JP4442261B2 - 画像形成装置および色ずれ補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、各色の画像を複数重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置およびその色ずれ補正方法に関する。

従来から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成し出力するカラー複写機やカラープリンタなどの画像形成装置がある。

たとえば、電子写真プロセスを用いたタンデム型のカラー複写機等では、感光体ドラム、帯電装置、走査光学装置、現像装置等からなる像形成ユニットを色毎に用意し、これらを無端ベルト状の中間転写ベルトに沿って配置し、周回する中間転写ベルト上に各色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成するようになっている。中間転写ベルト上に形成されたカラー画像は転写紙に転写されて出力される。

このように各色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成する際には、画像の形成位置が各色で正確に一致しなければ、色ずれが生じて美しい画像を得ることができない。そこで、レジストマークと呼ばれる色ずれ補正用のテスト画像を中間転写ベルト上に形成し、これを光学センサで読み取って必要な補正量を求め、画像の形成位置を補正することが行なわれる。

レジストマークの作成と計測によって得られる補正量は、画素単位未満の細かい補正量を含んでいる。このうち主走査方向における画素単位の補正は、走査光学装置の有するレーザーダイオードに画像信号を与えるタイミングをクロック単位に調整することで実現される。主走査方向における画素単位未満の補正は、たとえば、レーザー光を感光体の幅方向に走査させるポリゴンミラーの面位相制御により行なう。

色ずれの補正動作では、レジストマークを作成し、これを計測して必要な補正量を導出し、この補正量に応じて画素単位の補正と画素単位未満の補正の双方を実施するという工程を何度も繰り返して、色ずれ量を許容範囲内まで追い込むようになっている。

特開平６−９５４７４号公報

画素単位の補正は、レーザーダイオードに画像信号を与えるタイミングをクロック単位に調整するだけなので短時間で終了する。一方、画素単位未満を補正するポリゴンミラーの面位相制御は、位相を調整してからポリゴンミラーの回転が安定するまでに長い時間（数秒）を要する。従来は、このように長い時間を要する画素単位未満の補正と短時間で終了する画素単位の補正の双方を、レジストマークを作成・計測して補正する毎に実施していたので、レジストマークを作成してから次にレジストマークを作成するまでの周期が長くなり、一連の補正動作が完了するまでに長い時間を要するという問題があった。

本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、各色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置における色ずれ補正動作の所要時間を短縮することを目的としている。

かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。

請求項１にかかわる発明は、互いに異なる色の画像を形成する複数の像形成手段を備え、これらが形成する各色の画像を同一の像形成媒体上に複数重ね合わせてフルカラー画像を形成する画像形成装置において、
各色の画像同士の位置ずれを補正するためのテスト画像を前記像形成媒体上に作成するテスト画像作成手段と、
前記像形成媒体上に作成されたテスト画像を計測して、各色の画像同士の位置ずれ補正量を導出する補正量導出手段と、
前記各像形成手段による画像の形成位置を補正する補正手段と、
各色の画像同士の位置ずれを補正する一連の補正動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記一連の補正動作として、テスト画像を作成・計測して位置ずれ補正量を導出し、該導出した位置ずれ補正量が所定の目標範囲に入っていない場合は、前記導出した位置ずれ補正量に基づいて画像の形成位置を画素単位に補正した後、前記テスト画像を作成・計測して位置ずれ補正量を導出するところから再び行い、前記導出した位置ずれ補正量が目標範囲に入る場合は、該導出した位置ずれ補正量に基づいて画像の形成位置を画素単位に補正する動作と画素単位未満の補正量で補正する動作とを行うように制御する
ことを特徴とする画像形成装置である。

上記発明によれば、導出した位置ずれ補正量が目標範囲に入っていない間は、各色画像の位置ずれを画素単位に補正してから再度、テスト画像の作成・計測が行なわれる。また位置ずれ補正量が目標範囲に入ると画素単位未満の補正量を含めた補正が行なわれる。位置ずれ補正量が目標範囲に入るまでの収束過程においては補正を画素単位に実施するので、各色画像の位置ずれ補正を効率良く短時間で行なうことができる。

