JPH0844134A - 多重画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 商品価値を落とすことなく経時劣化に強く常
に安定して検出精度を確保できる色ずれ検出装置を備え
た多重画像形成装置を提供すること 【構成】 複数の画像形成部より形成した各色の画像
を、ベルトにより搬送される記録媒体上へ順次転写して
カラー画像を得る多重画像形成装置において、ベルト上
に位置検出用パターンを形成し、このパターンをＣＣＤ
センサ等で読み取ってパターンの位置を演算により求
め、このパターンの位置に応じて色ずれ補正を行なう。
このパターンの位置を求めるに際して、ベルトの背景分
布から閾値を求め、シェーディング補正を行なうことな
く、この閾値に基づいてパターンを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の画像形成部より
形成した各色の画像を記録媒体上へ順次転写してカラー
画像を得る多重画像形成装置に関し、特に色ずれ検出装
置を備えた多重画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー画像を形成するための多重画像形
成装置としては種々の方式が知られているが、その一つ
としてタンデム方式と呼ばれる方式がある。

【０００３】このタンデム方式の多重画像形成装置は、
感光体ドラムと、これに画像情報データを書き込むレー
ザービーム走査装置と、感光体ドラムに形成された静電
潜像を現像する現像器等を有する複数の画像形成装置
と、各画像形成装置にて形成された画像を一つの記録媒
体上に順次転写し搬送させる搬送装置を装備しており、
各画像形成装置においてはそれぞれ異なる色の画像を形
成し、それらを重ね合わせることにより、カラー画像を
形成できる装置である。

【０００４】しかし、このようなタンデム方式を用いる
多重画像形成装置は、カラー画像を効率よく生産できる
かわりに、各色独自の画像形成装置を持つ為、各色の転
写される位置が正確には一致せず、結果的に作られるカ
ラー画像は微妙な色ずれが生じて、良好な画質が得られ
ないという大きな問題点がある。

【０００５】この問題の原因としては、各ドラムの速度
誤差、転写搬送部の速度誤差、画像書き出しタイミング
誤差等がある。また、外力や環境変化による各画像形成
装置間の微小変化やそれ自体の変形、各制御タイミング
の変動等によっても上記問題点を発生させてしまう。前
者の製造時の装置固有の誤差は、機械の出荷時等の各種
調整手段を適用することで、色ずれを許容できるレベル
まで押さえ込むことが可能であるが、後者の経時変化や
環境変化に起因する変動は、たとえば販売後においても
日々発生し得ることであり、結果的に、安定して良好な
画質を得ることができない。

【０００６】特開昭６３−２７１２７５号公報、特開平
１−２８１４６８号公報などでは、かかる問題に対し
て、各画像形成装置にて形成した画像位置検出用の特定
のパターン像を画像位置検出用センサを用いて検出し、
各色のずれ量を計算したあと、そのずれ量分を各画像形
成装置にて補正することで常に安定した画像を得るとい
う方法が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この色ずれ補正を実現
する為には、その精度という点が極めて重要である。一
般的に、高品質なカラー画像の色ずれの許容量は、最大
でも０．１５ｍｍ程度である。前記公報に記載の自動色
ずれ補正装置に関しても、各部品や回路上の演算処理能
力に、誤差を持つわけであるから、前記許容量を各部分
に振り分けると、たとえば検出部に関して言えば数μｍ
〜数＋μｍ以下の精度を要求されることになる。特にそ
の維持性という観点からは、使用時間が長くなるにつれ
てベルト上の傷や汚れにより画像位置検出用の出力が劣
化するが、その状態においても厳しい精度を保つ必要が
ある。すなわち、ベルトに傷がつくと、この傷の部分の
光学的な反射率が低下するため、画像位置検出用センサ
の出力において、位置検出用パターン像と傷の区別がつ
かなくなり、この傷を位置検出用パターン像として誤検
知してしまう。色ずれ補正は、検出された位置検出用パ
ターン像の位置に応じて行なわれるので、位置検出用パ
ターン像の位置が正確に検出できない場合には、正しく
色ずれ補正を行なうことはできない。

【０００８】このため、色ずれ補正を行なう際に、ベル
トの傷等の影響を受けることなく位置検出用パターン像
の位置を正確に検出する技術が提案されている。

【０００９】図１３は、従来の色ずれ補正のアルゴリズ
ムを示すフローチャートである。位置検出用パターン像
を使用する色ずれ補正装置においては、ベルトを線状光
源で照明し、ベルトからの反射光をレンズにより線状の
ＣＣＤセンサの撮像面に結像させてベルトの背景分布及
び位置検出用パターン像をを読み取ることが一般的であ
る。このとき、照明光の分布状態や結像光学系のばらつ
き、或いは、ＣＣＤセンサ自体の特性のばらつきが原因
となって、本来均一であるべきベルトの背景部の読み取
り出力が変動する場合がある。これを防止するために、
シェーディング補正が行なわれる。

