JP4710287B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の像担持体それぞれに互いに異なる色のトナー像を形成し、形成された複数色のトナー像を、最終的に記録媒体上に転写および定着させることにより定着トナー像からなるカラー画像を形成する画像形成装置に関する。

近年、電子写真方式のプリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置において、複数の感光体を備え各感光体上に静電潜像を形成し、各感光体上の静電潜像をＹ（イエロ），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（サイアン），Ｋ（ブラック）の各色トナーで現像して各色トナー像を形成し、これらの色トナー像を中間転写ベルト上に転写しさらに用紙上に転写して定着することにより、その用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する、いわゆるタンデム方式の画像形成装置が普及している。このタンデム方式の画像形成装置は、１つの感光体を４回転させて各色トナー像を中間転写ベルト上に順次転写し、さらに用紙上に一括転写して定着することにより、その用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する、いわゆる４サイクル方式の画像形成装置と比較し、高速に画像形成を行なうことができ生産性に優れている。

タンデム方式の画像形成装置では、各画像形成ステーションで形成される各色トナー像を中間転写ベルト上にいかに精度良く重ね合わせて、用紙上に形成されるカラー画像の色ずれを低減させるのかが重要な課題である。この色ずれは、各画像形成ステーションを構成する各感光体の傾きや、各感光体に向けて各色用のレーザー光を照射する光学系の走査レンズの屈折特性の不均一や反射ミラーの角度調整の誤差等に起因して、各色用のレーザー光による各感光体上への走査ラインが傾いたり（スキュー）、湾曲したり（ボウ）、あるいは倍率変動などが生じるために発生する。

そこで、色ずれを補正するために、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応して形成した、それぞれ主走査方向において位置の異なる２個以上のレジストマークの検出結果に基づいて取得された各色の位置ずれ量から、画像を形成する各画素の書込位置を算出する補正近似関数を生成し、この補正近似関数に基づいて、画像書込位置を補正する技術が提案されている（特許文献１参照）。
特開２０００―１１２２０６号公報

従来の画像形成装置では、一般に、カラー画像の色ずれ補正や像倍率の調整にあたり、あらかじめ測定された色ずれ補正量や像倍率の調整量を、画像メモリ上のアドレス量に換算しておき、換算されたアドレス量だけ画像メモリのアドレスをずらすことにより、画像形成位置を補正するということが行なわれる。ここで、換算されたアドレス量だけ画像メモリのアドレスをずらすにあたり、画素単位での移動が行なわれる。このため、この移動が行なわれた位置において画素単位で段差が発生することとなる。

ここで、画像形成装置において画像形成を行なう場合、面積階調方式を用いることが多い。この面積階調方式では、網点や万線等に代表されるような周期構造を持つスクリーンを使用し、画像信号の強度に応じて網点の大きさや線幅を変調することにより、画像の階調再現を行なう。ここで、周期構造をもつスクリーンの並び方向をスクリーン角度、空間周波数（空間的密度）をスクリーン線数と呼称する。スクリーン角度は基準軸に対するスクリーンの傾き角度で表わされ、スクリーン線数は単位長さあたりの網点（又は網点の列）の数で表わされる。

画像形成装置では、このようなスクリーンが各色毎に用意されており、各スクリーンは各色それぞれに応じたスクリーン角度およびスクリーン線数を有する。画像形成装置では、各色のトナー像を表わす画像データおよび各色のスクリーン角度等を表わす画像データに基づいて、中間転写ベルト上に各色のトナー像を転写する。従来の画像形成装置では、カラー画像の色ずれ補正や像倍率の調整にあたり、上述したように、画素単位で段差が発生する。この段差は所定の角度を有する。ここで、段差が有する所定の角度とスクリーンの角度とが重なる場合がある。すると、最終的に用紙上に形成された画像に白スジや黒スジが発生する場合がある。従って、画像の品質が低下するという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、画像の品質を高めることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を解決する本発明の画像形成装置のうちの第１の画像形成装置は、複数の像担持体それぞれに互いに異なる色のトナー像を形成し、形成された複数色のトナー像を、最終的に記録媒体上に転写および定着させることにより定着トナー像からなるカラー画像を形成する画像形成装置において、
上記複数の像担持体により形成されるトナー像の色ずれ量を検出する色ずれ量検出部と、
上記色ずれ量検出部で検出された色ずれ量に基づいて、上記複数の像担持体それぞれに形成される各トナー像の形成位置を調整する像形成位置調整部とを備え、
上記像形成位置調整部は、上記色ずれ量検出部で検出された色ずれ量に基づいて、上記複数の像担持体それぞれに形成される各色トナー像の相対的な色ずれを補正するための各色ごとの各調整量を求め、次いで、この各色ごとの各調整量のうち最大値と最小値と値の幅が所定範囲の幅よりも小さい場合、あらかじめ設定された色の調整量が、その各色ごとの各調整量がいずれも所定範囲内に収まるという条件下で０に向かって最小となるようにその各調整量を調整することにより、各色ごとの最終的な調整量を求めるものであることを特徴とする。