請求項２にかかわる発明は、前記制御手段は、前記画像の形成位置を画素単位に補正する動作と前記画素単位未満の補正量で補正する動作とを行って前記一連の補正動作を終了する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

上記発明によれば、位置ずれ補正量が目標範囲に入った後は、テスト画像の作成・計測は行なわず、画素単位未満を含めた補正を実施して一連の補正動作が終了する。このようにテスト画像の作成・計測を繰り返し実施する間は画素単位の補正のみを実施し、補正動作の最後に１回だけ画素単位未満を含む補正を実施するので、各色画像の位置ずれ補正を、効率良く短時間で行なうことが可能になる。

請求項３にかかわる発明は、画素単位の補正にかかる時間が、画素単位未満の補正にかかる時間より短い
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置である。

上記発明によれば、位置ずれ補正量が目標範囲に入るまでに、テスト画像の作成・計測を伴う画素単位の補正が繰り返し行なわれた場合でも、画素単位の補正にかかる時間が短いので、補正完了までの動作を短時間で行なえる。

請求項４にかかわる発明は、画素単位未満の補正をポリゴンミラーの面位相制御によって行なう
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の画像形成装置である。

上記発明によれば、画素単位未満の補正を細かく行なうことができる。

請求項５にかかわる発明は、互いに異なる色の画像を形成する複数の像形成手段を備え、これらが形成する各色の画像を同一の像形成媒体上に複数重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置における色ずれ補正方法において、
各色の画像同士の位置ずれを補正するためのテスト画像を前記像形成媒体上に作成しこれを計測して前記各色の画像同士の位置ずれ補正量を導出する導出ステップと、
該導出した位置ずれ補正量が所定の目標範囲に入っていない場合に画像の形成位置を画素単位に補正した後、前記導出ステップから再び行わせるステップと、
前記導出した位置ずれ補正量が目標範囲に入る場合に前記位置ずれ補正量に基づいて画素単位の補正と画素単位未満の補正とを行うステップと、
を有する
ことを特徴とする色ずれ補正方法である。

上記発明によれば、導出した位置ずれ補正量が所定の目標範囲に入っていない間は各色画像の位置ずれを画素単位に補正してから再度テスト画像の作成・計測が行なわれ、位置ずれ補正量が目標範囲に入ると画素単位未満の補正量を含めた補正が行なわれる。位置ずれ補正量が目標範囲に入るまでの収束過程においては補正を画素単位に実施するので、各色画像の位置ずれ補正を効率良く短時間で完了することが可能になる。

請求項６にかかわる発明は、画素単位の補正にかかる時間が、画素単位未満の補正にかかる時間より短い
ことを特徴とする請求項５に記載の色ずれ補正方法である。

請求項７にかかわる発明は、画素単位未満の補正をポリゴンミラーの面位相制御によって行なう
ことを特徴とする請求項５または６に記載の色ずれ補正方法である。

本発明にかかる画像形成装置および色ずれ補正方法によれば、各色画像の位置ずれ補正量が目標範囲に入るまでは画素単位に位置ずれを補正し、目標範囲に入ってから画素単位未満の補正量を含めて位置ずれを補正するので、各色画像の位置ずれを、効率良く短時間で補正でき、ユーザーの待ち時間が短縮される。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図２は、本発明の実施の形態にかかわる画像形成装置１０の断面構成を示している。画像形成装置１０は、カラーデジタル複写機と称される装置である。画像形成装置１０は、自動原稿送り装置２０と、読取部３０と、プリンタ部４０とから構成される。自動原稿送り装置２０は、原稿載置トレイ２１に積載された原稿２を１枚ずつ読取部３０の読取箇所に送り込み、読取が済んだ原稿を排紙トレイ２７に排出する機能を果たす。また両面原稿については、片面読取後、表裏を反転して再び読取部３０へ送り込む機能を備えている。

自動原稿送り装置２０は、原稿載置トレイ２１に積載された原稿を最上部から順に送り出す給紙ローラ２２と、原稿の読取箇所であるコンタクトガラス３１に原稿を密着させながら通過させるための密着ローラ２３と、給紙ローラ２２によって送り込まれた原稿を密着ローラ２３に沿って案内する案内ローラ２４を備えている。さらに、コンタクトガラス３１を通過した原稿の進行方向を切り替える切替爪２５と、両面原稿の表裏を反転させるための反転ローラ２６と、読取の完了した原稿が排出される排紙トレイ２７とを備えている。