【００１０】このシェーディング補正を行なう際には、
先ず図１４（ａ１）に示すように、ベルトの背景部を読
み取ってシェーディングデータを採取する (ステップ５
０１）。このシェーディングデータ採取では、複数ライ
ンの背景出力データから平均化処理等を施したものをメ
モリに保管する。次に、位置検出用のパターン像をセン
サで読み取ってサンプリングし (ステップ５０２）、図
１４（ｂ１）に示すようなパターン像Ｐの画像出力を得
る。次に、このパターン像Ｐの画像出力に対して、メモ
リに保管されているシェーディングデータを使用してシ
ェーディング補正を行なう (ステップ５０３）。シェー
デイング補正では、１つのパターン像を読むたびにメモ
リ上のシェーディングデータでシェーディング補正を実
施する。このシェーディング補正により、図１４（ｃ
１）に示すように、背景出力部分の分布ムラが除去され
る。そして、シェーディング補正後の画像出力を、背景
レベルより低い部分に設定された閾値Ｖ_THと比較し、背
景レベルより低い部分をパターン像Ｐと判断し、このパ
ターン像Ｐに基づいて重心法等を用いて演算によりパタ
ーン像の位置を求めている。

【００１１】しかしながら、上述のようにシェーディン
グ補正後に像位置の演算を行なう場合には、以下に説明
するように、位置検出用のパターン像が形成されるベル
トが劣化して傷がついた場合、正しく像位置の演算を行
なうことができない場合がある。

【００１２】図１４（ａ２）は、傷がついたベルトを読
み取った場合のシェーディングデータを示しており、傷
Ｄの位置Ｘ１で画像信号のレベルが低下している。一
方、パターン像Ｐがサンプリングされる時には、ベルト
の回転に伴ってベルト自体がベルトの搬送方向とは直角
方向に若干移動するので、図１４（ｂ２）に示すよう
に、サンプリング時の傷Ｄの位置Ｘ２がシェーディング
データを採取したときの傷の位置Ｘ１とは異なった位置
になる場合がある。このような場合、シェーディングデ
ータ採取時の背景出力データとパターン像サンプリング
時の背景出力データとが一致せず、シェーディング補正
後の出力において、図１４（ｃ２）に示すように、背景
出力のレベルが傷の位置の近傍で、補正過大と補正不足
の部分が生じ、補正過大の部分では出力過大となり、補
正不足の部分では出力過小となる。出力過小Ｄ１の部分
では、閾値Ｖ_TH以下となるため、ベルトの傷をパターン
像と誤検知する等の問題を起こし、要求されるセンシン
グ精度を達成できないという問題があった。

【００１３】また、シェーディング補正を行なうために
は、採取したシェーディングデータを保管しておくため
のメモリを必要とするという問題もあった。

【００１４】更に、シェーディング補正を行なった行な
った後でも、背景部分が完全に平坦になるわけではな
く、実際には像位置演算前に閾値を設定して像データの
判断をしているので、この閾値の設定のための処理量が
増加していた。

【００１５】また、従来、画像位置検出の際にベルト上
の傷や汚れの影響を受けないように、特開昭６３−２８
０２７３号公報に開示されているように、測定用パター
ン画像を検知するためセンサの他に、用紙搬送経路の上
流側にベルト上の傷や汚れの状態を検出するための専用
のセンサを設け、測定用パターン画像の位置に傷が存在
することが検出された場合には、測定用パターン画像に
基づく補正を行なわないようにする技術が知られてい
る。

【００１６】また、特開昭６３−２７９２７４号公報に
は、測定用パターン画像を検出して自動色ずれ補正を行
なう前に、予めセンサでベルト１周分の検出を行なって
傷の位置を予め記憶しておき、自動色ずれ補正の際に傷
の影響を受けないようにする技術が開示されている。

【００１７】しかしながら、これらのベルトの傷の影響
を回避するための装置は、センサーやメモリを追加する
必要があるため、コスト上昇や処理時間の増大を招き、
生産性が悪化するという問題点があった。