本発明の第１の画像形成装置は、複数色のトナー像のうちのあらかじめ設定された色のトナー像の形成位置の調整量が、それら複数色のトナー像の形成位置の調整量がいずれも所定範囲内に収まるという条件下で最小となるように、上記複数の像担持体それぞれに形成される各トナー像の形成位置を調整するものである。このため、色ずれ補正が行なわれた結果、画素単位で段差が発生し、この段差が有する角度とあらかじめ設定された色のスクリーンの角度とが重なることにより、最終的に用紙上に形成される画像に白スジや黒スジが発生ことが予想される場合、あらかじめ設定された色のトナー像の形成位置の調整量を最小にすることにより、画素単位での段差の発生を防止することができる。このようにすることにより、画像に発生する白スジや黒スジを抑えることができ、画像の品質を高めることができる。

また、上記目的を解決する本発明の画像形成装置のうちの第２の画像形成装置は、複数の像担複数の像担持体それぞれに互いに異なる色のトナー像を形成し、形成された複数色のトナー像を、最終的に記録媒体上に転写および定着させることにより定着トナー像からなるカラー画像を形成する画像形成装置において、
上記複数の像担持体により形成されるトナー像の主走査方向の倍率を検出する像倍率検出部と、
上記像倍率検出部で検出された倍率に基づいて、上記複数の像担持体それぞれに形成される各トナー像の主走査方向の倍率を調整する像倍率調整部とを備え、
上記像倍率調整部は、上記像倍率検出部で検出された倍率に基づいて、上記複数の像担持体それぞれに形成される各色トナー像の相対的な倍率を補正するための各色ごとの各調整量を求め、次いで、この各色ごとの各調整量のうち最大値と最小値と値の幅が所定範囲の幅よりも小さい場合、あらかじめ設定された色の調整量が、各色ごとの各調整量がいずれも所定範囲内に収まるという条件下で０に向かって最小となるようにその各調整量を調整することにより、各色ごとの最終的な調整量を求めるものであることを特徴とする。

本発明の第２の画像形成装置は、複数色のトナー像のうちのあらかじめ設定された色のトナー像の倍率の調整量が、それら複数色のトナー像の倍率の調整量がいずれも所定範囲内に収まるという条件下で最小となるように、上記複数の像担持体それぞれに形成される各トナー像の主走査方向の倍率を調整するものである。このため、倍率調整が行なわれた結果、画素単位で段差が発生し、この段差が有する角度とあらかじめ設定された色のスクリーンの角度とが重なることにより、最終的に用紙上に形成される画像に白スジや黒スジが発生ことが予想される場合、あらかじめ設定された色のトナー像の主走査方向の倍率の調整量を最小にすることにより、画素単位での段差の発生を防止することができる。このようにすることにより、画像に発生する白スジや黒スジを抑えることができ、画像の品質を高めることができる。

本発明の画像形成装置によれば、画像に発生する白スジや黒スジが抑えられて画像の画質を高めることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１の画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す図である。

図１に示す画像形成装置１には、それぞれＹ（イエロ），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（サイアン），Ｋ（ブラック）色のトナー像が形成される感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ（本発明にいう像担持体の一例に相当）と、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面を所定の電位に帯電する帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋと、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色のトナーを収容した現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面に残留した残留トナーを除去するクリーニング部材１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋとが備えられている。

また、この画像形成装置１には、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに接触しながら矢印Ａ方向に移動する無端状の中間転写ベルト２０と、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋそれぞれに対向して中間転写ベルト２０の内側に配備され対応する感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト２０上に１次転写する１次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋと、駆動ロール２２と、テンションロール２３と、バックアップロール２４とが備えられている。

さらに、この画像形成装置１には、中間転写ベルト２０を挟んでバックアップロール２４に対向し、中間転写ベルト２０上のトナー像を用紙Ｐに２次転写する２次転写ロール２５と、その用紙Ｐ上に転写されたトナー像を定着させるための加熱ロール２６ａ，加圧ロール２６ｂからなる定着器２６と、定着トナー像からなる画像が形成された用紙Ｐを装置外部に搬送する搬送ロール２７とが備えられている。

