JP4449524B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、電子写真方式を採用したフルカラープリンタやフルカラー複写機等の画像形成装置に関し、特に、印刷機に代替可能な高画質な画像を形成することを目的とした画像形成装置に関するものである。

特許第２７６５６２６号公報

近年、この種の電子写真方式を採用したフルカラープリンタやフルカラー複写機等の画像形成装置においては、高生産性を達成するために、複数の画像形成部を直列的に配置し、１パスでフルカラーの画像を形成するタンデム方式が主流となってきている。このタンデム方式の画像形成装置では、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色に対応した複数の画像形成部で形成された画像を、用紙搬送ベルトによって搬送される記録用紙上に直接多重に転写するか、あるいは中間転写ベルト上に多重に一次転写した後、当該中間転写ベルト上に多重に転写されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色の画像を、記録用紙上に一括して二次転写し、記録用紙上に未定着画像を定着することにより、フルカラー画像を形成するように構成されている。

上記タンデム方式の画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部における感光体ドラムや露光装置等のアライメントのずれや、感光体ドラム等の部品を駆動するメカ的な誤差などが、そのまま記録用紙上に色ずれとなって現れるため、色ずれ制御（レジストレーションコントロール。以下略して「レジコン」と称する) 技術が不可欠である。

上記レジコンの具体的な方法としては、一般に、用紙搬送ベルトや中間転写ベルト上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のレジずれ検出用パターンを形成して、当該各色のレジずれ検出用パターンの位置をセンサで読み取りその結果からレジずれ量を算出して、画像書き込み部（ＲＯＳ、ＬＥＤアレイ、レーザーアレイなど）の書き込みタイミングなどにフィードバックしてレジずれを補正するものが挙げられる。

かかるレジコン技術を適用したものとしては、例えば、特許第２７６５６２６号公報等に開示されたものが既に提案されている。

この特許第２７６５６２６号公報に係る画像形成装置は、各色の画像を形成する複数の記録装置を有し、転写ベルトにより転写紙を各記録装置に順次搬送して画像を重ね転写する画像形成装置において、前記転写ベルト上に各色毎の測定用パターン画像を形成するパターン用画像信号発生手段と、各色毎の測定用パターン画像を検知する検知手段と、その検知手段による検知で、前記各色毎の測定用パターン画像のうちの基準となる特定色の測定用パターン画像と他の色の測定用パターン画像との間隔を測定する測定手段と、その測定手段の測定に基づいて基準となる特定色の測定用パターン画像と他の色の測定用パターン画像とのずれ量を演算する演算手段と、そのずれ量に基づいて当該他の色の記録装置の画像書き出しタイミングを調整する調整手段とを有するように構成したものである。

上記特許第２７６５６２６号公報等に開示されたレジコン技術では、測定手段としてのレジコンセンサの測定点を基準位置として、当該レジコンセンサの位置にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全色の画像位置（センサが複数の場合には、画像幅（＝主走査方向倍率）やスキュー、その他の位置ずれ成分を含む）を合わせこむのが一般的である。

そして、上記レジコン技術では、レジコンセンサの位置にイエロー、マゼンタシアン、ブラックの全色の画像位置を合わせこんだ上で、給紙トレイ毎の用紙位置に対する画像全体の位置（Ｘ方向及びＹ方向のみ）を合わせるように構成されている。

しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち通常のオフィス等に使用されるフルカラーのドキュメントを形成するフルカラープリンタ等の画像形成装置では、上述したレジコン技術を適用することによって十分な画像位置精度が得られるが、印刷機に代替可能な高画質な画像を形成することを目的とした高性能機の場合には、下記のような問題点が生じる場合がある

1)レジコンセンサの取り付け位置に誤差があると、当該レジコンセンサの取り付け位置の誤差によって、主走査方向の画像幅、主走査方向の部分倍率差、記録用紙に対するスキュー、リニアリティーなどにずれが生じ、印刷機に代替可能な高画質な画像を形成することができないという問題点があった。

2)定着時に記録用紙の含水量や材質等によって、記録用紙に伸びや縮みが発生し、画像のサイズや形状、あるいは位置等が変化したり、両面プリントの場合に一度の定着で画像が形成される表面側の画像と、記録用紙としては二度の定着を経て形成される裏面側の画像との間に生じる差に対応することができないという問題点があった。

3)上記1)2)の問題点は、記録用紙の紙質や、湿度や温度等の環境条件など様々な要因によって変化するが、これら記録用紙の紙質や、湿度や温度等の環境条件など様々な要因によって、画像のサイズや形状、あるいは位置等が変化する場合には、対応することができないという問題点があった。

4)コピー時に原稿の画像を画像読取装置によって読み取る際に、当該画像読取装置に読み取り誤差があると、この画像読取装置の読み取り誤差に起因した画像サイズずれを補正することができないという問題点があった。

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、レジずれ検出用パターンを検出する検出手段の取り付け位置に誤差がある場合であっても、主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ補正量を補正して、印刷機に代替可能な高画質な画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。」

上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、色の異なる画像を形成する複数の画像形成部と、原稿の画像を読み取る画像読取部を備え、前記複数の画像形成部で形成された色の異なる複数の画像を、記録媒体上に重ね合わせた状態で形成する画像形成装置であって前記複数の画像形成部によって被検知媒体上にレジずれ検出用パターンを形成し当該レジずれ検出用パターンを検出手段によって検出して、画像のレジずれを補正するレジずれ補正手段を有する画像形成装置において、
前記レジずれ補正手段は、前記複数の画像形成部によって前記記録媒体上の所定の位置に形成されたプリント位置基準マークを前記画像読取部によって読み取り、当該画像形成部によって読み取られたプリント位置基準マーク位置の所定値からのずれにより前記検出手段の取り付け位置の誤差を求め、前記複数の画像形成部によって被検知媒体上にレジずれ検出用パターンを形成し当該レジずれ検出用パターンを検出手段によって検出して、画像のレジずれを補正するレジずれ補正量を算出する際に、前記検出手段の取り付け位置の誤差をレジずれ補正量にフィードバックすることを特徴とする画像形成装置である。
また、請求項２に記載された発明は、前記検出手段の直下または直上に来るように前記レジずれ検出用パターンを形成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。

又、請求項３に記載された発明は、前記レジずれ補正手段は、記録媒体収容トレイ、記録媒体搬送状態、記録媒体形状、被検知媒体、記録媒体の材質などの情報、機内環境、周辺環境、電源ＯＮ後の画像形成枚数、連続画像形成枚数、総画像形成枚数などの画像形成のための情報の少なくとも１つ以上に基づいて、主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等の記録媒体に対する画像位置補正量のうち、少なくとも１つ以上を変更可能とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置である。

更に、請求項４に記載された発明は、前記レジずれ補正手段は、形成すべき画像データの画素位置を動かすことによって、レジずれの補正を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置である。

この発明によれば、レジずれ検出用パターンを検出する検出手段の取り付け位置に誤差がある場合であっても、主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ補正量を補正して、印刷機に代替可能な高画質な画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンタを示すものである。なお、このタンデム方式のフルカラープリンタは、画像読取装置を備えており、フルカラーの複写機としても機能するようになっている。また、上記フルカラープリンタは、画像読取装置を備えていなくても良いのは勿論である。