読取部３０は、原稿をカラーで読み取る機能を有する。読取部３０は、光源３３とミラー３４とから成る露光走査部３５と、原稿からの反射光を受光しその光強度に応じた電気信号を色別に出力するカラー方式のラインイメージセンサ３６と、原稿からの反射光をラインイメージセンサ３６へ集光する集光レンズ３７と、露光走査部３５のミラー３４からの反射光をラインイメージセンサ３６へ導くための光学経路を形成する各種のミラー３８を備えている。

自動原稿送り装置２０によって送り込まれた原稿を読み取るときは、露光走査部３５がコンタクトガラス３１の下方の読取箇所へ移動して停止し、その上を密着ローラ２３によって搬送されて移動する原稿を読み取るようになっている。プラテンガラス３２上に載置された原稿を読み取る場合には、プラテンガラス３２の下面に沿って左から右へと露光走査部３５が移動して静止状態の原稿を読み取るようになっている。

プリンタ部４０は、タンデム型カラー画像形成装置と称されるもので、無端ベルト状の中間転写ベルト４１と、中間転写ベルト４１上にそれぞれ単一色の画像を形成する複数の像形成ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋと、転写紙を給紙する給紙手段７０と、給紙された転写紙を搬送する搬送手段８０と、定着装置４２とを備えている。また画像形成装置全体の動作を統括する制御回路９０を有している。

像形成ユニット５０Ｙは、イエロー（Ｙ）色の画像を中間転写ベルト４１上に形成し、像形成ユニット５０Ｍは、マゼンタ（Ｍ）色の画像を中間転写ベルト４１上に形成する。像形成ユニット５０Ｃは、シアン（Ｃ）色の画像を中間転写ベルト４１上に形成し、像形成ユニット５０Ｋは、ブラック（Ｋ）色の画像を中間転写ベルト４１上に形成するものである。

像形成ユニット５０Ｙは、表面に静電潜像が形成される円筒状の静電潜像担持体としての感光体５１Ｙと、その周囲に配置された帯電装置５２Ｙと、現像装置５３Ｙと、クリーニング装置５４Ｙとを有する。またレーザーダイオードと、ポリゴンミラーと、各種レンズおよびミラー等で構成されたレーザーユニット５５Ｙを備えている。

感光体５１Ｙは、図示省略の駆動部に駆動されて一定方向（図中の矢印Ａ方向）に回転し、帯電装置５２Ｙは、感光体５１Ｙを一様に帯電させる。レーザーユニット５５Ｙは、図３に示すように、レーザーダイオード５６Ｙが射出するレーザー光を、回転するポリゴンミラー５７Ｙで反射することによって感光体５１Ｙの表面をその幅方向（主走査方向）にレーザー光で繰り返し走査する機能を果たす。一様に帯電された感光体５１Ｙの表面を、イエロー色の画像データに応じてＯＮ／ＯＦＦするレーザー光で走査することにより、感光体５１Ｙ上に静電潜像が形成される。現像装置５０Ｙは、感光体５１Ｙの静電潜像をイエロー色のトナーによって顕像化する。感光体５１Ｙの表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト４１と接触する箇所で中間転写ベルト４１に転写される。クリーニング装置５４Ｙは、転写後に感光体５１Ｙの表面に残留するトナーをブレード等で擦って除去し回収する機能を果たす。

像形成ユニット５０Ｍおよび像形成ユニット５０Ｃ、像形成ユニット５０Ｋは、トナーの色が相違することと、それぞれの色に対応する画像データでレーザー光がＯＮ／ＯＦＦされる点を除いて像形成ユニット５０Ｙと同一の構成であり、個々の説明は省略する。なお、同じ構成要素には数字が同一であって添え字をＹに代えてＭ、Ｃ、Ｋとした符号を付してある。