また、この画像形成装置１には、用紙トレイ２８，２９と、用紙トレイ２８，２９からの用紙Ｐを搬送する搬送ロール３０，３１と、用紙トレイ２８，２９のうちのいずれか一方から搬送されてきた用紙Ｐを所定のタイミングでバックアップロール２４および２次転写ロール２８からなる転写領域に送り込むレジロール３２とが備えられている。

さらに、この画像形成装置１には、画像情報に対応したレーザー光を感光体１１Ｙ，１１Ｍに照射する露光装置（ＲＯＳ）３３と、画像情報に対応したレーザー光を感光体１１Ｃ，１１Ｋに照射する露光装置（ＲＯＳ）３４が備えられている。

また、この画像形成装置１には、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋにより形成されるトナー像の色ずれ量を検出する色ずれ量検出部４０と、色ずれ量検出部４０で検出された色ずれ量に基づいて、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋそれぞれに形成される各トナー像の形成位置を、露光装置３３，３４を経由して調整する像形成位置調整部５０が備えられている。この像形成位置調整部５０は、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのトナー像のうちのあらかじめ設定された色のトナー像の形成位置の調整量が、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのトナー像の形成位置の調整量がいずれも所定範囲内に収まるという条件下で最小となるように、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋそれぞれに形成される各トナー像の形成位置を、露光装置３３，３４を経由して調整する。

さらに、この像形成位置調整部５０は、具体的には後述するが、色ずれ量検出部４０で検出された色ずれ量に基づいて、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋそれぞれに形成される各色トナー像の相対的な色ずれを補正するための各色ごとの各調整量を求め、次いであらかじめ設定された色の調整量が、各色ごとの各調整量がいずれも所定範囲内に収まるという条件下で最小となるように各調整量を調整することにより、各色ごとの最終的な調整量を求める。

このような画像形成装置１で、用紙Ｐ上に定着トナー像からなるカラー画像を形成するには、典型的にはスキャナ（図示せず）で読み取られた原稿を表わす画像情報が露光装置３３，３４に送られる。露光装置３３，３４は、この画像情報に対応したレーザー光を、あらかじめ帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋで所定の電位に帯電された感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに照射する。これにより、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面に静電潜像が形成され、この静電潜像が現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋによって現像されて、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面にはトナー像からなる可視像が形成される。こうして形成された各トナー像は、所定の転写バイアス電圧が印加された１次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋにより中間転写ベルト２０の表面に１次転写される。

中間転写ベルト２０の表面に転写された転写トナー像は、バックアップロール２４および２次転写ロール２５により２次転写される。この２次転写では、用紙トレイ２８（もしくは用紙トレイ２９）に収容された用紙Ｐが搬送ロール３０（もしくは搬送ロール３１）で搬送されてレジロール３２によるタイミングでバックアップロール２４，２次転写ロール２５からなる転写領域に送り込まれることにより、その用紙Ｐ上に転写される。用紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着器２６によって加熱および加圧されて用紙Ｐ上に定着されて搬送ロール２７で装置外部に搬送される。このようにして、一連の画像形成サイクルが終了する。

次に、本実施形態の画像形成装置１における色ずれ補正（スキュー補正）について説明する。先ず、この画像形成装置１で色ずれ補正用のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像を中間転写ベルト２０上に形成する。次いで、これらのトナー像を色ずれ量検出部４０で検出し、さらに像形成位置調整部５０でこれらトナー像の形成位置を調整するということが行なわれる。以下、詳細に説明する。

色ずれ補正は、第１段階と第２段階とにわたり行なわれる。第１段階では、各色毎のスキュー補正量をできるだけ小さくする演算が行なわれる。次いで、第２段階にて、後述する特定色を基準とした絶対補正が行なわれる。第１段階では、各色毎のスキュー補正量をできるだけ小さくする演算が行なわれるが、これはセンサを基準とした補正を行なった場合、センサの取り付け精度の補正量が加わるために補正機構にその分だけ調整量を持たせることとなり、コストアップするため、これを回避するためである。以下、詳細に説明する。