図２において、１はタンデム方式のフルカラープリンタの本体を示すものであり、このフルカラープリンタ本体１の一端側の上部には、原稿２の画像を読み取る画像読取装置（ＩＩＴ：Ｉｍａｇｅ Ｉｎｐｕｔ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）４が配設されている。この画像読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２の両像を所定のドット密度（例えば、１２００ｄｐｉや２４００ｄｐｉ）で読み取るようになっている。

上記画像読取装置４によって読み取られた原稿２の両像は、例えば、赤（Ｒ）緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の画像データとして画像処理装置１２（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）に送られ、この画像処理装置１２では、原稿２の画像データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。

そして、上記の如く画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の画像データに変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＫのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）に送られ、これらのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋでは、各色の画像データに応じてレーザービームＬＢによる画像露光が行われる。

ところで、上記タンデム方式のフルカラープリンタ本体１の内部には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、水平方向に一定の問隔をおいて直列的に配置されている。

これらの４つの画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、すべて同様に構成されており、大別して、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転する感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電する一次帯電用のスコロトロン１６と、当該感光体ドラム１５の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成するＲＯＳ１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像器１７、クリーニング装置１８とから構成されている。

上記ＲＯＳ１４は、図２及び図３に示すように、半導体レーザー１９を画像データに応じて変調して、この半導体レーザー１９からレーザービームＬＢを階調データに応じて出射する。この半導体レーザー１９から出射されたレーザービームＬＢは、コリメータレンズ１９ａによって平行光化された後、反射ミラー２０２１を介して回転多面鏡２２によって偏向走査され、ｆ−θレンズ２２ａで走査角度に応じて焦点距離が調整された状態で、複数枚の反射ミラー２３、２４等を介して像担持体としての感光体ドラム１５上に走査露光される。なお、図３においては、反射ミラー２３などが一部省略されている。また、図３中、感光体ドラム１５の主走査方向の端部には、レーザービームＬＢが走査開始端を通過したことを検知する走査開始端（ＳＯＳ：Ｓｔａｒｔ Ｏｆ Ｓｃａｎ）センサ２４ａが配設されている。

上記画像処理装置１２からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＫのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに各色の画像データが順次出力され、これらのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋから画像データに応じて出射されるレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム１５Ｙ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に形成された静電潜像は、現像器１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。

上記各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの下方に配置された中間転写体（被検知媒体）としての中間転写ベルト２５上に、一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋによって多重に転写される。この中間転写ベルト２５は、ドライブロール２７と、アイドルロール２８と、ステアリングロール２９と、アイドルロール３０と、バックアップロール３１と、アイドルロール３２との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール２７により、欠印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト２５としては、例えば、可撓性を有するＰＥＴ等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。

上記中間転写ベルト２５上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ) 、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、バックアップロール３１に圧接する２次転写ロール３３によって、圧接力及び静電気力で記録媒体としての記録用紙３４上に２次転写され、この各色のトナー像が転写された記録用紙３４は、２連の搬送ベルト３５、３６によって定着器３７へと搬送される。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙３４は、定着器３７によって熱及び圧力で定着処理を受け、片面プリントの場合には、そのままプリンタ本体１の外部に設けられた排出トレイ３８上に排出される。

上記記録用紙３４は、図２に示すように、複数の用紙トレイ３９、４０、４１のうちの何れかから所定のサイズや材質のものが、給紙ローラ４２及び用紙搬送用のローラ対４３、４４、４５からなる用紙搬送経路４６を介して、レジストロール４７まで一旦搬送されて停止する。上記用紙トレイ３９、４０、４１のうちの何れかから供給された記録用紙３４は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール４７によって中間転写ベルト２５上へ送出される。

また、上記フルカラープリンタによって記録用紙３４の両面に画像を形成する場合には、定着器３７によって片面に画像が定着された記録用紙３４を、そのまま機外に排出せずに、図示しない切り替えゲートによって、記録用紙３４の搬送経路を下方に切り替え、反転用の用紙搬送路４８に一旦搬送する。そして、この反転用の用紙搬送路４８に搬送された記録用紙３４は、その搬送方向を反転した状態で、両面用の用紙搬送路４９及び通常の用紙搬送経路４６を介して、表裏が反転された状態で、再度、中間転写ベルト２５の２次転写位置まで搬送され、裏面に画像が形成された後、定着器３７によって熱及び圧力で定着処理を受けて、プリンタ本体１の外部に設けられた排出トレイ３８上に排出される。

ところで、上記の如く構成されたタンデム方式のフルカラープリンタでは、運搬・設置時の振動や、用紙トレイの開け閉め、あるいは温度変化や経年変化等、種々の要因によって、各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋそのものの位置や、各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋを構成する感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ等に位置的な変動が生じ、画像のレジずれが発生する虞れがある。

まず、各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５ＫやＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに位置ずれがあると、図４に示すように、ＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋと感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ間の距離（光路長）や傾きが変動し、主走査方向（レーザビームの走査方向）の倍率のずれや、主走査方向の部分倍率のずれが発生する。また、各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、ＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの書き込み位置に主走査方向に沿った位置ずれがある場合や、ベルトの斜行状態が変化した場合、図５に示すように、主走査方向のマージン（位置）ずれが生じる。

さらに、各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、図６に示すように、感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの回転軸の傾きや、２次転写時の用紙スキューなどに起因して、リードやサイドのスキューずれが発生する。また、各感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋに、図７に示すように、副走査方向に沿った位置ずれがあると、副走査方向のマージン( 位置) ずれが発生する。

また、上記のレジずれに加えて、各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、図８に示すように、感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋに速度変動があると、副走査方向の周期的な変動（ＡＣ変動）が生じ、これが原因で互いに異なる色の間でレジずれが発生する。さらに、ベルトの蛇行などに起因して、図９に示すように、主走査方向の周期的な変動（ＡＣ変動）が生じ、これが原因で互いに異なる色の間でレジずれが発生する。

さらに、上記感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に画像が湾曲した状態で走査露光されると、ボウと呼ばれるリードやサイドの湾曲などのリニアリティ（直線性）のレジずれが発生する。

このように、種々の要因によって、主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ、副走査方向の周期的ずれ、主走査方向の周期的ずれ等のレジずれが生じるが、これらの画像のレジずれが重ね合わされて、図１０に示すように、ＤＣ的なずれ（均一なずれ）やＡＣ的なずれ（周期的なずれ）が生じ、カラーレジずれとなって現れる場合がある。

したがって、上記タンデム方式のフルカラープリンタでは、図１１に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、例えば、まったく同じ碁盤の目状の画像５５Ｍや５５Ｃなどをマゼンタ（Ｍ）色とシアン（Ｃ）色で形成した場合であっても、上述したように、主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ、副走査方向の周期的ずれ、主走査方向の周期的ずれ等のレジずれがあるため、そのままでは、歪んだ碁盤の目状の画像５６Ｍ、５７Ｍが記録用紙上に形成されることになる。

そこで、この実施の形態では、図１２に示すように、中間転写ベルト２５上に所定のタイミングで、シェブロンパターンと呼ばれるレジずれ検出用パターン５０を形成し、このレジずれ検出用パターン５０を画像位置検出器（検出手段）６０によって検出して、各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋで形成される画像のレジずれ量を求めて補正した後、所望のカラー画像を形成するように構成されている。なお、上記画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは、図２に示すように、ブラック色の画像形成部１３Ｋの下流側に設けられた検出位置において、図１２に示すように、主走査方向に沿って、フルカラープリンタ本体１のＯＵＴ側（図中、手前側）と、ＣＥＮＴＥＲ部（中央部）と、ＩＮ側（図中、奥側）にそれぞれ配置されているが、必要に応じて、中間転写ベルト２５の幅方向に沿って等間隔に複数個（４個以上）設けてもよく、検出するレジずれの種類に応じて適宜配置される。