中間転写ベルト４１は複数のローラを巻回して回動可能に支持されている。中間転写ベルト４１は、図示省略の駆動手段により矢印Ｂの示す方向に周回する。周回する過程で、中間転写ベルト４１上に（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）の順に各色の画像が像形成ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋによって重ねて形成されてカラー画像が合成される。このカラー画像は、中間転写ベルト４１の周回経路の下端部に設けた二次転写箇所Ｃで中間転写ベルト４１から転写紙に転写される。

周回方向で二次転写箇所Ｃの下流には、中間転写ベルト４１上に形成された画像を検出する反射型光センサからなる一対のレジストセンサ４３ａ、４３ｂが配置されている。２つのレジストセンサ４３ａ、４３ｂは、中間転写ベルト４１の幅方向に離して設置されている。レジストセンサ４３ａ、４３ｂのさらに下流には、転写後に中間転写ベルト４１上に残留しているトナーを除去するためのクリーニング装置４４が設置されている。

給紙手段７０は、複数の給紙カセット７１を有し、通常、サイズや紙種の異なる転写紙が収容される。各給紙カセット７１に収容された転写紙は、最上部から１枚ずつ第１給紙ローラ７２によって搬送手段８０に向けて送り出される。搬送手段８０は、給紙カセット７１からの転写紙を二次転写箇所Ｃおよび定着装置４２を通過させて機外の排紙トレイに排出する通常経路８０ａと、定着装置４２を通った転写紙の表示を反転させた後、二次転写箇所Ｃの上流で再び通常経路８０ａへ合流させる反転経路８０ｂから構成される。各経路８０ａ、８０ｂは、最小サイズの転写紙の送り方向サイズより短い間隔で多数の搬送ローラ８１を有している。

画像形成装置１０は、中間転写ベルト４１上に形成されるカラー画像が色ずれしないように調整する補正動作の実行機能を備えている。図４は、補正動作にかかわる部分の概略構成を示している。色ずれの補正動作では、レジストマークと呼ばれる色ずれ補正用のテスト画像を中間転写ベルト４１上に形成し、これをレジストセンサ４３ａ、４３ｂで読み取って補正量を求め、各色画像の形成位置を補正することが行なわれる。

データ処理システム１００は、制御回路９０に含まれ、像形成ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋを制御してレジストマークを中間転写ベルト４１上に形成する機能や、レジストセンサ４３ａ、４３ｂを用いてレジストマークの位置を検出し補正量を演算導出する機能のほか補正動作全体の流れを制御する機能を果たす。補正手段１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、それぞれ対応する像形成ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋが中間転写ベルト４１上に画像を形成する際の形成位置を調整する機能を果たす。補正手段１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、画像データに応じてレーザー光をＯＮ／ＯＦＦ制御する際の各ラインの先頭位置をクロック単位（すなわち画素単位に）に調整する機能と、ポリゴンミラーの面位相制御によって各ラインの先頭位置を画素単位未満のレベルで調整する機能を有している。

図１は、データ処理システム１００および補正手段１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの概略構成を示している。ここでは、各色画像の主走査方向の位置ずれを補正する回路部分を示している。データ処理システム１００は、ＣＰＵを主要部として構成され、制御手段１０１と、テスト画像作成手段１０２と、位置検出回路１０３と、補正量導出手段１０４の機能を備えている。制御手段１０１は、各色の画像同士の位置ずれを補正するための一連の補正動作を制御する機能を果たす。テスト画像作成手段１０２は、像形成ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ等を制御してレジストマークを中間転写ベルト４１上に作成する。位置検出回路１０３は、中間転写ベルト４１上に作成されたレジストマークをレジストセンサ４３ａ、４３ｂで読み取り、各色画像同士の色ずれを解消するために必要な各色画像の形成位置の補正量である位置ずれ補正量を導出する。位置ずれ補正量は、画素単位の補正量と画素単位未満の補正量に分けて導出される。

