した転写ベルト５１上に形成する色が互いに異なる４色の短冊状のトナーパターンをトナーマークセンサ１０８で検出し、その各色のパターン間の色ずれ量を検出して、その色ずれ量が所定の値以下になるように書き込みのタイミング等を調整するものである。

図３は、色ずれ補正処理に使用するトナーパターンの一例を示す図である。このトナーパターンは、一連の短冊状のパターンを転写ベルト５１上のトナーマークセンサ１０８の配設位置に合わせて、転写ベルト５１の幅方向である主走査方向に離れた複数箇所に、転写ベルト５１の移動方向である副走査方向に沿って複数組み形成する。
図３に示す例では、転写ベルト５１の幅方向の手前側の位置Ｐ１と奥側の位置Ｐ２の２個所に形成されている。その各トナーパターンは、主走査方向が長手方向となる短冊形の４本の平行なパターンを副走査方向に一定の間隔ｄで配列した水平線パターン６０Ａと、長手方向を主走査方向に対して約４５°に傾けた短冊形の４本の平行なパターンを副走査方向に一定の間隔ｄで配列した斜線パターン６０Ｂとを、副走査方向に交互に繰り返して形成したものである。

その水平線パターン６０Ａと斜線パターン６０Ｂを構成する４本の平行な短冊形のパターンは、例えば図３で上側からイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色で形成されている。そして、図２に示したトナーマークセンサ１０８は、転写ベルト５１上に近接して、図３に示す位置Ｐ１と位置Ｐ２とに対応する２個所に配設されている。

図４は、図３に示したトナーパターンを用いた色ずれ補正処理の動作を示すフローチャートである。この処理は図１に示したＣＰＵ１００によって実行される。
この色ずれ補正処理を開始すると、まずステップＳ１で「パターン出力」を行う。すなわち、正規の画像出力に先立って、各色間の色ずれ量を検出するために、図３に示した４色の水平線パターン６０Ａと斜線パターン６０Ｂによるトナーパターンを、各感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ及びその周囲の各部を用いて転写ベルト５１上に出力（形成）する。これがトナーパターン形成手段の機能に相当する。

次に、ステップＳ２で「パターン検出」を行う。すなわち、転写ベルト５１上に形成した色ずれ検出用のトナーパターン６０Ａ，６０Ｂを、一対のトナーマークセンサ１０８で検出し、各ラインパターンの位置情報を検出する。これがトナーパターン検出手段の機能に相当する。
そして、ステップＳ３で「色ずれ量ΔＤ／補正量演算」を行う。すなわち、検出した各ラインパターンの位置情報から、スキュー、主走査方向のずれ量、副走査方向のずれ量をそれぞれ算出し、それら各色間のずれ量ΔＤが最小となる補正量を算出する。
その算出したずれ量および補正量は図１のパラメータメモリ１０３に保存し、次回の色ずれ補正処理までの補正値として用いる。

その後、ステップＳ４で「色ずれ補正」を行う。ここでは、ステップＳ３で算出した補正量に基づいて、主走査および副走査のレジストの補正、転写ベルト５１の移動速度の補正、スキューの補正等を行う。また、倍率および倍率誤差偏差の補正も行う。これが色ずれ補正手段の機能に相当する。
次に、ステップＳ５で、ステップＳ４の色ずれ補正処理の補正結果を反映した状態で、再度色ずれ検出用「パターン出力」を行い、転写ベルト５１上に色ずれ補正後のトナーパターンを形成する。
なお、最初に転写ベルト５１上に形成した補正前のトナーパターンは、トナーマークセンサ１０８によって検出した後に、クリーニング装置５５によってクリーニングされている。

そして、ステップＳ６で再び「パターン検出」を行う。すなわち、色ずれ補正後に再び転写ベルト５１上に形成された色ずれ検出用トナパターン６０Ａ，６０Ｂをトナーマークセンサ１０８で再度検出し、そのラインパターンの各位置情報を検出する。
次いで、ステップＳ７で再び「色ずれ量／補正量演算」を行う。すなわち、今回検出した各ラインパターンの位置情報から、前回と同様に、スキュー、および主走査方向のずれ量と副走査方向のずれ量を算出し、それらの各色間のずれが最小となる補正量を算出する。

その後、ステップＳ８で「ずれ量判定」を行う。ここでは、色ずれ補正後の各パターン間の色ずれ量が所定の値Δｄ未満であるか否かを判定する。その色ずれ量が所定の値Δｄ未満の場合（Ｙｅｓと判断した場合）には、図４に示す処理を終了する。一方、色ずれ量が所定の値Δｄ以上の場合（Ｎｏと判断した場合）には、ステップＳ４へ戻り、それ以後の処理を繰り返す。

上記の一連の処理を行うことによって、各色間の色ずれ量を所定の値Δｄ未満に調整することが可能になる。ここでは、一度色ずれ補正処理を行い、その補正結果を反映した状態で再度色ずれ検出用トナーパターンの出力を行うことによって、色ずれ量を所定の値未満にする方法について説明したが、処理時間の短縮を優先する場合は、ステップＳ５〜Ｓ７の処理を省略してもよい。
このようなトナーパターンを用いた色ずれ補正処理は、例えば特開昭６３−２８６８６４号公報、特開平８−５０３８５号公報、特開２００２−２４４３８７号公報等に開示されているように、従来から行われている処理と同様であるが、以下にその具体例を簡単に説明する。