レジずれ検出用パターン５０としては、種々の形状のものを用いることができるが、例えば、図１３に示すように、中央部を先頭として、左右両側に副走査方向に沿って等しい角度（例えば、４５度）だけ傾斜させた直線状の画像からなる山型マーク５１を、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの位置に対応させて形成したものが用いられる。上記レジずれ検出用パターン５０は、副走査方向 （中間転写ベルト２５の移動方向）に沿って所定の間隔で複数形成される。

更に説明すると、上記レジずれ検出用パターン５０としては、図１３に示すように、第１の基準色（図示例では、シアン色）からなる第１番目の山型マーク５１ＣＣと、第２の被測定色（図示例では、イエロー色）からなる第２番目の山型マーク５１ＹＹと、第１の色と第２の色からなる第３番目の山型マーク５１ＣＹマークを、１つの単位として被測定色のすべてを組み合わせたパターンが用いられる。図１３に示すレジずれ検出用パターン５０の組み合わせが基準色と被測定色における１ブロックとする。このレジずれ検出用パターン５０を実際に用いる場合には、数ブロック分繰り返して形成してサンプリングし、サンプリング値を平均化する等の処理が行われる。なお、黒色の山型マーク５１は、検出精度を上げるため、下地を反射率の高いイエロー色とし、その上に黒色のトナーで所定の山型マーク５１の部分が開口したマクスを施すことによって、黒色の山型マーク５１を形成するのが望ましい。なお、上記レジずれ検出用パターン５０を出力するための画像データは、例えば、後述するように、カラープリンタの制御部の不揮発性メモリ９０（図１６参照）等に予め記憶されている。

図１４は上記レジずれ検出用パターン５０を検出する画像位置検出器６０を示す構成図である。

図１４において、６１は画像位置検出器６０の筐体であり、６２、６３は中間転写ベルト２５上に形成されたレジずれ検出用パターン５０をそれぞれ照明する２つのＬＥＤ等からなる発光素子であり、６４、６５は２つの受光素子をそれぞれ一組とした" バイセル" と呼ばれる受光素子対を示すものである。この" バイセル" と呼ばれる受光素子対６４、６５としては、例えば、特開平６−１１８７３５号公報に開示されているように、２つのフォトダイオード等からなる受光素子６４ａ、６４ｂ及び６５ａ、６５ｂを組み合わせた検出器を左右対称に配置したものが用いられる。なお、上記受光素子対６４、６５の傾斜角度は、山型パターン５１の傾斜角度（例えば、４５度）に等しく設定されている。上記２つの発光素子６２、６３としては、例えば、特定波長（赤外領域）の光、あるいは所定の波長分布を持った光を出射するＬＥＤなどが用いられ、これらの発光素子６２６３は、中間転写ベルト２５上の２つの検出位置を、互いに所定の角度だけ傾斜した状態で照明するように配置されている。また、上記２組の受光素子対６４及び６５は、中央部が互いに接触し、両端部が水平方向に対して所定の角度だけ下方に傾斜した状態で、隣接して配置された細長い平行四辺形状の２つの受光素子６４ａ、６４ｂと６５ａ、６５ｂを備えており、各受光素子６４ａ、６４ｂと６５ａ、６５ｂは、図１４（Ｂ）に示すように、反射光の検知タイミング及び検知角度が互いに異なるように設定されている。

上記画像位置検出器６０は、中間転写ベルト２５上に形成されたレジずれ検出用パターン５０を検出すると、当該レジずれ検出用パターン５０の直線状のマーク５１によって、一方の受光素子６４ｂからは、反射光量に応じた山型の波形が出力され、他方の受光素子６４ａからも、幾らか遅れて山型の波形が出力されるそして、これら２つの受光素子６４ｂ、６４ａから出力される波形を増幅してから差分をとるか、差分をとってから増幅することにより、図１３に示すように、一旦大きく山型に立ち下がってから、今度は大きく山型に立ち上がる出力波形が得られる。そこで、上記２つの受光素子６４ａ、６４ｂから出力される波形の差分をとることにより、ＣＣＤ等の高精度のセンサーを使用しなくとも、レジずれ検出用パターン５０の直線状マーク５１の位置を、高解像度で精度良く検出することが可能となる。

そして、上記レジずれ検出用パターン５０が画像位置検出器６０によって検出されると、当該画像位置検出器６０からは、図１３の右端に示すような波形が、レジずれ検出用パターン５０を検出した時にのみ出力される。したがって、上記画像位置検出器６０からの出力を、一定の閾値と比較することによって、レジずれ検出用パターン５０を検出したときに、" ＯＦＦ" から" ＯＮ" に変化し、当該レジずれ検出用パターン５０が通過したときに、" ＯＮ" から" ＯＦＦ" に変化するパルス信号が得られる。

このように、本結果の" ＯＮ" のみ着目すると、上記にて述べた通り" ＯＮ "の期間はパターンを検出している期間であり、" ＯＦＦ" の期間はパターンを検出していない期間である。故に、" ＯＮ" →" ＯＮ" の時間間隔を測定すれば、上記パターン間の距離を測定したことになり、その結果より基準色の画像に対する各色のずれ量を計算し、そのずれ量分から複数種類のレジずれ量を求めて各画像形成部にて補正することで常に安定／良好な画像を得ることが可能となる

図１５は上記画像位置検出器６０の信号処理回路を示すブロック図である。

上記画像位置検出器６０は、図１５に示すように、一方の発光素子としてのＬＥＤ６２に対応した反射光量検出部６６ａと、他方の発光素子としてのＬＥＤ６３に対応した反射光量検出部６６ｂとを備えている。一方の反射光量検出部６６ａにおいて、受光素子としてのフォトダイオード６４ａの出力端は、電流−電圧変換器８０、増幅器（ＡＭＰ）８１、Ａ／Ｄ変換器８２を介して制御部９３のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）８３に接続されており、フォトダイオード６４ａから出力される受光量に応じた大きさの電流は、フォトダイオード６４ａの出力電圧を表すデジタルデータに変換されてマイクロコンピュータ８３に入力されるマイクロコンピュータ８３は、ＬＥＤドライバ８４を介して発光素子（ＬＥＤ）６２に接続されている。そして、上記マイクロコンピュータ８３は、ＬＥＤドライバ８４を介して、フォトダイオード６４ａからの出力電圧が所定の範囲内となるように、ＬＥＤ６２に供給する駆動電流を制御する。

また、他方のフォトダイオード６４ｂの出力端は、電流−電圧変換器８５を介して差動入力増幅器８６の２つある入力端のうちの一方に接続されており、２つある入力端の他方には、フォトダイオード９４ａからの出力である電流−電圧変換器８０の出力端が接続されている。上記差動入力増幅器８６は、電流−電圧変換器８５、８０から入力された信号の差分（フォトダイオード６４ａ、６４ｂの受光量差に相当）を増幅して出力する。なお、図１３には、画像位置検出器６０がレジずれ検出用パターン５０を検出した際の差動入力増幅器８６の出力電圧のおおよその変化が、パターン５１と対応させて示されている。