Ｙ色の補正手段１１０Ｙは、像形成ユニット５０Ｙが中間転写ベルト４１上に形成するＹ色画像の形成位置を補正する回路である。補正手段１１０Ｙは、画素単位未満補正部１１１Ｙと画素単位補正部１１２Ｙを備えている。画素単位未満補正部１１１Ｙは、レーザーユニット５５Ｙのポリゴンミラー５７Ｙを駆動するモータに与えるクロック信号であるポリゴンＣＬＫ１２１Ｙを生成する回路である。画素単位未満補正部１１１Ｙは、データ処理システム１００から供給される面位相制御信号１２２Ｙに基づいて、ポリゴンＣＬＫ１２１Ｙの位相を調整する機能を備えている。

画素単位補正部１１２Ｙは、像形成ユニット５０Ｙのレーザーダイオード５６ＹをＯＮ／ＯＦＦ制御するためのＬＤ駆動信号１２３Ｙを生成する回路である。画素単位補正部１１２Ｙには、レーザーダイオード５６Ｙを画素単位にＯＮ／ＯＦＦするタイミングの基準となるＣＬＫ信号１２４と、Ｙ色の画像データである画信号１２５Ｙと、対応するレーザー光が主走査方向の基準位置を横切ったタイミングを示すＨ−ＳＴＡＲＴ信号１２６Ｙが入力される。

データ処理システム１００から入力される主走査位置補正信号１２７Ｙは、画信号１２５Ｙに応じてＬＤ駆動信号１２３ＹのＯＮ／ＯＦＦ制御を開始するタイミングをＨ−ＳＴＡＲＴ信号１２６Ｙを基準にして表したものである。たとえば、主走査位置補正信号１２７Ｙは、Ｈ−ＳＴＡＲＴ信号１２６Ｙが入力されてからレーザー光のＯＮ／ＯＦＦ制御を開始するまでのクロック数を表している。画素単位補正部１１２Ｙは、データ処理システム１００から入力される主走査位置補正信号１２７Ｙの値に応じて、中間転写ベルト４１上に形成するＹ色画像の主走査方向位置を画素単位で調整する機能を備えている。

Ｍ色の補正手段１１０Ｍは、像形成ユニット５０Ｍが中間転写ベルト４１上に形成するＭ色画像の形成位置を補正する回路である。Ｃ色の補正手段１１０Ｃは、像形成ユニット５０Ｃが中間転写ベルト４１上に形成するＣ色画像の形成位置を補正する回路であり、Ｋ色の補正手段１１０Ｋは、像形成ユニット５０Ｋが中間転写ベルト４１上に形成するＫ色画像の形成位置を補正する回路である。これらの構成はＹ色の補正手段１１０Ｙと同様であり、それらの説明を省略する。データ処理システム１００は、各補正手段１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋに与える面位相制御信号１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ、１２２Ｋや主走査位置補正信号１２７Ｙ、１２７Ｍ、１２７Ｃ、１２７Ｋの値を調整することで各色画像の主走査方向位置を個別に制御し得るようになっている。

図５は、ポリゴンミラーを面位相制御した状態の一例を示している。Ｋ色の像形成ユニット５０Ｋのポリゴンミラー５７Ｋに対して、Ｙ色の像形成ユニット５０Ｙのポリゴンミラー５７Ｙは角度θの位相差を保ち続けて回転する。この角度θを細かく変えることにより、主走査方向における画素単位未満の画像形成位置が調整される。

図６は、中間転写ベルト４１上に形成されるレジストマークの一例を示している。レジストマークは、Ｋ色のレジストマーク２００Ｋと、Ｃ色のレジストマーク２００Ｃと、Ｍ色のレジストマーク２００Ｍと、Ｙ色のレジストマーク２００Ｙとから構成される。各色のレジストマーク２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋは、中間転写ベルト４１の幅方向の線素と斜めの線素とが交互に繰り返し（図では４回）出現するジグザグ模様になっている。レジストマーク２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋは、中間転写ベルト４１の幅方向左右両端近傍に分けて形成され、それぞれ対応する箇所に配置されたレジストセンサ４３ａ、４３ｂによって検出される。