色ずれ補正処理は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの４色の画像が同じ位置で重なるようにするための補正処理である。絶対位置を補正するものではないので、例えばＫ色の画素の位置が正規の場所からずれていても、残りのＭ，Ｃ，Ｙが同じ位置で重なっていれば色ずれにはならない。つまり、色ずれ補正処理では、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの４色のうち１色を基準色とし、それに対して残りの３色が重なるように補正する。
その基準色はどの色を選んでもかまわないが、例えばＫを基準色とした場合、Ｋに合わせるようにＭ，Ｃ，Ｙを補正するので、ＫとＭ間、ＫとＣ間、ＫとＹ間のずれ量をそれぞれ検出して補正を行う。
実際には、主走査方向、副走査方向、スキュー量についてＫとＭ間、ＫとＣ間、ＫとＹ間のずれ量をそれぞれ検出し、これらの各ずれ量の値が０になるように補正することによって色ずれをなくす。

実際の色ずれ量の検出について簡単に説明する。
図３に示した副走査方向のずれ量は、水平線パターン６０Ａを使用して検出する。Ｋを基準とした場合の例を図７によって説明する。水平線パターン６０Ａは図７の（ａ）に示すように、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの４色の短冊形のパターンがあらかじめ設定した間隔ｄで平行に形成されている。そのため、基準色であるＫとＭ，Ｃ，Ｙとの距離をＭ−Ｋ，Ｃ−Ｋ，Ｙ−Ｋとすると、Ｍ−Ｋ＝ｄ，Ｃ−Ｋ＝２ｄ，Ｙ−Ｋ＝３ｄとなるはずである。

図２に示したトナーマークセンサ１０８は、図７の（ａ）に示すトナーパターン６０Ａに対して、転写ベルト５１の副走査方向への移動に伴って点線矢印で示すように相対移動する位置に配置されており、それによって同図（ｂ）に示すような波形の検出信号を出力する。この検出信号のスレッシュＶｓを超える各レベル低下波形のピーク点が、各色の短冊形のパターンの中心位置と対応する。したがって、Ｋの波形のピーク点とＭ，Ｃ，Ｙの各波形のピーク点との時間差をそれぞれ測定し、転写ベルト５１の移動速度を乗じれば、各距離Ｍ−Ｋ，Ｃ−Ｋ，Ｙ−Ｋの値を検出できる。

このようにして検出した各距離から前述した予め設定された距離Ｍ−Ｋ，Ｃ−Ｋ，Ｙ−Ｋとの差が、それぞれ副走査方向のずれ量になる。ＭとＫのパターンを５ｍｍ間隔で形成した場合、距離Ｍ−Ｋの検出値が５．１ｍｍであれば、Ｍが０．１ｍｍ遅れ方向にずれているため、図２における書き込みユニット１Ｍによる書き出しタイミングを０．１ｍｍ分だけ早めるように補正することによって、Ｍ−Ｋ間のずれを補正できる。Ｃ，Ｙについても同様に、Ｋとの間隔の設定値と検出値の大小関係に応じてその差に相当する分だけ、書き込みユニット１Ｃ，１Ｍによる書き出しタイミングを早めるか遅らせるように補正することによって、Ｋとの間のずれを補正することができる。

副走査方向の色ずれは、上述のように１セットの水平線パターン６０Ａによって検出することができるが、実際には図３に示したように転写ベルト５１の手前側（図３では左側）と奥側（図３では右側）の対応する位置Ｐ１，Ｐ２にそれぞれ平行線パターン６０Ａを形成し、それを一対のトナーマークセンサ１０８によってそれぞれ検出し、その各ラインパターンの位置情報から求めた基準色と他の各色のラインパターン間の距離の値を平均化する。また、副走査方向にも複数回平行線パターン６０Ａを出力し、その各ラインパターンの位置情報から求めた基準色と他の各色のラインパターン間の距離の値も平均化することによって、検出誤差を小さくし、精度の良い色ずれ検出を行うことができる。

スキュー量は、図３における転写ベルト５１上の位置Ｐ１に形成した平行線パターン６０Ａに基づいて検出した基準色Ｋに対する各色Ｍ，Ｃ，Ｙの副走査方向のずれ量と、転写ベルト５１上の位置Ｐ２に形成した平行線パターン６０Ａに基づいて検出した基準色Ｋに対する各色Ｍ，Ｃ，Ｙの副走査方向のずれ量とを比較して求める。すなわち、各色の両側のずれ量の差が各色のスキュー量（傾き）になる。
そのスキューの補正は、図２に示した各書き込みユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙの内部にある各レーザ光を折り返すためのミラー（図示せず）の傾きを調整することによって補正する。そのためのミラーの駆動源としては、例えばステッピングモータが用いられる。また、画像データを変更することによってスキューを補正する方法もある。

主走査方向の色ずれ量すなわち「主走査倍率/レジストずれ」の検出については、図３に示した水平線パターン６０Ａと斜線パターン６０Ｂを組み合わせを利用して行う。
説明を簡単にするために、図８によって黒のパターンのみの例で説明する。
図８には、転写ベルト５１の手前側の位置Ｐ１と奥側の位置Ｐ２にそれぞれ形成した平行線パターン６０Ａと斜線パターン６０Ｂの黒Ｋのラインパターンのみを示している。そして、転写ベルト５１上の位置Ｐ１に対応して設けたトナーマークセンサを１０８Ｆとし、位置Ｐ２に対応して設けられたトナーマークセンサを１０８Ｒとする。