上記差動入力増幅器８６の出力端は、コンパレータ８７、バッファ８８、カウンタ８９を介してマイクロコンピュータ８３に接続されている。コンパレータ８７は、差動入力増幅器８６から入力された信号のレベルを予め設定された閾値と比較し、信号のレベルが閾値以上のときには出力信号をハイレベル( 便宜的に「ＯＮ」と言う) 、信号のレベルが閾値未満のときには出力信号をローレベル（便宜的に「ＯＦＦ」という）に切替える。コンパレータ８７からの出力信号はバッファ８８を介してカウンタ８９へ入力される。

そして、上記カウンタ８９は、入力された信号のレベルが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わるとカウントを開始し、信号のレベルが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に切り替わった後に再度「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わると、それまでのカウント値をマイクロコンピュータ８３へ出力すると共にカウント値をリセットし次に信号のレベルが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わる迄の時間をカウントすることを繰り返す。

マイクロコンピュータ８３は、レジずれ補正動作時、画像位置検出器６０がレジずれ検出用パターン５０を検出したときに、カウンタ８９から入力されたカウント結果に基づいてレジずれ検出用パターン５０の位置を検出し、画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋによって画像を形成する際にレジずれを補正するように構成されている。

なお、他方の反射光量検出部６６ｂのフォトダイオード６５ａ、６５ｂにも反射光量検出部６６ａと同一構成の回路が接続されているので、図１５に示すように、接続されている回路の各部に同一の符号を付して、その説明を省略する。

上記マイクロコンピュータ８３は、レジずれ補正動作時に、図１３に示すようなレジずれ検出用パターン５０が中間転写ベルト２５の外周面上に形成されるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋを制御する。

中間転写ベルト２５に上記のレジずれ検出用パターン５０が形成されると、画像位置検出器６０によるレジずれ検出用パターン５０の検出が行われる。ここで中間転写ベルト２５の外周面上でのフォトダイオード６４ａ、６４ｂによる検出位置は、副走査方向にずれているため、レジずれ検出用パターン５０の検出時には、差動入力増幅器８６からは、電流−電圧変換器８５、８０から入力された信号の差分（フォトダイオード６４ａ、６４ｂの受光量差）に相当する波形、すなわち図１３に「検出波形」として示すように、中間転写ベルト２５の外周面上でのフォトダイオード６４ａ、６４ｂによる検出位置を単一の山型マークが横切る毎に、出力信号のレベルが負方向及び正方向にパルス状に変化する波形の信号が出力される。

差動入力増幅器８６の出力信号は、コンパレータ８７に入力され、コンパレータ８７によって上記出力信号のレベルが予め設定された閾値と比較される。コンパレータ８７は、入力された信号のレベルが閾値以上のときには出力信号のレベルを「ＯＮ」とし、入力された信号のレベルが閾値未満のときには出力信号のレベルを「ＯＦＦ」とする。コンパレータ８７から出力された信号はバッファ８８を介してカウンタ８９に入力され、信号のレベルが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わる時間間隔が順次カウントされる。カウンタ８９によるカウント値は、パターン検知信号（図１７参照）としてマイクロコンピュータ８３に入力される。

マイクロコンピュータ８３には、パターン検知信号として、単一の画像位置検出器６０当り２個（合計６個）のカウンタ８９からカウント値が各々入力されるコンパレータ８７から出力される信号において、レベルが「ＯＮ」となっている期間は、検出器が山型パターンを検出している期間に相当し、レベルが「ＯＦＦ」となっている期間は、検出器が山型パターンを検出していない期間（山型パターンの間隙を検出している期間）に相当する。従って、カウンタ８９から入力されるカウント値は、レジずれ検出用パターン５０における山型パターン５１の形成間隔を表している。

ところで、この実施の形態では、複数の画像形成部によって被検知媒体上にレジずれ検出用パターンを形成し、当該レジずれ検出用パターンを検出手段によって検出して、画像のレジずれを補正するレジずれ補正手段を有する画像形成装置において、前記レジずれ補正手段は、レジずれ検出用パターン形成時と、画像形成時とで、主走査方向及び副走査方向の位置に加えて、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ補正量のうち、少なくとも１つ以上を変更可能とするように構成されている

また、この実施の形態では、前記レジずれ補正手段は、画像処理によって、主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキューリードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ補正量のうち、少なくとも１つ以上を変更するように構成されている。

図１６はこの実施の形態に係るフルカラープリンタの制御部を示すブロック図である。

図１６において、８３はフルカラープリンタの画像形成動作を制御するマイクロコンピュータであり、このマイクロコンピュータ８３には、レジずれ補正動作で適宜使用されるレジずれ検出用パターン５０の画像情報やパラメータを記億する記憶手段としての不揮発性メモリ（ＮＶＭ）９０が接続されている。また、上記マイクロコンピュータ８３には、画像データを展開するための描画メモリ９１を備えた画像データ展開回路（Ｖｉｄｅｏ Ａｓｉｃ）９２が接続されており、当該画像データ展開回路（Ｖｉｄｅｏ Ａｓｉｃ）９２からは、ＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに各色の画像データが送られるようになっている。

上記画像データ展開回路（Ｖｉｄｅｏ Ａｓｉｃ）９２は、例えば、後述するように、ハードウェアとしてのロジック回路を用いて、主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ補正量の一部または全部を、イエロー （Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の一部の色又は全色で補正するものが用いられる。

図１７はこの実施の形態に係るフルカラープリンタにおいて、マイクロコンピュータ８３によって又は一部ハードウエアとしてのロジック回路によって実現される各種の機能のうち、レジずれの補正に係る機能（以下、この機能を実現するためのソフトウェア及びハードウェアをレジずれ補正手段としてのレジずれ補正部１００と総称する）が、詳細な機能毎にブロックに分けて示されている。

レジ補正部１００は、図１７に示すように、主として、入力されたパターン検知信号に基づいて、複数種類の画像のレジずれ量を検出（算出）するレジずれ量算出部１０１と、前記レジずれ量算出部１０１の算出結果に基づいて、前記複数種類の画像のレジずれを補正するための補正量を算出するレジずれ補正量算出部１０２と、前記レジずれ補正量算出部１０２によって算出されたレジずれ補正量に基づいて、前記画像のレジずれを補正するレジずれ補正部１０３を有している

レジずれ量検出部１０１は、各カウンタ８９から入力されるカウント値に基づいて、レジずれ検出用パターン５０内の各部位における山型マーク５１の形成時間間隔（図１８（Ａ）に示す時間間隔ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を検知する。単一の画像位置検出器６０から入力される２個のカウント値から求めた時問問隔ａ、ｂ、ｃｄは、主走査方向（以下、ＦＳ（Fast Scan）方向という）及び副走査方向（以下、ＳＳ（Slow Scan）方向という) についてパターン形成位置のずれが無ければ、図１８（Ｂ）に示すように互いに等しい値（ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ）となるが、図１８（Ｃ）又は（Ｄ）に示すようにパターンの形成位置がＦＳ方向にずれている場合、或いは図１８（Ｅ）又は（Ｆ）に示すようにパターン形成位置がＳＳ方向にずれている場合には、時間間隔ａ、ｂ、ｃ、ｄの少なくとも何れかの値が他の値と相違する。

このため、レジずれ量検出部１０１は、下記の算出式（数１）に従い、特定の色（例えばＣ）を基準として他の３色（例えばＹ、Ｍ、Ｋ）のＦＳ方向の色ずれ量ＦＳerr 及びＳＳ方向の色ずれ量ＳＳerr を算出することを、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃについて各々行う。