【００１８】そこで、本発明の課題は、商品価値を落と
すことなく経時劣化に強く常に安定して検出精度を確保
できる色ずれ検出装置を備えた多重画像形成装置を提供
することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、画像情報に対応した画像と位置検出用パタ
ーン情報に対応した位置検出用パターン像を形成する複
数の画像形成手段と、前記複数の画像形成手段の各画像
形成手段で形成された前記位置検出用パターン像を同一
の転写材上に順次転写する転写手段と、前記転写材上の
背景分布を検出する背景分布検出手段と、前記背景分布
検出手段で検出された値に基づき前記位置検出用パター
ン像を検出する際の閾値を設定する閾値設定手段と、前
記閾値設定手段に設定された値に基づいて前記位置検出
用パターン像を検出するパターン像検出手段と、前記パ
ターン像検出手段による検出結果に基づいて転写画像ず
れを認識する認識手段とを備えたことを特徴とする。

【００２０】また、本発明は、画像情報に対応した画像
と位置検出用パターン情報に対応した位置検出用パター
ン像を形成する複数の画像形成手段と、前記複数の画像
形成手段の各画像形成手段で形成された前記位置検出用
パターン像を同一の転写材上に順次転写する転写手段
と、前記転写材上の背景分布を検出する背景分布検出手
段と、前記位置検出用パターン像を検出するパターン像
検出手段と、前記背景分布検出手段で検出される値が前
記パターン像検出手段の飽和レベル以上になるように設
定する設定手段と、前記パターン像検出手段による検出
結果に基づいて転写画像ずれを認識する認識手段とを備
えたことを特徴とする。

【００２１】

【作用】複数の画像形成手段の各画像形成手段で形成さ
れた位置検出用パターン像が同一の転写材上に順次転写
される。転写材の背景分布及びこの転写材上に形成され
た位置検出用パターン像は、ＣＣＤセンサ等の検出手段
により光学的に検出される。

【００２２】請求項１に記載の発明においては、背景分
布を読み取って得た値に基づき位置検出用パターン像を
検出する際の閾値が決定され、この閾値に基づいて位置
検出用パターン像が検出される。閾値は、たとえば、背
景出力の最小値よりも若干低い値に設定される。ベルト
に傷がついたような場合には、傷の部分の読み取り出力
のレベルの低下に応じて閾値が低下するので、ベルトの
傷が検出されることがない。

【００２３】また、請求項２に記載の発明においては、
背景分布を読み取って得た値がＣＣＤセンサ等の検出手
段の飽和レベル以上になるように設定されるので、背景
分布のレベルの変動は出力の変化としては現れない。し
たがって、ベルトに傷がついてたような場合でも、この
傷の影響は読み取り出力から除去される。背景分布を読
み取って得た値が検出手段の飽和レベル以上とするため
には、たとえば、ベルトを照明する光量を増加すればよ
い。

【００２４】本発明においては、シェーディング補正を
行なうことなく、背景出力の変動の影響を除去できるの
で、メモリ容量を削減できる。また、位置検出用パター
ン像の位置を演算する度にシェーディング補正を行なう
必要がないので、処理量を削減できる。その結果として
コストダウンや、処理スピードのアップを実現すること
ができ、商品価値の高い多重画像形成装置を提供でき
る。

【００２５】また、ベルトの背景分布の出力をセンサー
の飽和レベルに設定することで、前記閾値を飽和レベル
として同様な効果を奏することができ、この場合には、
入力と閾値の比較処理が不要となるので更に処理を簡素
化できる。

【００２６】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例に基づいて
本発明の特徴を具体的に説明する。

【００２７】図１は、本発明の多重画像形成装置の実施
例である複数の画像形成部を持つ多重転写方式（タンデ
ム方式）のデジタルカラー複写機の全体の基本的な構成
を示す概略図である。

【００２８】以下、本図をもとに画像形成プロセスを説
明する。

【００２９】プラテン１上に置かれた原稿２は、カラー
ＣＣＤセンサー３を持つイメージスキャナーにより、赤
（Ｒ），緑（Ｇ）及び青（Ｂ）アナログ信号として読み
取られ、画像処理部４によりイエロー（Ｙ），マゼンタ
（Ｍ），シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の画像信号に変換さ
れ、画像処理部４の内部にあるメモリ（図示せず）に一
時保管される。

【００３０】画像処理部４からは各色のデータを、順次
各色に対応した画像形成部のレーザービーム走査装置５
Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに供給し、それぞれの感光体ドラ
ム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋに静電潜像を形成し、更に現
像器７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより可視画像化される。
この時、レーザービーム走査装置５Ｙ，感光体ドラム６
Ｙ，現像器７Ｙを組み合せたものが一つの画像形成部で
あり、本実施例では、５Ｙ，６Ｙ，７Ｙがたとえばイエ
ローの色を形成する装置であり、同様に５Ｍ，６Ｍ，７
Ｍがマゼンタ、５Ｃ，６Ｃ，７Ｃがシアン、５Ｋ，６
Ｋ，７Ｋが黒を、それぞれ形成する装置である。