位置Ｐ１におけるＫの平行線パターンとＫの斜線パターンをトナーマークセンサ１０８Ｆが検出すべき時間差の設定値をｔｋ(Ｆ)、実際に検出した時間差をｔｋ′(Ｆ)とし、位置Ｐ２におけるＫの平行線パターンとＫの斜線パターンをトナーマークセンサ１０８Ｒが検出すべき時間差の設定値をｔｋ(Ｒ)、実際に検出した時間差をｔｋ′(Ｒ)とする。設定値はｔｋ(Ｆ)＝ｔｋ(Ｒ)であり、予め図１に示したパラメータメモリ１０３などに記憶されている。

図８に示す例では、ｔｋ′(Ｆ)＜ｔｋ(Ｆ)であり、手前側の斜線パターンは矢示Ｄ１方向（手前の外側）へずれていることが分かる。また、ｔｋ′(Ｒ)＞ｔｋ(Ｒ)であり、奥側の斜線パターンは矢示Ｄ２方向（奥の外側）にずれていることが分かる。｜ｔｋ′(Ｆ)−ｔｋ(Ｆ)｜および｜ｔｋ′(Ｒ)−ｔｋ(Ｒ)｜にそれぞれ転写ベルト５１の移動速度を乗じた値が斜線パターンの副走査方向のずれ量になる。各斜線パターンは主走査方向に対して４５度傾斜しているので、その副走査方向のずれ量は主走査方向のずれ量と等しい。
そして、図８に示す例では、斜線パターンが両方とも外側にずれているので、本来の位置より主走査倍率が大きな倍率で作像されていることになる。これをＫの主走査倍率の測定値とする。

しかし、副走査方向の色ずれの場合と同様に、絶対位置を補正するものではないので、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの４色のうち１色を基準色とし、それに対して残りの３色が重なるようにすればよいから、例えば黒色Ｋを基準色として、そのＫの斜線パターンの主走査方向のずれ量と、Ｍ，Ｃ，Ｙの各色の斜線パターンの主走査方向のずれ量との差をそれぞれ主走査方向の色ずれ量とし、Ｋの主走査倍率と他の各色の主走査倍率との差をそれぞれ各色の主走査倍率のずれ量とする。

そして、主走査方向の各色ずれ量の補正は、図２に示した各書き込みユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙによる主走査方向の書き出しタイミングの補正によって行う。もし、ある色の画像の主走査方向の書き出し位置を１ドット分早くしたい場合には、書き込みクロックの１クロック分だけ早くその色の書き込み信号をアクティブにすればよい。
また、主走査倍率が基準色に対してずれている色の書き込みに際しては、その書き込みクロックの周期を非常に小さいステップで変更して、主走査倍率を基準色のそれと一致させるように調整する。

このように、ずれ量には、主走査方向の色ずれ、副走査方向の色ずれ、およびスキュー量があり、いずれも基準色に対する他の各色のずれ量を検出するので、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの４色の場合はＫを基準色とすると、Ｋ−Ｍ，Ｋ−Ｃ，Ｋ−Ｙ間のずれ量を検出するため、９種類のずれ量を検出できる。それらのずれ量を全て補正するのが望ましいので、その各ずれ量を補正可能な構成の場合、図４のステップＳ８で１つでもΔｄより大きいずれ量があれば、ステップＳ４へ戻って色ずれ補正処理を行う。

補正処理を行う場合は、検出した全てのずれ量が最小になるように補正を行うので、1度の補正ですべてのずれ量がΔｄ未満になり得る。仮に補正がうまくいかなかった場合は、全てのずれ量がΔｄ未満になるまで、ステップＳ４〜Ｓ８の処理を繰り返す。複数回繰り返しても全てのずれ量がΔｄ未満にならない場合は、ずれ量の検出系や補正系の動作に問題がある可能性が高いので、その場合には一定回数で打ち切って、エラー表示をして終了するようにしてもよい。
また、ここでは、すべてのずれ量の判断をΔｄとの比較によって行っているが、主走査方向の色ずれ、副走査方向の色ずれ、およびスキューずれのそれぞれに、別の値Δｄａ，Δｄｂ，Δｄｃを設定し、それぞれその値を用いてずれ量の判断するようにした方が、より最適な判断ができるようになる。

ここで、図１及び図２に示したカラープリンタのＣＰＵ１００等からなる制御部による上述した色ずれ補正処理を含むこの発明に係わる処理について、図５のフローチャートによって説明する。
この処理は、まずステップＳ１１の印刷要求の待機状態から始まり、印刷要求がされたか否かを判断し、印刷要求があるまで待機する。印刷要求がなされるとステップＳ１２で「色ずれ補正処理」を行う。これは、図４によって説明した前述のステップ１〜８の処理である。

この図５のフローチャートでは、「色ずれ補正処理」を必ず実行するようにしているが、この処理は常に必要なものではないので、色ずれが発生していない場合、あるいは、発生していても許容範囲内である場合のように、補正が不要な場合にはスキップした方がよい。
この「色ずれ補正処理」の図４に示したステップＳ３又はＳ７で算出したずれ量および補正量は、次に「色ずれ補正処理」を行うまで補正値として使用できるように、図１に示したパラメータメモリ１０３に保存される。