ＦＳerr ［ｓｅｃ］＝（ｂ−ａ）÷２
ＦＳerr ［ｍｍ］＝ＦＳerr ［sec ］・（単位時間当たりの距離）[mm/sec]
ＳＳerr[ｓｅｃ] ＝（ｄ−ｃ）＋（ｂ−ａ）÷２
ＳＳerr ［ｍｍ] ＝ＳＳerr ［sec ］・( 単位時間当たりの距離)[mm/sec］
ここでは、例えば、中央部の画像位置検出器６０Ｂにおける副走査方向に沿ったレジずれ量であるＳＳerr ［mm］の値が、そのままＳＳ方向に沿ったレジずれ量となる。

これにより、ＦＳ方向に沿った各位置（ＳＯＳ（Start Of Scan ）付近、ＣＯＳ（Center Of Scan）付近、及びＥＯＳ（End Of Scan ）付近）におけるレジずれ量がＦＳ方向及びＳＳ方向について各々検出される。そして、或る色についてのＳＯＳ付近、ＣＯＳ付近、及びＥＯＳ付近における色ずれ量ＦＳerr 、ＳＳerr に基づいて、ＦＳ方向に沿った位置（座標値Ｙ）と色ずれ量ＦＳerr 、ＳＳerr との関係（例として図１９に実線で示す関係）を求め、更に、座標値ｙからレジずれを補正するためのレジずれ補正量を算出するための算出式（この算出式が表す座標値ｙと色ずれ補正量との関係を例として図１９に破線で示す）をＦＳerr 、ＳＳerr について各々求めることを、基準色以外の３色について各々行う。

上記で求めた算出式に画像上のＦＳ方向に沿った各位置における座標値ｙを代入することにより、画像上のＦＳ方向に沿った各位置におけるレジずれ補正量を求めることができ、このレジずれ補正量に基づいて各画素の位置を各色毎に独立に補正することでレジずれを補正することができる。なお、図１９はＳＯＳ付近における色ずれ量とＣＯＳ付近における色ずれ量との偏差、及びＣＯＳ付近における色ずれ量とＥＯＳ付近における色ずれ量との偏差が等しい場合を示しているが、実際には両者は一致するとは限らない。両者が等しくない場合、ＦＳ方向に沿った位置とレジずれ量との関係や、ＦＳ方向に沿った位置からレジずれ補正量を求める算出式は、例えば最小二乗法等を適用して求めればよい。

また、レジずれ補正量算出部９１は、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃでレジずれ検出用パターン５０が検出されたタイミング、及び画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの検出位置に対するレジずれ検出用パターン５０の形成位置のずれ量に基づいて、走査線の副走査方向に沿った位置ずれ（Ｙマージン）、走査線の傾き（スキュー）、走査線の湾曲（ボウ）、全体倍率変化及び左右倍率変化を各々検出し、それぞれを補正するための補正量を求める。

走査線傾きについては、図２０（Ａ）に示すように、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの検出位置におけるレジずれ検出用パターン５０の形成位置のｘｙ座標（ｘ１，ｙ１）（ｘ，ｙ）（ｘ２，ｙ２）を各々検出し、その位置関係（図２０（Ｂ）参照）に基づき、以下の算出式に従って走査線傾き量を算出し、ＦＳ方向に沿った位置（座標値ｙ）から走査線傾きに対する補正量を算出するための算出式を求める。

上記で求めた算出式に画像上のＦＳ方向に沿った各位置における座標値ｙを代入することにより、画像上のＦＳ方向に沿った各位置における走査線傾き補正量を求めることができ、この走査線傾き補正量に基づいて各画素の位置を補正することで走査線傾きを補正することができる。

また、走査線湾曲については、レジずれ検出用パターン５０の形成位置のｘｙ座標（ｘ１，ｙ１）（ｘ，ｙ）（ｘ２，ｙ２）に基づき、以下の算出式に従って走査線湾曲として角度θ，ｘ，ｙ（図２１も参照）を各々算出し、ＦＳ方向に沿った位置（座標値ｙ）から走査線湾曲に対する補正量を算出するための算出式を求める。

上記で求めた算出式に画像上のＦＳ方向に沿った各位置における座標値ｙを代入することにより、画像上のＦＳ方向に沿った各位置における走査線湾曲補正量を求めることができ、この走査線湾曲補正量に基づいて各画素の位置を補正することで走査線湾曲を補正することができる。

また、全体倍率変化及び左右倍率変化については、まず画像位置検出器６０Ａの検出位置におけるレジずれ検出用パターン５０の形成位置と検出位置とのＦＳ方向に沿った偏差△ＸL 、画像位置検出器６０Ｃの検出位置におけるレジずれ検出用パターン５０の形成位置と検出位置とのＦＳ方向に沿った偏差△ＸR （図２２参照）を各々求め、以下の算出式に従って全体倍率に対する補正量を求める。

また、左右倍率変化（発生原因については図２３（Ｂ）を参照）については、前述の偏差△ＸL ，△ＸR に加え、画像位置検出器６０Ｂの検出位置におけるレジずれ検出用パターン５０の形成位置と検出位置とのＦＳ方向に沿った偏差△ＸC （図２３（Ａ）参照）も求め、以下の算出式に従って左側倍率及び右側倍率に対する補正量を各々求める。

上記で求めた倍率補正量に従い、ＣＯＳに相当する画素を中心として左側（図２３ではＥＯＳ側）の領域については、ＦＳ方向に沿った画素間隔を左側倍率補正量に従って補正し、ＣＯＳに相当する画素を中心として右側（図２３ではＳＯＳ側）の領域については、ＦＳ方向に沿った画素間隔を右側倍率補正量に従って補正することで、全体倍率変化及び左右倍率変化を補正することができる。なお上記副走査方向のレジずれ、走査線傾き、走査線湾曲、全体倍率変化、左右倍率変化は何れもレジずれのＤＣ成分に相当する。

次にレジずれのＡＣ成分の検知について説明する。ＦＳ方向のレジずれのＡＣ成分は、主として感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋのウォブル、中間転写ベルト２５の端面プロファイルに起因して発生する。例として図２４
（Ａ）に示すように、感光体ドラムの軸線に対して実際の回転軸が傾いていることで感光体ドラムのウォブルが生じていた場合、走査露光部による走査露光位置において、感光体ドラムの周面の位置がＦＳ方向に周期的に変動することにより図２４（Ｂ）に示すように、感光体ドラムの周面上への画像の形成位置がＦＳ方向に沿って周期的に変動する。

このため、レジずれ補正量算出部１０２は、何かの基準信号（例えば感光体ドラムに取付けたロータリーエンコーダのＺ相の信号）に基づいて、感光体ドラムの回転の１周期におけるＦＳ方向に沿ったレジずれ検出用パターン５０の形成位置を所定のサンプリング周波数（シャノンの定理によればサンプリング周波数は再生周波数の２倍とすればよいが、ノイズの影響を考慮すると最低でも再生周波数の６〜１０倍とすることが望ましい）でサンプリングし、サンプリング結果に基づいて画像形成位置のＦＳ方向に沿った変動の周期、振幅及び位相（感光体の周面上の位置との関係）を検知する。

上記で検知したＦＳ方向ＡＣレジずれの検知結果（画像形成位置のＦＳ方向に沿った変動の周期、振幅及び位相）に基づき、各画素のＦＳ方向に沿った位置を検知した画像形成位置のＦＳ方向に沿った変動を打ち消すように周期的に変化させる（周期、振幅を同一とし位相を逆位相とする）補正量を設定し、該補正量に従って補正を行うことにより、画像形成位置のＦＳ方向に沿った変動を補正することができる。