図２は、図１に示す画像形成装置における色ずれ補正のうちの、第１段階における色ずれ補正を説明するための図である。

図２（ａ）には、中間転写ベルト上に形成されたトナー像の、色ずれ補正が行なわれる以前の傾き（スキュー）状態が示されている。この図２（ａ）には、トナー像の傾きが小さい順に（図２の上から順に）、Ｙ色トナー像６１Ｙ，Ｍ色トナー像６１Ｍ，Ｋ色トナー像６１Ｋ，Ｃ色トナー像６１Ｃが示されている。このような傾きを持つトナー像６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｋ，６１Ｃそれぞれの色ずれ量は、図１に示す色ずれ量検出部４０で検出される。像形成位置調整部５０は、先ず、検出されたトナー像６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｋ，６１Ｃの色ずれ量に対応するスキュー補正量ＳＫＹ，ＳＫＭ，ＳＫＫ，ＳＫＣを求める。次いで、像形成位置調整部５０は、これらスキュー補正量ＳＫＹ，ＳＫＭ，ＳＫＫ，ＳＫＣから、各色トナー像６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｋ，６１Ｃの相対的な色ずれを補正するための各色ごとの各調整量ＳＫｙ，ＳＫｍ，ＳＫｋ，ＳＫｃを求める。具体的には、
ＳＫｓｔｄ＝（ＭＡＸ（ＳＫＸ）＋ＭＩＮ（ＳＫＸ））÷２
（但し、Ｘは、Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃのいずれか）
を求め、さらに、
ＳＫｘ＝ＳＫＸ−ＳＫｓｔｄ
を演算する。

このようにして、図２（ｂ）に示すように、ＳＫｓｔｄの箇所で揃ったトナー像６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｋ，６１Ｃが得られる、各トナー像６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｋ，６１Ｃの各調整量ＳＫｙ，ＳＫｍ，ＳＫｋ，ＳＫｃを求める。。

次いで、図１に示す画像形成装置１における色ずれ補正のうちの、第２段階における色ずれ補正を行なう。

図３は、図１に示す画像形成装置１における色ずれ補正のうちの、第２段階における色ずれ補正を説明するための図である。

第２段階では、あらかじめ設定された色（特定色：ここではＫ色）のトナー像６１Ｋの形成位置の調整値ＳＫｋが、各色のトナー像６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃごとの各調整量ＳＫｙ，ＳＫｍ，ＳＫｃがいずれも所定範囲内に収まるという条件下で最小となるように各調整量ＳＫｙ，ＳＫｍ，ＳＫｋ，ＳＫｃを調整することにより、各色ごとの最終的な調整量を求める。ここで、あらかじめ設定された色であるＫ色のトナー像６１Ｋについて説明する。

本実施形態の画像形成装置１では、画像形成を行なうにあたり面積階調方式が用いられる。この面積階調方式では、網点や万線等に代表されるような周期構造を持つスクリーンを使用し、画像信号の強度に応じて網点の大きさや線幅を変調することにより、画像の階調再現が行なわれる。このスクリーンは、Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ色毎に用意され、各スクリーンは互いに異なるスクリーン角度を有する。ここで、従来の、カラー画像の色ずれ補正が行なわれた場合、所定のアドレス量だけ移動が行なわれるため、この移動が行なわれた位置において画素単位で段差が発生する。この段差は所定の角度を有する。ここでは、この所定の角度とＫ色のスクリーンの角度とが重なると、所定の角度とＹ，Ｍ，Ｃ色のスクリーンの角度とが重なる場合と比較し、最終的に用紙上に形成された画像に白スジや黒スジが発生する。このため、本実施形態では、このＫ色のトナー像６１Ｋをあらかじめ設定された色のトナー像とし、このＫ色のトナー像６１Ｋの調整量が最小となるように、以下に説明するように各調整量を調整する。

図３には、第２段階において行なわれる色ずれ補正として、３つのケースが示されている。第１のケースは、第１段階において行なわれた色ずれ補正をそのまま行なうケースである。また、第２のケースは、Ｋ色のトナー像６１Ｋの形成位置の調整量が最小となるように各色のトナー像６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｋ，６１Ｃの形成位置を調整する理想的なケースである。さらに、第３のケースは、Ｋ色のトナー像６１Ｋの形成位置の調整量が、Ｙ色のトナー像６１Ｙの形成位置の調整量が所定範囲内に収まるという条件下で最小となるように各色のトナー像６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｋ，６１Ｃの形成位置を調整するケースである。以下、詳細に説明する。

図３には、調整範囲の最大値（調整量ＭＡＸ）と、調整範囲の最小値（調整量ＭＩＮ）が示されている。

ここで、調整量ＭＩＮ≦ＳＫｓｔｄ≦調整量ＭＡＸ
と表わされる。

また、あらかじめ設定されたＫ色のトナー像６１Ｋを基準とした絶対補正（調整量ＭＩＮと調整量ＭＡＸとの間での補正）は、スクリーンとの干渉（白スジや黒スジが発生する現象）を防ぐ目的で、最終的な調整量が調整量ＭＩＮから調整量ＭＡＸまでになるように、ＳＫｓｔｄに一括してオフセットを持たせることで特定色の調整量を可能な限り小さくするように行なう。