続いて、ステップＳ１３で「画像１ページ出力」の処理を行う。この処理では、パラメータメモリ１０３に保存されている色ずれの補正量に基づいて印刷処理を実行し、１ページの画像を出力する。
次いで、ステップＳ１４で「倍率検出」の処理を行う。この処理では、連続印刷中に前回の「色ずれ補正処理」を行った時からの主走査方向の倍率変化量を、後述する２点同期倍率補正処理によって計算する。これが倍率変化検出手段としての機能である。

そして、ステップＳ１５で、その倍率変化量が所定の値ΔＭを越えたか否かを判断する。その結果、倍率変化量が所定の値ΔＭを越えたと判断した場合は、ステップ１８へ進んで「色ずれ補正処理」を行う。倍率変化量が所定の値ΔＭ以下であると判断した場合は、ステップ１６へ進んで「倍率補正処理」を行う。このステップＳ１５の判断が、色ずれ補正要否判断手段としての機能であり、ステップＳ１６の倍率補正処理が倍率補正手段としての機能である。そして、ステップ１８の色ずれ補正処理が色ずれ補正手段としての機能である。

２点同期倍率補正処理は、書き込みユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの内部に設置されている図１に示した同期検知センサ１０９として、書き出し側の同期検知センサと書き終わり側の同期検知センサがあるので、その両方の同期検知信号（出力パルス）の間隔をＣＰＵ動作用のクロックで計数し、その計数値を予め設定しておいた同期目標値と比較する。そして、その計数値と同期目標値とが同じ場合は、画像の主走査方向の倍率が変化していないので補正は不要である。一方、計数値と同期目標値とが異なる場合には画像の主走査方向の倍率が変化しているので、計数値と同期目標値とに基づいて倍率の変化量を計算し、その変化量に応じて画素クロックを変更することによって、画像の大きさを正規の大きさに補正する。

同期検知センサ１０９として書き終わり側の同期検知センサを設置していない場合には、次のような不都合がある。すなわち、書き出し側の同期検知センサの計数値と予め設定してある同期目標値との比較に基づいて画像の大きさを補正する場合には、タンデム型のプリンタでは、各色の画像の主走査の先端位置を揃えて出力することはできる。しかしながら、レンズやミラー等の光学系が各色でそれぞれ別々に設けられているため、画像の主走査の後端位置は必ずしも揃うとは限らない。そこで、この実施形態では、各色の主走査の画像の後端部にも同期検知センサを配置して、書き出し側と書き終わり側との両方の同期検知センサからの出力パルスの間隔をクロックで計数し、その値を予め設定しておいた同期目標値と比較するようにしている。

実際のステップ１４の処理では、図１に示した同期検知計測部１０４で各色ごとに同期検知センサ１０９による２つの同期検知信号の間隔を計数し、その値を予め設定しておいた同期目標値と比較する。ブラックＫに関する２つの同期検知センサの同期検知信号の間隔の計測値をＤＥＴ１_Ｋ、同期目標値をＤＥＴ０_Ｋとすると、倍率変化量Ｍａｇ_Ｋは次式の演算によって求められる。
Ｍag_Ｋ＝（ＤＥＴ１_Ｋ−ＤＥＴ０_Ｋ）／ＤＥＴ０_Ｋ

同様に、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの３色の倍率変化量をＭag_Ｍ，Ｍag_Ｃ，Ｍag_Ｙとすると、それぞれ次式の演算によって求められる。
Ｍag_Ｍ＝（ＤＥＴ１_Ｍ−ＤＥＴ０_Ｍ）／ＤＥＴ０_Ｍ
Ｍag_Ｃ＝（ＤＥＴ１_Ｃ−ＤＥＴ０_Ｃ）／ＤＥＴ０_Ｃ
Ｍag_Ｙ＝（ＤＥＴ１_Ｙ−ＤＥＴ０_Ｙ）／ＤＥＴ０_Ｙ
そして、ステップ１５でこれらの各倍率変化量の絶対値がそれぞれ所定の値ΔＭを越えるか否かの判断を行う。

この各倍率変化量の絶対値がいずれも予め設定しておいた値ΔＭを越えない場合は、ステップ１６へ進んで「倍率補正処理」を行う。
このステップ１６の「倍率補正処理」では、上述した２点同期倍率補正処理で求めた倍率が１(計数値＝同期目標値)になるように、各色の画素クロックを変更する処理を行う。
次に、ステップ１７に進んで、ステップ１３で出力した画像が最終ページか否かを判断し、最終ページでなかった場合はステップＳ１３に戻って次のページの画像を出力する。最終ページであった場合は、ステップＳ１へ戻って、次の印刷要求を待つ。

一方、ステップＳ１５で前回の色ずれ補正実行時からの倍率変化量が予め設定してある値ΔＭを越えると判断した場合には、ステップ１８へ進んで前述した「色ずれ補正処理」を実行する。その後、ステップＳ１３へ移行して次のページの画像を出力する。
この場合、どれか１色の倍率が変化しても色ずれは悪化するので、１色でも倍率変化量の絶対値がΔＭを超える場合には「色ずれ補正処理」を行う。仮にＫだけの倍率が変化した場合でも、Ｍ−Ｃ、Ｍ−Ｙ、Ｃ−Ｙ間では色ずれは悪化しないが、Ｋ−Ｍ、Ｋ−Ｃ、Ｋ−Ｙ間では色ずれが悪化しているので、色ずれ補正を行うものとする。