また、ＳＳ方向のレジずれのＡＣ成分は、主として感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋや中間転写ベルト２５を駆動するローラ２７〜３２の偏芯、中間転写ベルト２５の厚みの不均一性等に起因して発生する。例として図２４（Ｃ）に示すように、感光体ドラムの軸線に対して実際の回転軸が偏芯していた場合、走査露光部による走査露光位置において、感光体の周速が周期的に変動することによりＳＳ方向に沿った画素間隔が周期的に変動する。この画素間隔の周期的な変動は、例えば濃度が一定の領域内においては、図２４（Ｄ）に示すようにＳＳ方向に沿った周期的な濃度変動として視認される。

このため、レジずれ補正量算出部１０２は、何かの基準信号（例えば感光体に取付けたロータリーエンコーダのＺ相の信号）に基づいて、感光体ドラムの回転の１周期におけるＳＳ方向に沿ったレジずれ検出用パターン５０の形成位置を所定のサンプリング周波数でサンプリングし、サンプリング結果に基づいてＳＳ方向に沿った画素間隔の変動の周期、振幅及び位相（感光体の周面上の位置との関係）を検知する。

上記で検知したＳＳ方向のＡＣレジずれの検知結果（ＳＳ方向に沿った画素間隔の変動の周期、振幅及び位相）に基づき、ＳＳ方向に沿った画素間隔を、検知したＳＳ方向に沿った画素間隔の変動を打ち消すように周期的に変化させる（周期、振幅を同一とし位相を逆位相とする）補正量を設定し、設定した補正量に従って補正を行うことにより、ＳＳ方向に沿った画素間隔の変動を補正することができる。

なお、感光体ドラムの回転軸が傾いていることによるウォブルが生じていた場合、感光体ドラムの周速の変動の振幅及び位相がＦＳ方向に沿った各位置で相違し、これに伴って画素間隔の変動の振幅及び位相がＦＳ方向に沿った各位置で相違することになる。このため、上記を考慮すると、ＳＳ方向に沿った画素間隔の変動の周期、振幅及び位相の検知をＳＯＳ、ＣＯＳ、ＥＯＳの各位置で各々行い検出結果に基づき、ＦＳ方向に沿った各位置における、ＳＳ方向に沿った画素間隔の変動の周期、振幅及び位相を補間算出によって求め、算出結果に基づいてＳＳ方向に沿った画素間隔の変動を補正することが望ましい。

また写真画像等のように、画像の幾何学的な歪み（具体的には、画像形成位置のＦＳ方向に沿った変動やＳＳ方向に沿った画素間隔の変動）は目立たないものの、濃度の周期的な変動は顕著に視認される画像に対しては、上述したＦＳ方向に沿った画素位置及びＳＳ方向に沿った画素間隔の補正に代えて、濃度の補正のみを行うようにしてもよい。この場合、レジずれ検出用パターン５０に代えて、濃度が一定のベタ画像を形成し、形成したベタ画像のＦＳ方向及びＳＳ方向に沿った濃度変動の周期、振幅（濃度変動幅）及び位相を検知することが望ましく、検知した濃度変動の周期、振幅及び位相に基づき、検知した濃度変動が打ち消されるように各画素の濃度を周期的に変化させる補正を行えばよい。

一方、レジ補正部１００には、図１７に示すように、画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋによって形成すべき画像を表す画像データも入力される。なお、この画像データは、画像読取装置４が原稿２を読み取ることで得られた画像データであってもよいし、電話回線を介して他のファクシミリ装置から受信した画像データであってもよいし、通信回線を介してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の情報処理装置から受信したデータをビットマップデータとして展開することで得られた画像データであってもよい。

また、この実施の形態では、上記の画像データとして、形成すべき画像をＦＳ方向及びＳＳ方向に２４００ｄｐｉの解像度で多数の画素に分解すると共に、各画素のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色毎の濃度を各々８ビット（０〜２５５の２５６階調）で表す画像データを用いているが、画像データの解像度及び階調数は上記数値に限定されるものではない。

上記レジ補正部１００は、図１７に示すように、レジずれ補正部１０３を備えており、当該レジずれ補正部１０３は、レジずれ補正量算出（演算）部１０２によって算出された主走査方向及び副走査方向の位置に加えて、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキューサイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ補正量のうち、少なくとも１つ以上を補正する際、レジずれ検出用パターン形成時と、画像形成時とで、これらの補正量を変更可能とするように構成されている

つまり、上記レジずれ補正部１０３は、画像データを画像データ展開回路（Ｖｉｄｅｏ Ａｓｉｃ）９２によって展開する際に、主走査方向及び副走査方向の位置に加えて、リードのスキューやサイドのスキュー、あるいはリードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ補正量を、画像データの画素位置を移動させることによって補正するように構成されている。例えば、形成される画像に、図１９に実線で示すようなスキューが存在する場合には、画像データの画素位置を当該スキューを打ち消すように、図１９に破線で示すように画像データの画素位置を移動させることによって補正するようになっている。

具体的には、レジずれ補正部１０３は、レジずれ検出用パターン５０形成時には、画像形成時と異なり、レジずれ検出用パターン５０がレジ検出用センサとしての画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの直下または直上近傍に来るように、レジずれ検出用パターン５０全体の位置を操作する。このとき、レジずれ補正量は変更せず、レジずれ検出用パターン５０全体の位置を動かす。具体的には、レジずれ検出用パターン５０の主走査方向及び副主走査方向の位置に加えて、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等の一部または全てについて、画像位置を操作し、レジずれ検出用パターン５０を形成するように構成されている。

また、画像出力時には、用紙の伸縮や用紙の斜行等に起因する画像の歪みが発生するので、上記にて読み取ったカラーレジずれの補正に加えて、用紙に対する画像の、主走査方向及び副主走査方向の位置に加えて、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等の補正が可能な構成とする。

以上の構成において、この実施の形態１に係るタンデム方式のフルカラープリンタでは、次のようにして、レジずれ検出用パターンを検出する検出手段の取り付け位置に誤差がある場合であっても、主走査方向及び副走査方向の位置、主走沓方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ補正量を補正して、印刷機に代替可能な高画質な両像を形成することが可能となっている。

すなわち、この実施の形態１に係るタンデム方式のフルカラープリンタでは、装置の電源をＯＮしたときや、環境温度が所定の値以上変化した場合、所定枚数プリントした場合、あるいは用紙トレイを開閉した場合など、所定のタイミングで、図１２に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋによって、中間転写ベルト２５上にレジずれ検出用パターン５０を形成し、当該レジずれ検出用パターン５０を３つの画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃによって検出するようになっている。

その際、上記中間転写ベルト２５上にレジずれ検出用パターン５０を形成するには、不揮発性メモリ９２に記憶されたレジずれ検出用パターン５０を形成するための画像データがそのまま使用され、図１７に示すようなレジずれ補正部における補正処理が施されない。

上記画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃによって検出されたレジずれ検出用パターン５０の信号は、図１５に示す信号処理回路によって処理された後、パターン検知信号として、マイクロコンピュータ８３に入力される。

上記マイクロコンピュータ８３では、図１７に示すように、当該マイクロコンピュータ８３のソフトウエア及びハードウエアによって実現される各種の機能に基づいて、次に示すような画像のレジずれ量の算出、補正量の算出、及び画像形成の位置の補正処理等が実行される。