【００３１】これら各色の画像を記録する記録用紙１１
は、用紙トレイ１２より支給される。用紙トレイ１２を
出た記録用紙１１は、所定のタイミングで送りローラ１
３により、転写搬送ベルト（以下、単にベルトと言う）
８の上に送りこまれる。ベルト８は、図示しない定速性
に優れた専用のモータに連結している駆動ローラ９によ
って、記録用紙１１を排出卜レイ１５に送り出す方向に
駆動されている。また、駆動ローラ９と対向側には従動
ローラ１０があり、ベルト８に一定の張力がかかるよう
に支持されている。

【００３２】ベルト８によって搬送された記録用紙１１
の先端と、画像形成装置にて形成された第１の感光体ド
ラム６Ｙ上の画像の先端は、感光体ドラム６Ｙの最下点
の転写位置にて一致する様に、その紙送りタイミングや
画像書き込みタイミングが決められている。転写位置に
達した記録用紙１１は、転写用のコロトロン（図示せ
ず）等によって、感光体ドラム６Ｙ上のイエローの可視
画像が転写され、更に感光体ドラム６Ｍの真下の転写位
置に達する。感光体ドラム６Ｍの真下の転写位置に達し
た記録用紙１１は、感光体ドラム６Ｙで転写されたのと
同様に感光体ドラム６Ｍ上のマゼンタの可視画像が転写
される。シアン及び黒についても同様に転写される。全
ての転写を終えた用紙は、更にベルト８によって搬送さ
れ、従動ローラ１０の付近まで達すると、記録用紙をベ
ルトから剥離する為の、図示しないコロトロンやストリ
ッパー等により、ベルト８から剥離される。その後、定
着装置１４により定着され、排出卜レイ１５上に排出さ
れる。

【００３３】図２は、多重画像形成装置のの色ずれ補正
装置を模式的に示す概略図である。

【００３４】図において、１０１は、画像形成装置１０
５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋによって形成され
たベルト８上の画像位置検出用の特定のパターン像を読
み込むＣＣＤセンサを有する検知部であり、たとえばベ
ルト８の画像領域の幅方向の両端に各々１個の検知部１
０１を配置している。なお、たとえば、画像形成装置１
０５Ｙは、図１に示すレーザービーム走査装置５Ｙ，感
光体ドラム６Ｙ，現像器７Ｙの組み合せから構成されて
いる。画像形成装置１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋも同
様である。１０２は、検出部１０１のセンサがベルト８
上の像を検出する為に必要な背景光を作り出す為の光源
であり、ＬＥＤやハロゲンランブ等、センサの光源とし
て充分な光量を確保できるものであれば何でもよい。な
お、この１０２の光量は、後述するように、必要に応じ
て可変とされる。１０３は、一対の検出部１０１を含む
読み取り部を示す。１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１
０４Ｋは、画像形成装置内のレーザービーム走査装置５
Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに対して画像信号を送るインター
フェース基板であり、１０６は、色ずれ補正系を一括し
て担当する位置ずれ補正基板である。１０９は、メモリ
及び画像処理関係を一括して担当する画像処理基板であ
り、１０７は、それらの基板全てと装置全体の動きを管
理する制御基板である。

【００３５】図３は、検出部１０１の詳細を示す斜視図
である。センサー基板１０１ａの一面にはＣＣＤセンサ
１０１ｂが取り付けられており、ＣＣＤセンサ１０１ｂ
とベルト８の間には、ベルト８上に形成されたパターン
像１０８をＣＣＤセンサ１０１ｂの撮像面に結像させる
ための短焦点レンズ１０１ｃが配置されている。