この実施形態によれば、１ページの画像を出力する毎に各色の画像の主走査方向の倍率変化量を算出し、それを所定の値ΔＭと比較して色ずれ補正が必要か否かを判断することによって、色ずれ補正が必要なときだけ最適な間隔でそれを実行することができる。したがって、常に出力画像の品質を維持しながら、スループットを低下させることを防ぎ、ユーザの使い勝手を向上させることができる。

〔第２の実施形態〕
次に、この発明によるカラー画像形成装置の第２の実施形態について説明する。そのカラー画像形成装置のハード構成は、図１及び図２に示したカラープリンタと同様である。
タンデム型のカラープリンタの場合には、複数色の書き込み系は独立しているものの、それらは互いに近くに配置されているため、それらに対する温度等の環境変化は同一視することができる。また、書き込み系の倍率は、プリンタ内の温度変化に対応する可能性が高い。このため、実際にいずれかの書き込み系で主走査倍率が変化していたという判断がされた場合には、他の書き込み系でも同じ倍率変化が生じていると考えられる。倍率変化が同じであれば、各色間では色ずれが生じないので、以下のように倍率値の計算処理を行うこともできる。

そこで、この第２の実施形態においても、図１に示したＣＰＵ１００を含む制御部によって、第１の実施形態における図４及び図５に示したフローチャートによって説明したのと同様の処理を行うが、図５のステップ１４〜１５の処理が少し異なる。
すなわち、ステップ１４の「倍率検出」の処理において、まず前述の実施形態の場合と同様に、図１に示した同期検知計測部１０４で、各色ごとに２個ずつの同期検知センサ１０９による２つの同期検知信号の間隔をクロックで計数し、その値を予め設定しておいた同期目標値と比較して、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ４色の主走査方向の倍率変化量をそれぞれ求める。次に、その４色の倍率変化量の平均値を計算し、その平均値とそれぞれの色の倍率変化量との差を「色ごとの倍率変化量の偏差値」とする。

各色の倍率変化量は、第１の実施形態の場合と同様に次式の演算によって求められる。
Ｍag_Ｋ＝（ＤＥＴ１_Ｋ−ＤＥＴ０_Ｋ）／ＤＥＴ０_Ｋ
Ｍag_Ｍ＝（ＤＥＴ１_Ｍ−ＤＥＴ０_Ｍ）／ＤＥＴ０_Ｍ
Ｍag_Ｃ＝（ＤＥＴ１_Ｃ−ＤＥＴ０_Ｃ）／ＤＥＴ０_Ｃ
Ｍag_Ｙ＝（ＤＥＴ１_Ｙ−ＤＥＴ０_Ｙ）／ＤＥＴ０_Ｙ
次に、各色の倍率変化量の偏差値をそれぞれＭag_Ｋ’、Ｍag_Ｍ’、Ｍag_Ｃ’、Ｍag_Ｙ’とすると、それぞれ次式の演算によって求められる。
Ｍag_Ｋ’＝Ｍag_Ｋ−(Ｍag_Ｋ＋Ｍag_Ｍ＋Ｍag_Ｃ＋Ｍag_Ｙ)／４
Ｍag_Ｍ’＝Ｍag_Ｍ−(Ｍag_Ｋ＋Ｍag_Ｍ＋Ｍag_Ｃ＋Ｍag_Ｙ)／４
Ｍag_Ｃ’＝Ｍag_Ｃ−(Ｍag_Ｋ＋Ｍag_Ｍ＋Ｍag_Ｃ＋Ｍag_Ｙ)／４
Ｍag_Ｙ’＝Ｍag_Ｙ−(Ｍag_Ｋ＋Ｍag_Ｍ＋Ｍag_Ｃ＋Ｍag_Ｙ)／４

ステップ１５では、これらの色ごとの倍率変化量の偏差値が予め設定しておいた基準値ΔＭ（前述した第１の実施形態のステップＳ１５で使用する基準値ΔＭとは値が異なる）を越えるか否かの判断を行う。このの判断が、この実施形態における色ずれ補正要否判断手段としての機能である。そして、色ごとの偏差値Ｍag_Ｋ'、Ｍag_Ｍ'、Ｍag_Ｃ'、Ｍag_Ｙ'のうちの一つでも基準値を越える場合には「色ずれ補正処理」を実行し、どの色の偏差値も基準値を超えない場合には「倍率補正処理」を実行する。
それ以外の処理は、前述した第１の実施形態と同じであるからその説明を省略する。
この実施形態によれば、前述した第１の実施形態の場合よりも色ずれ補正処理の実行回数を少なくすることができるので、色ずれ補正処理を行うということによるスループットの低下が一層少なくなり、トータルでのスループットが向上するので、ユーザーの使い勝手が一層向上する。