まず、上記マイクロコンピュータ８３によって実現されるレジずれ量算出部１０１では、図２５に示すように、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃからのパターン検知信号に基づいて、主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、リードのスキュー、リードのリニアリティ等のレジずれ量が算出される。

次に、レジずれ補正量算出部１０２では、図２５に示すように、上記レジずれ量算出部１０１で算出された主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、リードのスキュー、リードのリニアリティ等のレジずれを補正するためのレジずれ補正量( 補正座標) が、上述した数式に基づいて算出される。

そして、上記レジずれ補正量算出部１０２によって算出された主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、リードのスキュー、リードのリニアリティ等のレジずれを補正するためのレジずれ補正量（補正座標）は、図１６に示すように、不揮発性メモリ92に記憶され、画像形成時において使用される。

次に、画像を形成する際には、プリントすべきカラー原稿２の画像を、画像読取装置４によって読み取ったり、図示しないパーソナルコンピュータ等からフルカラーの画像データを送信することによって、フルカラー画像のプリントが行われる。

ところで、上記の如くレジずれ検出用パターン５０を形成し、当該レジずれ検出用パターン５０を画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃによって検出し、マイクロコンピュータ８３によって、主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、リードのスキュー、リードのリニアリティ等のレジずれ量を算出して、当該レジずれ量を補正するレジずれ補正量を求め、レジずれを補正する処理を施した場合であっても、図２６に示すように、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの取り付け位置に誤差があると、印刷機と同等の高画質な画像が得られない場合がある。

そこで、この実施の形態では、レジずれを補正する処理を施した場合であっても、所望の高画質のフルカラー画像が得られない場合には、図２７に示すように所望のフルカラー画像の外周に、印刷分野で所謂トンボと呼ばれる十字状のプリント位置基準マーク１３０を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）ブラック（Ｋ）の４色で、記録用紙３４の四隅の所定の位置に形成するマニュルモードを選択し、十字状のプリント位置基準マーク１３０を形成する。このマニュルモードは、例えば、サービスマンやユーザが、プリンタのユーザーインターフェイスを操作することによって、マイクロコンピュータ８３によって実行される。

次に、サービスマンやユーザは、十字状のプリント位置基準マーク１３０が四隅の所定の位置に形成された記録用紙３４を、手作業によって十字状のプリント位置基準マーク１３０間の長さ及び位置を測定するか、記録用紙３４を高精度の画像読取装置４にセットして、当該画像読取装置４によって読み取る。

そして、上記記録用紙３４上に形成された十字状のプリント位置基準マーク１３０間の長さ及び位置が、所定の値からずれている場合には、サービスマンやユーザは、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃのいずれか１つ以上に、取り付け位置の誤差があると判断して、プリンタのユーザーインターフェイスを操作することによって、マイクロコンピュータ８３によってレジずれ補正量を算出する際に、当該画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの取り付け位置の誤差を、レジずれ補正量に反映する設定を行う。

その後、サービスマンやユーザーは、十字状のプリント位置基準マーク１３０が四隅の所定の位置に形成された記録用紙３４を、再度プリントして、十字状のプリント位置基準マーク１３０が四隅の所定の位置に形成されていることを確認して、所望のプリント作業を実行する。

このように、上記実施の形態では、レジずれ検出用パターン５０を形成するときには、画像形成時と異なり、レジずれ検出用パターン５０がレジ検出用センサとしての画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの直下または直上近傍に来るように、レジずれ検出用パターン５０全体の位置を操作する。このとき、レジずれ補正量は変更せず、レジずれ検出用パターン５０全体の位置を動かす。具体的には、レジずれ検出用パターン５０の主走査方向及び副主走査方向の位置に加えて、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等の一部または全てについて、画像位置を操作し、レジずれ検出用パターン５０を形成して、レジずれ補正量を求める。

そして、実際の画像形成時に、レジずれ補正部によって、主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ量を補正して画像を形成する。

次に、上記の如く、主走査方向及び副走査方向の位置、主走脊方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ量を補正して画像を形成することによって、所望の高画質の画像を得ることができる。

また、上記レジずれ検出用パターン５０を検出する画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの取り付け位置に誤差がある場合には、レジずれ検出用パターン５０の形成、及びレジずれの補正処理を施しても、所望の高画質の画像を得ることができない。

そこで、この場合には、両像位置特定用マークとしての十字状のプリント位置基準マーク１３０を記録用紙３４上にプリントして、当該十字状のプリント位置基準マーク１３０の位置を、サービスマンやユーザー、あるいは高精度の画像読取装置によって検出して、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの取り付け位置の誤差を求め、当該画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの取り付け位置の誤差をレジずれ補正量にフィードバックするようになっている。

そのため、この実施の形態では、レジずれ検出用パターンを検出する検出手段の取り付け位置に誤差がある場合であっても、主走脊方向及び副走査方向の位置主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ補正量を補正して、印刷機に代替可能な高画質な両像を形成することが可能となっている。
なお、本実施例では、センサの数は３個としているが、５個等より多くのセンサで高次の走査線の曲がりや部分倍率を検知可能な構成とすることも可能である。

参考実施の形態１
図２８はこの発明の参考実施の形態１を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この参考実施の形態１では、記録媒体の両面に画像を形成可能に構成されている画像形成装置において、レジずれ補正手段は、記録媒体の両面に画像を形成する際に、表面画像形成時と、裏面画像時とで、主走査方向及び副走査方向の位置に加えて、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ補正量のうち、少なくとも1 つ以上を変更するように構成されている。

また、この参考実施の形態１では、前記複数の画像形成部によって記録媒体上の表裏両面に画像位置を特定するマークを形成し、当該画像位置特定用マークを読取手段によって読み取るとともに、レジずれ補正手段によってレジずれを補正するように構成した画像形成装置において、前記レジずれ補正手段は、記録媒体の表面に形成された少なくとも２つ以上の画像位置特定用マークを読取手段により読み取った結果に基づいて、記録媒体の裏面に画像を形成する際に、主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ補正量のうち、少なくとも１つ以上を変吏するように構成されている。

さらに、この参考実施の形態１では、前記レジずれ補正手段は、記録媒体の表裏両面にそれぞれ形成された少なくとも２つ以上の画像位置特定用マークが、互いに重なるように主走杏方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ補正量のうち、少なくとも一つ以上を変更するように構成されている。

すなわち、この参考実施の形態１では、図２８に示すように、両面用の用紙搬送路４９に、記録用紙３４の表面に形成( 定着) された画像位置特定用マークとしての十字状のプリント位置基準マーク１３０を読み取る、読取手段としてのＣＣＤ等からなる読取センサ１５０が配設されている。なお、上記読取センサ１５０は、十字状のプリント位置基準マーク１３０の位置に対応して主走査方向に沿った２箇所の位置に設けられている。

そして、この実施の形態では、両面プリント時に、記録用紙３４の表面に形成（定着）された十字状のプリント位置基準マーク１３０を読取センサ１５０によって読み取る。

すると、マイクロコンピュータ８３は、読取センサ１５０によって読み取られて十字状のプリント位置基準マーク１３０の位置に基づいて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像が、主走査方向及び副走査方向に沿ってどの程度ずれているかを算出する。