また、調整量ＭＡＸと調整量ＭＩＮとの間に、Ｋ色のトナー像６１Ｋの形成位置の調整量を許容するための最大許容値（ＳＫｓａｆｔｙ）と最小許容値（−ＳＫｓａｆｔｙ）が示されている。全てのケースで特定色の調整量を所定の量に収めることは、調整量の確保の点からコストアップにつながるため、このような最大許容値，最小許容値を設けることにより、調整量の許容値をあらかじめ定めておき、この範囲内での調整を行なうこととする。さらに、最大許容値（ＳＫｓａｆｔｙ）と最小許容値（−ＳＫｓａｆｔｙ）との中心に、Ｋ＝０（Ｋ色のトナー像６１Ｋの形成位置の調整量が最小である０）が示されている。

最初に、ＳＫＹｕｕＹ₀＝ＳＫｓａｆｔｙ−ＭＡＸ（｜ＳＫｘ｜）を計算する。

ここで、ＳＫｘは、Ｍ色のトナー像６１Ｍの調整量ＳＫｍ，Ｋ色のトナー像６１Ｋの調整量ＳＫｋ，Ｃ色のトナー像６１Ｃの調整量ＳＫｃのいずれかを示す。

尚、ＳＫＹｕｕＹ₀＜０の場合は第１のケースであり、この場合はＹ色のトナー像６１Ｙの調整量ＳＫｙがＳＫｓａｆｔｙよりも大きいため、Ｋ色のトナー像６１Ｋの調整量ＳＫｋをＫ＝０に近づけることもなく、第１段階において行なわれた色ずれ補正をそのまま行なう。

ＳＫＹｕｕＹ₀＞０の場合は、以下を実行する。
１．ＳＫＹｕｕＹ₀≧｜ＳＫｋ｜の場合は、第２のケースを実行する。

ＳＫｘ＝ＳＫｘ−ＳＫｋを求めて、Ｋ色のトナー像６１Ｋの形成位置の調整量ＳＫｋが最小となるように（Ｋ＝０の位置になるように）調整する。これにより、各色のトナー像６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｋ，６１Ｃの形成位置を調整する。
２．ＳＫＹｕｕＹ_０＜｜ＳＫｋ｜の場合は、以下の追加判定を行なって第３のケースを実行する。

ＳＫｋ≧０の場合（実際には“＞”の場合だけ存在し、“＝”はありえない）
ＳＫｘ＝ＳＫｘ−ＳＫＹｕｕＹ_０
ＳＫｋ＜０の場合
ＳＫｘ＝ＳＫｘ＋ＳＫＹｕｕＹ_０
ＳＫＳｔｄ＝ＳＫＳｔｄ＋（（ＭＡＸ（｜ＳＫｘ｜）＋（ＭＩＮ（｜ＳＫｘ｜））÷２
具体的には、例えば図３に示すように、Ｋ色のトナー像６１Ｋの形成位置の調整量が、Ｙ色のトナー像６１Ｙの形成位置の調整量が所定範囲内に収まるという条件下で最小となるように各色のトナー像６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｋ，６１Ｃの形成位置を調整する。

次に、色ずれ補正のみ行なった場合に、最終的に用紙上に形成された画像に発生する白スジや黒スジについて説明する。

図４は、用紙上に形成されたオリジナルの画像を示す図、図５は、用紙上に形成された画像に発生する白スジを示す図、図６は、用紙上に形成された画像に発生する黒スジを示す図である。

図４に示すオリジナルの画像には、理想的なＫ色のトナー像７１Ｋ，７２Ｋ，７３Ｋ，７４Ｋが示されている。実際には、各感光体の傾き等に起因して、このような理想的なトナー像７１Ｋ，７２Ｋ，７３Ｋ，７４Ｋに対して傾き（スキュー）が生じる。そこで、あらかじめこのスキューの値を測定しておき、測定されたスキューの値を補正するための調整量を、画像メモリ上のアドレス量に換算しておき、換算されたアドレス量だけ画像メモリのアドレスをずらすことにより、画像形成位置の補正が行なわれる。ここで、画像メモリのアドレスをずらすにあたり、画素単位での移動が行なわれる。図５には、各トナー像８１Ｋ，８２Ｋ，８３Ｋ，８４Ｋの位置Ａを基準にして、画素単位で６ラインにわたり図５の右方向に空白（論理０）を持って移動が行なわれている。すると、この位置Ａを基準にして画素単位で白い段差（斜線部）が発生する。この段差とＫ色用のスクリーンの角度とが重なることにより、図５に示す画像の部分Ｐ１において、白スジが発生する。

また、図６に示すように、各トナー像９１Ｋ，９２Ｋ，９３Ｋ，９４Ｋの位置Ｂを基準にして、画素単位で図６の左方向に黒色（論理１）を持って移動が行なわれると、この位置Ｂを基準にして画素単位で黒い段差（斜線部）が発生する。この段差とＫ色用のスクリーンの角度とが重なることにより、図６に示す画像の部分Ｐ２において、黒スジが発生する。