〔第３の実施形態〕
次に、この発明によるカラー画像形成装置の第３の実施形態について説明する。そのカラー画像形成装置のハード構成も、図１及び図２に示したカラープリンタと同様である。
図６は、この第３の実施形態による色ずれ補正処理のフローチャートであり、図５に示した色ずれ補正処理に対応するものである。
第１の実施形態で説明したように連続印刷中に倍率変化量を検出し、その倍率変化量が基準値を越える場合に色ずれ補正処理を行うようにすると、検出した倍率変化量は主走査方向の色ずれ量に対しては相関が高いが、副走査方向の色ずれ量に対して必ずしも相関が高いわけではない。そのため、基準値ΔＭが固定値であると、色ずれの状態と色ずれ補正処理のタイミングとがうまく設定されない可能性がある。この場合には、色ずれ補正前のずれ量に大きな差が生じるという問題がある。

そのため、上記の基準値ΔＭを小さくして色ずれ補正を実行しやすくするように設定し、色ずれ量を良好な状態に保つことも考えられるが、そうすると、状況により必要以上に色ずれ補正処理を行うことになり、スループットが悪化し、ユーザーへのプリンタの使い勝手を悪くさせる恐れがある。また、色ずれ補正処理を行う時期を、画像の品質に応じてユーザーに設定させるようにすることも可能であるが、色ずれ補正を行う間隔を最適に設定することは困難であり且つ煩わしい。

そこで、この第３の実施形態のカラー画像形成装置では、このような不都合が生じないように、色ずれ補正処理時に検出した色ずれ量が所定の値を越える場合には、次回からの色ずれ補正処理の実行を行う倍率変化量と比較される基準値を現在の設定値より大きい値にする。また、色ずれ量が所定の値未満の場合には、次回からの色ずれ補正処理の実行を行う倍率変化量の基準値を現在の設定値より小さくすることで、色ずれ補正処理の実行時期を最適化する。以下、図６を用いてこの実施形態の色ずれ補正処理について説明する。

図６に示す処理において、ステップＳ２１〜Ｓ２８は、図５に示した第１の実施形態による処理のステップＳ１１〜Ｓ１８と同様であるから、それらの説明は省略する。
この場合も、ステップＳ２５で各色ごとの主走査方向における倍率変化量を算出し、ステップＳ２５で、その各色の倍率変化量を記憶している基準値ΔＭと比較して、一色でも基準値ΔＭを超えている場合には、ステップＳ２８へ進んで色ずれ補正処理を行う。この色ずれ補正処理については、図４によって説明したとうりである。どの色の倍率変化量も基準値ΔＭ以下であれば、ステップＳ２６へ進んで倍率補正処理を行う。

そして、この第３の実施形態で新たな点は、ステップＳ２８で色ずれ補正処理を実行した後に、ステップＳ２９〜Ｓ３２の処理を行うことである。この処理では、色ずれ補正処理中に算出した基準色（例えば黒Ｋ）に対する他の各色の主走査方向、副走査方向、及びスキューのずれ量に応じて、色ずれ補正処理の実行基準値であるΔＭの値を変化させる。ここで使用する各ずれ量は、図４に示したステップＳ３で算出した各ずれ量ΔＤで、色ずれ補正前の時点での色ずれ量を示すものであり、主走査方向、副走査方向、及びスキューのずれ量を、Ｋ−Ｃ間、Ｋ−Ｍ間、Ｋ−Ｙ間で検出するため、９種類のずれ量が検出される。

そこで、まずステップＳ２９では、ステップＳ２８の色ずれ補正処理中に算出した各ずれ量が、予め設定しておいた誤差範囲の上限値Δｄ１を越えるか否かを判断し、一つでもΔｄ１を越えるずれ量があるとステップＳ３０へ進んで、色ずれ補正処理を実行する際の基準値ΔＭをΔＭ−αの値に変更して、色ずれ補正処理を実行しやすくする。
一方、色ずれ補正処理中に算出した各ずれ量が、いずれも誤差範囲の上限値Δｄ１以下の場合には、ステップＳ３１へ進んで、さらにその各ずれ量が誤差範囲の下限値Δｄ２未満であるか否かを判断する。そして、一つでも下限値Δｄ２未満のずれ量があればステップＳ３１へ進み、色ずれ補正処理を実行する際の基準値ΔＭをΔＭ＋αの値に変更して、色ずれ補正処理を実行しにくくする。αの値は予め設定しておくが、調整できるようにしてもよい。

これらの処理が基準値変更手段としての機能である。そして、ステップＳ３０又はＳ３２の処理後はステップＳ２３に戻り、次の画像のページを出力して以後の処理を繰り返す。
全てのずれ量が設定値Δｄ２とΔｄ１の間にある場合は、現在の基準値ΔＭが適切であると考えられるため、その値を変更せずにステップＳ２３へ戻る。ステップＳ２９，Ｓ３１で使用する誤差範囲の上限値Δｄ１と下限値Δｄ２は、Δｄ２＜色ずれ許容値＜Δｄ１の関係を持つ値である。

なお、この誤差範囲の上限値Δｄ１と下限値Δｄ２が、すべてのずれ量に対して共通であるようにに説明したが、主走査ずれ、副走査ずれ、スキューずれに対して、それぞれに許容できる誤差範囲に応じた上限値と下限値を設定した方がより最適な判断ができることになる。
ステップＳ３０又はＳ３２で変更した基準値ΔＭの値は、図１に示したパラメータメモリ１０３に保存され、次回の色ずれ補正の判定時には、この値を基準値ΔＭとして使用する。