その際、上記記録用紙３４は、定着器３７を通過しているため、当該記録用紙３４の含水率や材質によっては、画像が伸びたり縮んでいる場合がある。そこでマイクロコンピュータ８３は、記録用紙３４上に形成された画像の主走査方向及び副走査方向に沿ったずれ量を求めて、記録用紙３４の裏面に画像を形成する際に、レジずれ補正部１００によって、前述したレジずれの補正に合わせて、当該主走査方向及び副走査方向に沿ったずれ量を補正するようになっている。

また、他のレジずれ補正量においても、場合に応じて、主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ補正量のうち、少なくとも1 つ以上を変更するように構成されている。

こうすることによって、記録用紙３４の表裏両面にそれぞれ形成された少なくとも２つ以上のプリント位置基準マーク１３０が、互いに重なるように画像を形成することができる。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

実施の形態２
この発明の実施の形態２について、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、レジずれ補正手段は、記録媒体収容トレイ、記録媒体搬送状態、記録媒体形状、被検知媒体、記録媒体の材質などの情報、機内環境、周辺環境、電源ＯＮ後の画像形成枚数、連続画像形成枚数、総画像形成枚数などの画像形成のための情報の少なくとも１つ以上に基づいて、主走査方向及び副走査方向の位置、羊走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等のレジずれ補正量のうち、少なくとも１つ以上を変更するように構成されている。

この実施の形態２では、レジずれ補正手段としてのマイクロコンピュータ８３が、フルカラープリンタの画像形成動作を制御するように構成されているが、同時に、マイクロコンピュータ８３は、図示しないセンサ等によって、用紙トレイ３９〜４１の状態、記録用紙３４の搬送状態、記録用紙３４の形状、被検知媒体としての中間転写ベルト２５や図示しない用紙搬送ベルト、記録用紙の材質などの情報、機内環境、周辺環境、電源ＯＮ後の画像形成枚数、連続画像形成枚数、総画像形成枚数などの画像形成のための情報の少なくとも１つ以上を検出し、これらの画像形成のための情報に基づいて、主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティサイドのリニアリティ等のレジずれ補正量のうち、少なくとも１つ以上を変更するように構成されている。

上記マイクロコンピュータ８３は、不揮発性メモリ９２に、予め、各種環境条件等とレジずれ補正量との関係をテーブル化して記憶しており、当該補正のためのテーブルに基づいて、記録用紙の材質などの情報、機内環境、周辺環境、電源ＯＮ後の画像形成枚数、連続画像形成枚数、総両像形成枚数などの画像形成のための情報の少なくとも1 つ以上に応じて、レジずれ補正量を調整した上で、レジずれ補正動作を実行するようになっている。

また、マイクロコンピュータ８３は、プリンタ本体1 内蔵または外部の画像読取装置による読み取り結果や、ユーザー等による調整量設定に基づいたテーブルのキャリブレーション結果を逐次学習可能となるように構成しても良い。

なお、その際、画像読取装置４からの情報による上記「補正テーブル」のキャリブレーション時において、読み取り対象原稿の一部に、その画像を出力した時の機内温度・湿度並びに周辺温度・湿度（１箇所または複数箇所における測定値）、電源ＯＮ以降（スリープ復帰後）の出力枚数、上記原稿を出力するまでの連続出力枚数、出力メデイアの材質・繊維の配向特性・厚さ・含水率・大きさ・表面の性状、などの情報の1 つ以上のいくつかまたは全てを、バーコードのようにコード化して記入しておくように構成しても良い。

さらに、定着器３７や、用紙搬送部、ベルトモジュール、画像読取装置、レジコンセンサなどの、脱着・交換や、本体の振動・衝撃などを、ショックセンサ等によって検出し、その検出情報に基づいて、補正量テーブルの内容をクリアして、基準となるテーブルにもどるように構成しても良い。

尚、本発明は、レジずれ検知用パターンを形成するものに限らず、マルチプルのカラー機や白黒機にも適用できるものである。

図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム方式のカラー画像形成装置を示す概略斜視図である。 図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム方式のカラー画像形成装置を示す構成図である。 図３はＲＯＳを示す構成図である。 図４は主走査方向の倍率ずれを示す説明図である。 図は主走査方向のマージンずれを示す説明図である。 図６はスキューずれを示す説明図である。 図７は副走査方向のマージンずれを示す説明図である。 図８は副走査方向の周期的な変動を示す説明図である。 図９は主走査方向の周期的な変動を示す説明図である。 図１０は各種のレジずれが合成されたカラーレジずれを示す説明図である。 図１１はカラーレジずれの発生状態を示す説明図である。 図１２はカラーレジずれの検知パターンを示す斜視図である。 図１３はカラーレジずれの検知パターンを示す平面図である。 図１４はカラーレジずれの検知手段を示す構成図である。 図１５はカラーレジずれの検出回路を示すブロック図である。 図１６はカラーレジずれの検知パターンの形成回路を示すブロック図である。 図１７はカラーレジずれの補正回路を示すブロック図である。 図１８はカラーレジずれの検知状態を示す説明図である。 図１９はカラーレジずれの検知状態を示す説明図である。 図２０はカラーレジずれの検知状態を示す説明図である。 図２１はカラーレジずれの検知状態を示す説明図である。 図２２は全体倍率の補正方法を示す説明図である。 図２３は左右倍率の補正方法を示す説明図である。 図２４はウオブルの発生状態を示す説明図である。 図２５はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置のレジずれ補正方法を示す説明図である。 図２６はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置のレジずれ補正方法を示す説明図である。 図２７はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置のレジずれ補正方法を示す説明図である。 図２８はこの発明の参考実施の形態１に係る画像形成装置を示す構成図である。

符号の説明

５０：レジずれ検出用パターン、６０：画像位置検出器、９２：画像データ展開回路、１００：レジ補正部（レジずれ補正手段）、１０１：レジずれ量算出部、１０２：レジずれ補正量算出部、１０３：レジずれ補正部。

Claims (4)

1. 色の異なる画像を形成する複数の画像形成部と、原稿の画像を読み取る画像読取部を備え、前記複数の画像形成部で形成された色の異なる複数の画像を、記録媒体上に重ね合わせた状態で形成する画像形成装置であって前記複数の画像形成部によって被検知媒体上にレジずれ検出用パターンを形成し当該レジずれ検出用パターンを検出手段によって検出して、画像のレジずれを補正するレジずれ補正手段を有する画像形成装置において、
   前記レジずれ補正手段は、前記複数の画像形成部によって前記記録媒体上の所定の位置に形成されたプリント位置基準マークを前記画像読取部によって読み取り、当該画像形成部によって読み取られたプリント位置基準マーク位置の所定値からのずれにより前記検出手段の取り付け位置の誤差を求め、前記複数の画像形成部によって被検知媒体上にレジずれ検出用パターンを形成し当該レジずれ検出用パターンを検出手段によって検出して、画像のレジずれを補正するレジずれ補正量を算出する際に、前記検出手段の取り付け位置の誤差をレジずれ補正量にフィードバックすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記検出手段の直下または直上に来るように前記レジずれ検出用パターンを形成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. 前記レジずれ補正手段は、記録媒体収容トレイ、記録媒体搬送状態、記録媒体形状、被検知媒体、記録媒体の材質などの情報、機内環境、周辺環境、電源ＯＮ後の画像形成枚数、連続画像形成枚数、総画像形成枚数などの画像形成のための情報の少なくとも１つ以上に基づいて、主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ等の記録媒体に対する画像位置補正量のうち、少なくとも１つ以上を変更可能とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記レジずれ補正手段は、形成すべき画像データの画素位置を動かすことによって、レジずれの補正を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。

Images