図７は、各色画像の位置ずれや横倍率をレジストマークによって検出する様子を示している。たとえば、Ｋ色のレジストマーク２００Ｋの幅方向第１線素２１１Ｋを検出してからＣ色のレジストマーク２００Ｃの幅方向第１線素２１１Ｃを検出するまでの時間Ｔ１の長さに基づいてＫ色の画像とＣ色の画像の副走査方向における位置関係が把握される。Ｋ色のレジストマーク２００Ｋの斜め第１線素２１２Ｋを検出してからＣ色のレジストマーク２００Ｃの斜め第１線素２１２Ｃを検出するまでの時間Ｔ２と、先に検出した時間Ｔ１との関係により、Ｋ色の画像とＣ色の画像の主走査方向における位置関係を把握することができる。たとえばＴ１＝Ｔ２ならば、主走査方向の位置ずれは無い。Ｔ２が図中のＴａで示すようにＴ１より短い場合には図中破線で示すようにＣ色の画像２２０がＫ色の画像より左側に位置ずれしていることが分かる。またＴ１とＴａとの時間差から位置ずれ量を把握することができる。

このほか、左のレジストセンサ４３ａがＫ色のレジストマーク２００Ｋの左列の幅方向第１線素２１１Ｋを検出した時刻と右のレジストセンサ４３ｂが右列の幅方向第１線素２１１ＫＲを検出た時刻との差（Ｔ３）から、Ｋ色画像のスキュー（傾き）が検出される。また左のレジストセンサ４３ａがＫ色のレジストマーク２００Ｋの左列の斜め第１線素２１２Ｋを検出した時刻と右のレジストセンサ４３ｂが右列の斜め第１線素２１２ＫＲを検出した時刻との差（Ｔ４）と先の（Ｔ３）との差から、Ｋ色画像の横ばい率が検出される。他の色についても同様にして位置ずれやスキュー、倍率が検出される。

図８は、データ処理システム１００の制御手段１０１が制御する一連の補正動作の流れを示している。補正動作は、第１段階と第２段階に分けて行なわれる。最終的に色ずれ量を目標範囲内に収めれば補正動作の目標は達成されるので、画素単位未満のように細かい調整は色ずれ量の収束過程では必要なく、最後の仕上げ時のみ実施すればよい。そこで、位置ずれ補正量が目標範囲に入る前の第１段階では画素単位に各色画像の位置ずれ（色ずれ）を補正し、目標範囲に入った後の第２段階で画素単位未満の補正量を含めた補正を実施するようになっている。

補正動作の第１段階では、像形成ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋを制御して感光体５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋに各色のレジストマークを作成し（ステップＳ３０１）、これらを転写して中間転写ベルト４１上に図６に示したレジストマーク２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋを作成する（ステップＳ３０２）。レジストセンサ４３ａ、４３ｂでこれらのレジストマーク２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋを読み取り（ステップＳ３０３）、データ処理システム１００の補正量導出手段１０４が位置ずれ補正量を導出する（ステップＳ３０４）。次に今回の補正量で補正が可能か否かを判定する。たとえば、レジストマークが正常に画像形成されていなかったり、中間転写ベルト４１の傷によって適正なチェックができなかったりする場合は、補正しない（ステップＳ３０５；Ｎ）。

上記のような要因がなく補正可能な場合は（ステップＳ３０５；Ｙ）、画素単位での補正を実施する（ステップＳ３０６）。ここでは、Ｋ色の画像位置を基準としてそれ以外の色の画像の形成位置を画素単位に補正する。ステップＳ３０４で導出した位置ずれ補正量は、画素単位未満の補正量も含んでいるが、第１段階の補正ではそのうちの画素単位の部分だけを補正する。たとえば導出した位置ずれ補正量が４．６８ドットの場合、その画素単位部分（整数部分）である４ドットの補正を実行する。画素単位の補正は、画素単位補正部１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋに与える主走査位置補正信号１２７Ｙ、１２７Ｍ、１２７Ｃ、１２７Ｋの値を変更して行なう。この補正は画素単位補正部１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋに値を設定するだけで即座に完了する。