以上の一連の処理により、印刷実行中の色ずれ補正処理時に検出した色ずれ量に応じて、色ずれ補正処理を行うか否かを判断する倍率変化量の基準値を更新していくことができ、色ずれ量の変動に追随した最適な時期に色ずれ補正処理を実行することが可能になる。
また、この実施形態におけるステップＳ２４，Ｓ２５の処理を前述した第の２実施形態と同様にして、ステップＳ２４で色ごとの倍率変化量の偏差値を算出し、ステップＳ２５でその色ごとの倍率変化量の偏差値を基準値ΔＭと比較して色ずれ補正処理を実行するか否かを判断するようにしてもよい。その場合には、ステップＳ３０及びＳ３２で変更する基準値ΔＭは、色ごとの倍率変化量の偏差値の基準値とする値であり、αの値もそれを変更するのに適した値に設定する。

〔間接転写方式の実施形態〕
上述の各実施形態は、図２に示した直接転写方式のタンデム型カラープリンタにこの発明を実施した場合の例で説明した。しかし、この発明は、間接転写方式のタンデム型カラープリンタにも同様に適用できる。その場合のプロッタ（機構部）の構成例を図９に示す。
この図９に示すプロッタ２０６の構成は、図１１に示した従来の間接転写方式のタンデム型カラープリンタのプロッタ２０と略同様であり、その各部は図２に示したこの発明の第１乃至第３の実施形態に共通の直接転写方式のタンデム型カラープリンタのプロッタ１０６とも殆ど共通しているので、それらと対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は省略する。

この図９に示すカラープリンタのプロッタ２０６は、電子写真方式の複数の作像プロセス部によって複数色（この例ではＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの４色）のトナー画像を形成し、その複数色のトナー画像を無端状の転写ベルト５１上に重ね合わせて転写してカラー画像を形成し、そのカラー画像を用紙８に転写し、定着ユニット６で定着して出力するカラー画像形成装置である。
このプロッタ２０６において、図１１に示した従来のカラープリンタのプロッタ２０と異なる点は、転写ベルト５１の下側の感光体２Ｋと駆動ローラ５２との間の部分の表面に近接して、幅方向（紙面に垂直な方向）の手前側と奥側に一対の反射型光電センサによるトナーマークセンサ１０８を配設していることである。それによって、矢示Ｂ方向に移動する転写ベルト５１の下面に、イエローＹ，シアンＣ、マゼンタＭ，およびブラックＫの各作像プロセス部によって形成される図３に示したようなトナーパターンを検出できるようにしている。

また、転写ベルト５１が従動ローラ５３に巻き付いている部分にクリーニング装置５５が設置されており、トナー画像を用紙８へ転写した後に転写ベルト５１の表面上に残った不要なトナーを、各作像プロセス部へ戻る前にこのクリーニング装置５５によって除去してクリーニングする。
色ずれ補正時には、図１に示した例と同様な制御系のＣＰＵ等によって、用紙８を給紙せずに転写ベルト５１上に、図３に示した位置ずれ検出用のトナーパターンを形成し、そのパターンをトナーマークセンサ１０８で検出し、その検出結果から、図１に示したのと同様な制御系のＣＰＵ各色の正規の位置からのずれ量と補正量を演算し、その補正量に基づいて、各色の作像プロセス部における画像の主走査及び副走査の書き出しタイミングや倍率を調整したり、書き込みユニット１Ｙ〜１Ｋ内のミラーの角度や転写ベルト５１の移動速度を調整して色ずれの補正を行う。

この発明に係わる色ずれ補正処理、およびその色ずれ補正処理を実行するか否かを判定するための処理や、その判定のための基準値を色ずれ補正処理中に検出される各種のずれ量の程度に応じて変更するための処理などは、図４乃至図６によって説明した前述の各実施形態の場合と同様である。
この発明は、これらのカラープリンタに限らず、これらと同様な機構部を有するカラー複写機やカラーファクシミリ装置、カラー複合機などのカラー画像形成装置にも同様に適用できる。

この発明によるカラー画像形成装置は、カラープリンタ、カラー複写機、カラーファクシミリ装置など、各種のカラー画像形成装置に適用することができる。
そして、この発明によれば、カラー画像形成時に色ずれ量を把握して色ずれ補正の要否を判断し、色ずれ補正処理を必要なときにだけ実行することができる。それにより、出力するカラー画像の品質を常に良好に維持しながら、色ずれ補正処理の実行によるスループットの低下を少なくすることができ、ユーザーの使い勝手を向上させることができる。

この発明の各実施形態に共通のカラープリンタの制御系の構成を示すブロック図である。 図１におけるプロッタ１０６の構成を模式的に示す図である。 色ずれ補正処理に使用するトナーパターンの一例を示す図である。 図３に示したトナーパターンを用いた色ずれ補正処理を示すフローチャートである。 この発明の第１の実施形態又は第２の実施形態による印刷時の処理を示すフローチャートである。

この発明の第３の実施形態による印刷時の処理を示すフローチャートである。 図４のステップＳ３における副走査方向の色ずれ量の算出方法を説明するための図である。 同じく各色の主走査方向のずれ量及び倍率変化を算出する方法を説明するための図である。 この発明を実施した間接転写方式のタンデム型カラープリンタのプロッタの構成を模式的に示す図である。 従来の直接転写方式のタンデム型カラープリンタのプロッタの構成を模式的に示す図である。 従来の間接転写方式のタンデム型カラープリンタのプロッタの構成を模式的に示す図である。