本実施形態では、色ずれの補正を行なった結果、上記段差とＫ色用のスクリーンの角度とが重なると、白スジや黒スジの発生が顕著となる。そこで、Ｋ色のトナー像６１Ｋをあらかじめ設定された色のトナー像とし、このＫ色のトナー像６１Ｋの調整量が最小となるように、各調整量を調整する。このようにすることにより、白スジや黒スジの発生が抑えられて画像の品質が高まる。

尚、第１実施形態では、各色のトナー像の傾き（スキュー）を調整する例で説明したが、これに限られるものではなく、各色のトナー像の傾きを調整する場合と同様にして各色のトナー像の湾曲（ボウ）を副走査方向において調整して、スクリーンとの干渉を避けてもよい。

図７は、本発明の第２の画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す図である。

尚、図１に示す画像形成装置１の構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付し、異なる点について説明する。

図７に示す画像形成装置２には、図１に示す画像形成装置１と比較し、像倍率検出部１４０と像倍率調整部１５０とが異なっている。

像倍率検出部１４０は、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋにより形成されるトナー像の主走査方向の倍率を検出する。

また、像倍率調整部１５０は、像倍率検出部１４０で検出された倍率に基づいて、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋそれぞれに形成される各トナー像の主走査方向の倍率を、露光装置３３，３４を経由して調整する。ここで、像倍率調整部１５０は、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのトナー像のうちのあらかじめ設定された色のトナー像の倍率の調整量が、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのトナー像の倍率の調整量がいずれも所定範囲内に収まるという条件下で最小となるように、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋそれぞれに形成される各トナー像の主走査方向の倍率を、露光装置３３，３４を経由して調整する。

さらに詳細には、像倍率調整部１５０は、像倍率検出部１４０で検出された倍率に基づいて、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋそれぞれに形成される各色トナー像の相対的な倍率を補正するための各色ごとの各調整量を求め、次いであらかじめ設定された色のトナー像の倍率が、各色のトナー像ごとの各調整量がいずれも所定範囲内に収まるという条件下で最小となるように各調整量を調整することにより、各色ごとの最終的な調整量を求める。

次に、本実施形態の画像形成装置２における像倍率補正について説明する。本実施形態における像倍率補正は、主走査全倍率を絶対補正する調整量を算出した後に、定められた特定色を基準として全体の像倍率をオフセットさせることにより、この特定色でのスクリーンとの干渉を防ぐのが目的である。

図８は、図７に示す画像形成装置における像倍率補正を説明するための図である。

先ず、画像形成装置２で像倍率補正用のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像を中間転写ベルト２０上に形成する。図８には、Ａ４サイズの用紙Ｐの横幅寸法２９７ｍｍが示されており、この横幅２９７ｍｍに対して、中間転写ベルト２０上に形成された、主走査方向について像倍率が小さなＹ色トナー像１６１Ｙと、主走査方向について像倍率が大きなＣ色トナー像１６１Ｃとが示されている。尚、この図８には、以下に説明するようにして像倍率補正が行なわれたＹ色トナー像１６１Ｙも示されている。中間転写ベルト２０上に形成された像倍率補正用の、図８に示すトナー像１６１Ｙ，１６１Ｃおよび図示しないＭ色トナー像１６１Ｍ，Ｋ色トナー像１６１Ｋそれぞれの像倍率は、像倍率検出部１４０により検出される。次いで、像倍率調整部１５０により、検出されたトナー像１６１Ｙ，１６１Ｍ，１６１Ｋ，１６１Ｃの像倍率に対応する主走査全倍率調整量（単位はｍｍ）ＬＭＹ，ＬＭＭ，ＬＭＫ，ＬＭＣを求める。さらに、像倍率調整部１５０は、これら主走査全倍率補正量ＬＭＹ，ＬＭＭ，ＬＭＫ，ＬＭＣから、各色トナー像１６１Ｙ，１６１Ｍ，１６１Ｋ，１６１Ｃの相対的な像倍率を補正するための各色ごとの各調整量ＬＭｙ，ＬＭｍ，ＬＭｋ，ＬＭｃを求める。具体的には、あらかじめ設定された色（基準色と称する）をＫ色とすると、
ＬＭｘ＝（２９７＋ＬＭＸ）×２９７÷（２９７＋ＬＭＫ）−２９７
とすることでＫ色の調整値を０としつつ、他色をＫ色に合わせることができる。尚、Ｋ色は装置組み上がりの状態の主走査幅となる。ここで、主走査全倍率は左右差倍率の影響を受けない機器構成となっている。