次にレジストマークの作成および計測を繰り返すか否か判定する（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０５で「補正しない（Ｎ）」という判定が複数回継続してエラーとなったとき又は位置ずれ補正量が目標範囲に収まった場合は、レジストマークの作成を繰り返さずに第１段階の補正を終了して第２段階へ移行する（ステップＳ３０７；Ｎ）。エラーが発生せずかつ位置ずれ補正量が目標範囲に収まっていないときは（ステップＳ３０７；Ｙ）、ステップＳ３０１に戻ってレジストマークの作成・計測を再度実行する。すなわち、位置ずれ補正量が目標範囲に収まっていない場合は、画素単位での補正を行なった後に次のレジストマークの作成が行なわれる。

第２段階の補正では、第１段階の補正動作がエラー無しに正常終了したか否かを判定し（ステップＳ３０８）、エラーの場合は（ステップＳ３０８；Ｎ）、エラーで補正動作を終了する。第１段階が正常終了の場合は（ステップＳ３０８；Ｙ）、画素単位未満を含めた補正を実施して（ステップＳ３０９）、一連の補正動作を終了する（ＥＮＤ）。たとえば、目標範囲が２画素の場合であって、最後にレジストマークを作成・計測して得た位置ずれ補正量が１．６ドットの場合には、ステップＳ３０６でその画素単位部分である１ドットの補正を行ない、残る０．６ドット分の補正をステップＳ３０９で実施する。

画素単位未満の補正は、データ処理システム１００から画素単位未満補正部１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋに与える面位相制御信号１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ、１２２Ｋの値を変更して行なう。この補正はポリゴンミラーの面位相制御で行なうため、面位相制御信号１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ、１２２Ｋの値によって角度を変更してから補正動作が完了するまでに、ポリゴンミラーの回転が安定するまでの数秒間を要する。次のテスト画像を作成する必要がある場合には、短時間で終了する画素単位の補正のみをその前に実施し、上記のように長い時間を要する画素単位未満の補正動作を実施しないので、補正後すぐに次のテスト画像の作成を開始することができる。すなわち、テスト画像を作成・計測し、位置ずれ補正量を導出し、これに基づいて補正するというサイクルの一巡に要する時間が短縮されるので、位置ずれ補正量が目標範囲に入るまでにこのサイクルを何度も繰り返す場合には、一連の補正動作が完了するまでの所要時間が短縮される。

以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成はこれら実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。たとえば実施の形態では、ステップＳ３０６で画素単位の補正を行ない、その後ステップＳ３０９で画素単位未満の補正を行なったが、位置ずれ補正量が目標範囲内に入ったことを確認した後、当該位置ずれ補正量に応じて画素単位の補正と画素単位未満の補正を同時に実施してもよい。

また実施の形態では主走査方向における各色画像の位置ずれを補正する場合について説明したが、副走査方向などの補正についても本発明を適用することができる。すなわち、補正動作を、第１補正動作と、これよりも時間を要しかつ細かく補正する第２補正動作とに分けて実施可能な場合には、次のテスト画像を作成する前には短時間で終了する第１補正動作のみを実施するように構成すればよい。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置のうち色ずれ補正にかかわる回路部分の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の断面構成を示す説明図である。 ポリゴンミラーに反射されてレーザー光が感光体を走査する様子を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置のうち色ずれ補正にかかわる部分の概略構成を示す説明図である。 面位相制御された状態のポリゴンミラーを示す説明図である。 中間転写ベルト上に形成されたレジストマークの一例を示す説明図である。 各色画像の位置ずれや横倍率をレジストマークから判定する様子を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置が行なう色ずれ補正動作を示す流れ図である。