符号の説明

１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ：書き込みユニット ２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ：感光体
３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ：現像ユニット ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋ：転写ローラ
５：レジストローラ対 ６：定着ユニット ７：プロッタ制御部 ８：用紙
９：カラープリント紙 ５１：転写ベルト ５２：駆動ローラ ５３：従動ローラ
５４：２次転写ローラ ５５：クリーニング装置 ５６：給紙ローラ
６０Ａ，６０Ｂ：トナーパターン ７１：給紙カセット
１００：ＣＰＵ １０１：ＲＯＭ １０２：ＲＡＭ １０３：パラメータメモリ
１０４：同期検知計測部 １０５：操作表示部 １０６，２０６：プロッタ
１０７：Ｉ／Ｏ部 １０８ トナーマークセンサ １０９：同期検知センサ
１１０：モータ制御部 １１１：モータドライバ回路 １１２ モータ
１１３：システムバス

Claims (6)

1. 電子写真方式の複数の作像プロセス部によって複数色のトナー画像を作成し、その複数色のトナー画像を無端状の転写ベルトによって搬送される用紙上に重ね合わせて転写してカラー画像を形成し、そのカラー画像を定着して出力するカラー画像形成装置において、
   前記複数の作像プロセス部によって、前記転写ベルト上に色ずれ量を検出するための複数色のトナーパターンを形成するトナーパターン形成手段と、
   該トナーパターン形成手段によって形成された前記転写べルト上のトナーパターンを検出するトナーパターン検出手段と、
   該トナーパターン検出手段によって検出したトナーパターンの情報から色ずれ量が最小となるように、前記複数の各作像プロセス部の作像タイミングを含む補正をする色ずれ補正手段と、
   カラー画像形成時に前記複数の各作像プロセス部における主走査方向の倍率変化量を検出する倍率変化検出手段と、
   該倍率変化検出手段による倍率変化量の検出結果に応じて前記各作像プロセス部における主走査方向の倍率を補正する倍率補正手段とを備えており、
   前記倍率変化検出手段によって検出された倍率変化量に基づいて、前記色ずれ補正手段による色ずれ補正処理を行う必要があるか否かを判断する色ずれ補正要否判断手段を設けたことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 電子写真方式の複数の作像プロセス部によって複数色のトナー画像を作成し、その複数色のトナー画像を無端状の転写ベルト上に重ね合わせて転写してカラー画像を形成し、そのカラー画像を用紙に転写した後定着して出力するカラー画像形成装置において、
   前記複数の作像プロセス部によって、前記転写ベルト上に色ずれ量を検出するための複数色のトナーパターンを形成するトナーパターン形成手段と、
   該トナーパターン形成手段によって形成された前記転写べルト上のトナーパターンを検出するトナーパターン検出手段と、
   該トナーパターン検出手段によって検出したトナーパターンの情報から色ずれ量が最小となるように、前記複数の各作像プロセス部の作像タイミングを含む補正をする色ずれ補正手段と、
   カラー画像形成時に前記複数の各作像プロセス部における主走査方向の倍率変化量を検出する倍率変化検出手段と、
   該倍率変化検出手段による倍率変化量の検出結果に応じて前記各作像プロセス部における主走査方向の倍率を補正する倍率補正手段とを備えており、
   前記倍率変化検出手段によって検出された倍率変化量に基づいて、前記色ずれ補正手段による色ずれ補正処理を行う必要があるか否かを判断する色ずれ補正要否判断手段を設けたことを特徴とするカラー画像形成装置。
3. 前記色ずれ補正要否判断手段が、前記倍率変化検出手段によって検出された各色の倍率変化量が一色でも予め設定した基準値を超えている場合には前記色ずれ補正手段による色ずれ補正処理を実行すると判断し、前記各色の倍率変化量がいずれも前記基準値を超えていない場合には前記倍率補正手段による倍率補正処理を実行すると判断する手段であることを特徴とする請求項１又は２記載のカラー画像形成装置。
4. 前記色ずれ補正要否判断手段が、前記倍率変化検出手段によって検出された前記各色の倍率変化量の平均値に対する偏差値が、一色でも予め設定した基準値を超えている場合には前記色ずれ補正手段による色ずれ補正処理を実行すると判断し、前記各色の倍率変化量の平均値に対する偏差値が、いずれも前記基準値を超えていない場合には前記倍率補正手段による倍率補正処理を実行すると判断する手段であることを特徴とする請求項１又は２記載のカラー画像形成装置。
5. 請求項３又は４記載のカラー画像形成装置において、前記色ずれ補正手段による色ずれ補正処理を実行したときに検出した色ずれ量が所定の値より小さい場合には、その後に前記色ずれ補正要否判断手段が色ずれ補正の要否を判断する際に使用する前記基準値を現在の設定値より一定値だけ大きい値に設定し、前記検出した色ずれ量が前記所定の値より大きい場合には、前記基準値を現在の設定値より一定値だけ小さい値に設定する基準値変更手段を設けたことを特徴とするカラー画像形成装置。
6. 前記倍率変化検出手段は、前記複数の各作像プロセス部における主走査方向の画像書き出し側と書き終わり側のそれぞれ所定位置に配設した対のセンサによるレーザ光検出信号の発生間隔をクロック信号で計数し、その計数値を予め設定された同期目標値と比較して主走査方向の倍率変化量を検出する手段であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のカラー画像形成装置。
   

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