主走査左右差倍率補正においても特定色の調整量を０にする。ここでは、主走査全倍率の影響を受けるため、これを加味した調整量を算出する。具体的には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各々の主走査左右差倍率調整量（単位はｍｍ）がＡ４サイズの用紙の横幅２９７ｍｍに対してＬＢｙ，ＬＢｍ，ＬＢｃ，ＬＢｋであった時、基準色をＫ色として、
ＬＢｘ＝（ＬＢｘ−ＬＢｋ）×２９７÷（２９７＋ＬＢｘ）
と置き換えられる。全倍率の影響分を考慮した値が２９７÷（２９７＋ＬＢｘ）である。

ここでは、Ｋ色の調整量を０としたが、画質欠陥が発生しない調整量であればそれを基準にしてもよい。

図９は、像倍率補正の概念図である。

図９の左上には、像倍率補正前の画像メモリ１７１の状態が示されている。この画像メモリ１７１には、イメージデータ１７１ａが格納されている。このイメージデータ１７１ａは、感光体や中間転写ベルト等からなる画像出力部である、いわゆるＩＯＴ（Ｉｍａｇｅ Ｏｕｔｐｕｔ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）を介して用紙１８１上に画像１８１ａが形成される。ここで、用紙１８１上に形成された画像１８１ａの主走査方向の倍率は小さく、このため画像１８１ａを、目標とする用紙１８１の余白１８１ｂにまで広げる必要がある。

そこで、画像メモリ１７１のイメージデータ１７１ａに対してアドレス制御するとともに倍率検出して演算処理して訂正値を求めることにより、図９の右上に示すようにイメージデータ１７１ａを主走査方向に複数部分に分割し、分割された部分間に、イメージデータ１７１ａの一部（画素データ）をコピーしてイメージデータ１７１ｂとして挿入する。このようにして、図９の右下に示すように、目標とする画像１８１ｃを用紙１８１上に形成する。

図１０は、像倍率補正の詳細を示す図である。

図１０の上部には、主走査方向に延びるイメージデータ１７１ａが示されている。このイメージデータ１７１ａは複数のライン（図１０には、５つのラインを例示的に示す）から構成されており、各ラインは多数の画素から構成されている。このようなイメージデータ１７１ａに、この図１０に示すように、複数ラインにわたり、縦方向の同じ箇所に同時にイメージデータ１７１ｂ（画素データ）を挿入して補正すると、縦方向に１つのスジが見えてしまうこととなる。

そこで、図１０の下部に示すように、複数のラインについて、異なる位置にイメージデータ１７１ｂ（画素データ）を挿入して補正することとする。すると、画素データが挿入された位置において画素単位で段差が発生し、この段差が持つ角度（補正角度）とスクリーンの角度とが重なると、用紙上に形成された画像に白スジや黒スジが発生する場合がある。

図１１は、用紙上に形成されたオリジナルの画像を示す図、図１２は、用紙上に形成された画像に発生する白スジを示す図、図１３は、用紙上に形成された画像に発生する黒スジを示す図である。

図１１に示すオリジナルの画像には、理想的なＫ色のトナー像２７１Ｋ，２７２Ｋ，２７３Ｋ，２７４Ｋが示されている。実際には、レーザー光を照射する光学系の誤差等に起因して、主走査方向の倍率変動が生じるため、像倍率補正が行なわれる。ここで、図１２に示すように、各トナー像１８１Ｋ，１８２Ｋ，１８３Ｋ，１８４Ｋの位置Ａを基準にして、元画像が空白を示す論理０の画像データの場合には、空白を示す論理０の画素データを挿入して（コピーして）補正が行なわれると、この位置Ａを基準にして画素単位で白い段差（斜線部）が発生する。この段差とＫ色用のスクリーンの角度とが重なることにより、図１２に示す画像の部分Ｐ１において、白スジが発生する。

また、図１３に示すように、各トナー像１９１Ｋ，１９２Ｋ，１９３Ｋ，１９４Ｋの位置Ｂを基準にして、元画像が黒色を示す論理１の画像データの場合には、黒色を示す論理１の画素データを挿入して（コピーして）補正が行なわれると、この位置Ｂを基準にして画素単位で黒い段差（斜線部）が発生する。この段差とＫ色用のスクリーンの角度とが重なることにより、図１３に示す画像の部分Ｐ２において、黒スジが発生する。

本実施形態では、像倍率補正を行なった結果、上記段差とＫ色用のスクリーンの角度とが重なると、白スジや黒スジの発生が顕著となる。そこで、Ｋ色のトナー像６１Ｋをあらかじめ設定された色のトナー像とし、このＫ色のトナー像６１Ｋの調整量が最小となるように、各調整量を調整する。このようにすることにより、白スジや黒スジの発生が抑えられて画像の品質が高まる。