符号の説明

Ｃ…二次転写箇所
１０…画像形成装置
２０…自動原稿送り装置
２１…原稿載置トレイ
２２…給紙ローラ
２３…密着ローラ
２４…案内ローラ
２５…切替爪
２６…反転ローラ
２７…排紙トレイ
３０…読取部
３１…コンタクトガラス
３２…プラテンガラス
３３…光源
３４…ミラー
３５…露光走査部
３６…ラインイメージセンサ
３７…集光レンズ
３８…ミラー
４０…プリンタ部
４１…中間転写ベルト
４２…定着装置
４３ａ、４３ｂ…レジストセンサ
４４…クリーニング装置
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ…像形成ユニット
５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ…感光体
５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋ…帯電装置
５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ…現像装置
５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋ…クリーニング装置
５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５Ｋ…レーザーユニット
５６Ｙ…レーザーダイオード
５７Ｙ、５７Ｋ…ポリゴンミラー
７０…給紙手段
７１…給紙カセット
７２…第１給紙ローラ
８０…搬送手段
８０ａ…通常経路
８０ｂ…反転経路
８１…搬送ローラ
９０…制御回路
１００…データ処理システム
１０１…制御手段
１０２…テスト画像作成手段
１０３…位置検出回路
１０４…補正量導出手段
１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋ…補正手段
１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋ…画素単位未満補正部
１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋ…画素単位補正部
１２１Ｙ、１２１Ｍ、１２１Ｃ、１２１Ｋ…ポリゴンＣＬＫ
１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ、１２２Ｋ…面位相制御信号
１２３Ｙ、１２３Ｍ、１２３Ｃ、１２３Ｋ…ＬＤ駆動信号
１２４…ＣＬＫ信号
１２５Ｙ、１２５Ｍ、１２５Ｃ、１２５Ｋ…画信号
１２６Ｙ、１２６Ｍ、１２６Ｃ、１２６Ｋ…Ｈ−ＳＴＡＲＴ信号
１２７Ｙ、１２７Ｍ、１２７Ｃ、１２７Ｋ…主走査位置補正信号
２００Ｃ…Ｃ色のレジストマーク
２００Ｋ…Ｋ色のレジストマーク
２００Ｍ…Ｍ色のレジストマーク
２００Ｙ…Ｙ色のレジストマーク
２１１Ｃ、２１１Ｋ…幅方向第１線素
２１２Ｃ、２１２Ｋ…斜め第１線素

Claims (7)

1. 互いに異なる色の画像を形成する複数の像形成手段を備え、これらが形成する各色の画像を同一の像形成媒体上に複数重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、
   各色の画像同士の位置ずれを補正するためのテスト画像を前記像形成媒体上に作成するテスト画像作成手段と、
   前記像形成媒体上に作成されたテスト画像を計測して、各色の画像同士の位置ずれ補正量を導出する補正量導出手段と、
   前記各像形成手段による画像の形成位置を補正する補正手段と、
   各色の画像同士の位置ずれを補正する一連の補正動作を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記一連の補正動作として、テスト画像を作成・計測して位置ずれ補正量を導出し、該導出した位置ずれ補正量が所定の目標範囲に入っていない場合は、前記導出した位置ずれ補正量に基づいて画像の形成位置を画素単位に補正した後、前記テスト画像を作成・計測して位置ずれ補正量を導出するところから再び行い、前記導出した位置ずれ補正量が目標範囲に入る場合は、該導出した位置ずれ補正量に基づいて画像の形成位置を画素単位に補正する動作と画素単位未満の補正量で補正する動作とを行うように制御する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記画像の形成位置を画素単位に補正する動作と画素単位未満の補正量で補正する動作とを行って前記一連の補正動作を終了する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 画素単位の補正にかかる時間が、画素単位未満の補正にかかる時間より短い
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 画素単位未満の補正をポリゴンミラーの面位相制御によって行なう
   ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の画像形成装置。
5. 互いに異なる色の画像を形成する複数の像形成手段を備え、これらが形成する各色の画像を同一の像形成媒体上に複数重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置における色ずれ補正方法において、
   各色の画像同士の位置ずれを補正するためのテスト画像を前記像形成媒体上に作成しこれを計測して前記各色の画像同士の位置ずれ補正量を導出する導出ステップと、
   該導出した位置ずれ補正量が所定の目標範囲に入っていない場合に画像の形成位置を画素単位に補正した後、前記導出ステップから再び行わせるステップと、
   前記導出した位置ずれ補正量が目標範囲に入る場合に前記位置ずれ補正量に基づいて画素単位の補正と画素単位未満の補正とを行うステップと、
   を有する
   ことを特徴とする色ずれ補正方法。
6. 画素単位の補正にかかる時間が、画素単位未満の補正にかかる時間より短い
   ことを特徴とする請求項５に記載の色ずれ補正方法。
7. 画素単位未満の補正をポリゴンミラーの面位相制御によって行なう
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の色ずれ補正方法。

Images