本発明の第１の画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す図である。 図１に示す画像形成装置における色ずれ補正のうちの、第１段階における色ずれ補正を説明するための図である。 図１に示す画像形成装置１における色ずれ補正のうちの、第２段階における色ずれ補正を説明するための図である。 用紙上に形成されたオリジナルの画像を示す図である。 用紙上に形成された画像に発生する白スジを示す図である。 用紙上に形成された画像に発生する黒スジを示す図である。 本発明の第２の画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す図である。 図７に示す画像形成装置における像倍率補正を説明するための図である。 像倍率補正の概念図である。 像倍率補正の詳細を示す図である。 用紙上に形成されたオリジナルの画像を示す図である。 用紙上に形成された画像に発生する白スジを示す図である。 用紙上に形成された画像に発生する黒スジを示す図である。

符号の説明

１，２ 画像形成装置
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ 感光体
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ 帯電器
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 現像器
１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ クリーニング部材
２０ 中間転写ベルト
２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ １次転写ロール
２２ 駆動ロール
２３ テンションロール
２４ バックアップロール
２５ ２次転写ロール
２６ 定着器
２６ａ 加熱ロール
２６ｂ 加圧ロール
２７ 搬送ロール
２８，２９ 用紙トレイ
３２ レジロール
３３，３４ 露光装置
４０ 色ずれ量検出部
５０ 像形成位置調整部
６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｋ，６１Ｃ，７１Ｋ，７２Ｋ，７３Ｋ，７４Ｋ，８１Ｋ，８２Ｋ，８３Ｋ，８４Ｋ，９１Ｋ，９２Ｋ，９３Ｋ，９４Ｋ，１６１Ｙ，１６１Ｃ，１７２Ｋ，１７３Ｋ，１７４Ｋ，１８１Ｋ，１８２Ｋ，１８３Ｋ，１８４Ｋ，１９１Ｋ，１９２Ｋ，１９３Ｋ，１９４Ｋ トナー像
１４０ 像倍率検出部
１５０ 像倍率調整部
１７１ 画像メモリ
１７１ａ，１７１ｂ イメージデータ
１８１ 用紙
１８１ａ，１８１ｃ 画像
１８１ｂ 余白

Claims (2)

1. 複数の像担持体それぞれに、黒色を含めた互いに異なる色のトナー像を形成し、形成された複数色のトナー像を、最終的に記録媒体上に転写および定着させることにより定着トナー像からなるカラー画像を形成する画像形成装置において、
   前記複数の像担持体により形成されるトナー像の、基準軸からのスキューを表す色ずれ量を検出する色ずれ量検出部と、
   前記色ずれ量検出部で検出された色ずれ量に基づいて求めた各色ごとの調整量に応じて、前記複数の像担持体それぞれに形成される各トナー像のスキューを調整する像形成位置調整部とを備え、
   前記像形成位置調整部は、前記色ずれ量検出部で検出された各色ごとの色ずれ量に基づいて、前記複数の像担持体それぞれに形成される各色トナー像のそれぞれのスキューを、検出された各色ごとの色ずれ量のうち最大値と最小値の中央値に合わせることとした場合の、各色ごとのトナー像のスキューの調整量である各調整量を求め、次いで、該各色ごとの各調整量のうち最大値と最小値と値の幅が所定範囲の幅よりも小さい場合、該各色ごとの各調整量がいずれも該所定範囲内に収まるという条件下で、前記黒色の調整量が０に向かって最小となるよう、該各色ごとの各調整量を同じ量だけシフトして最終的な調整量を求めるものであることを特徴とする画像形成装置。
2. 複数の像担持体それぞれに、黒色を含めた互いに異なる色のトナー像を形成し、形成された複数色のトナー像を、最終的に記録媒体上に転写および定着させることにより定着トナー像からなるカラー画像を形成する画像形成装置において、
   前記複数の像担持体により形成されるトナー像の主走査方向の倍率を検出する像倍率検出部と、
   前記像倍率検出部で検出された倍率に基づいて求めた各色ごとの調整量に応じて、前記複数の像担持体それぞれに形成される各トナー像の主走査方向の倍率を調整する像倍率調整部とを備え、
   前記像倍率調整部は、前記像倍率検出部で検出された各色ごとの倍率に基づいて、前記複数の像担持体それぞれに形成される各色トナー像における、前記黒色の倍率の調整量を０とし、残りの色の倍率の調整量を該黒色の倍率に対する相対倍率から求めるものであることを特徴とする画像形成装置。

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