【００３６】図４は、位置ずれ補正基板１０６の内部構
成を示すブロック図である。

【００３７】ＣＰＵ (中央処理装置) ５１に対して、デ
ータバス及びアドレスバスを介して、プログラム等が書
き込まれたＲＯＭ（読み出し専用メモリ）５２、パター
ン像の位置情報等が書き込まれるメインＲＡＭ（ランダ
ムアクセスメモリ）５３、シリアル通信回路５４、入出
力インターフェース５５、シリアル通信ドライバ５６、
ＣＰＵ側バス制御系５７、サンプルタイミング制御回路
５８等が接続されている。シリアル通信回路５４にはシ
リアル通信ドライバ５９が接続されている。入出力イン
ターフェース５５及びシリアル通信ドライバ５９は、装
置の本体側に設けられた各種補正系６０に接続されてい
る。また、装置の本体側に設けられた各種のセンサ６１
の出力は、入出力インターフェース５５を介してＣＰＵ
５１に供給される。また、装置の本体側に設けられた装
置の全体的な動作を制御するシステムコントローラ６２
は、入出力インターフェース５５及びシリアル通信ドラ
イバ５６を介してＣＰＵ５１との間でデータの交換を行
なう。ＣＰＵ側バス制御系５７には、主走査用高速画像
メモリ６３，６５と副走査用高速画像メモリ６４，６６
が接続されている。これらの画像メモリ６３〜６６に対
する画像データの書き込み及びデータの読み出しのタイ
ミングは、サンプルタイミング制御回路５８からのタイ
ミング信号により制御される。

【００３８】なお、図４の各種補正系６０は、図２にお
けるインターフェース基板に含まれており、画像の書き
込みタイミング等を補正するものである。センサ６１
は、図２においては図示されていないが、たとえば、機
内に配置された温度センサであり、ある温度条件で補正
サイクルに入る。温度は基板１０６が直接モニタしても
よいし、基板１０７を介してモニタしてもよい。また、
システムコントローラ６２は、機械全体の動きを管理す
る基板１０７に含まれる。

【００３９】また、ＣＰＵ５１には、ＣＣＤ駆動クロッ
ク生成回路６７が接続されており、このＣＣＤ駆動クロ
ック生成回路６７からの駆動クロックが駆動回路６８，
６９を介して第１，第２のＣＣＤセンサ７０，７１に供
給される。この第１，第２のＣＣＤセンサ７０，７１
は、図２に示されている二つの検知部１０１にそれぞれ
設けられたＣＣＤセンサ１０１ｂに対応している。

【００４０】第１，第２のＣＣＤセンサ７０，７１から
の画像出力は、受信回路７２，７３及び入力側バス制御
系路７４を介して、高速画像メモリ６３〜６６に接続さ
れている。７５，７６は、サンプルタイミング制御回路
５８により制御される副走査用画像演算回路である。副
走査用画像演算回路７５，７６は、第１，第２のＣＣＤ
センサ７０，７１からの１ライン毎に順次転送されてく
る画像から、主走査方向に関して同一位置にある画素の
データを副走査方向に或る長さ分順次抽出して副走査用
高速画像メモリ６４，６６に格納するための回路であ
る。

【００４１】上記ＣＰＵ側バス制御系５７及び入力側バ
ス制御系路７４は、ＣＰＵ５１からの制御信号により制
御され、第１，第２のＣＣＤセンサ７０，７１からの画
像信号を画像メモリ６３〜６６に書き込むときに入力側
バス制御系路７４が動作状態となり、ＣＰＵ５１により
画像メモリ６３〜６６に書き込まれた画像信号を読み出
して各種の演算を行なうときにＣＰＵ側バス制御系５７
が動作状態となる。

【００４２】先ず、上述した色ずれ補正装置の基本的な
動作について説明する。

【００４３】駆動回路６８，６９により駆動されるＣＣ
Ｄセンサ７０，７１は、ベルト８の背景分布及び位置検
出用パターン像を読み取り、これに対応する画像信号を
生成する。ＣＣＤセンサ７０，７１からの画像信号は、
受信回路７２，７３及び入力側バス制御系路７４を介し
て高速画像メモリ６３〜６６に書き込まれる。なお、こ
のとき、入力側バス制御系路７４は、ＣＰＵ５１からの
オン信号により動作状態となっている。次に、入力側バ
ス制御系路７４に代えてＣＰＵ側バス制御系５７が動作
状態となり、ＣＰＵ５１は高速画像メモリ６３〜６６に
書き込まれている背景分布及び位置検出用パターン像を
読み取り、以下の処理を行なう。

【００４４】〔処理１〕背景分布の値から、位置検出用
パターン像を検出する際の閾値を設定する。

【００４５】〔処理２〕背景分布が飽和レベル以上にな
るように回路の動作条件を設定する。

【００４６】〔処理３〕位置検出用パターン像のプロフ
ァイルから、中心法や重心法を用いて位置検出用パター
ン像の位置を演算する。

【００４７】但し、〔処理１〕と〔処理２〕は択一的な
処理である。

【００４８】そして、検出された位置検出用パターン像
の位置に基づいて、各画像形成装置１０５Ｙ，１０５
Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋにおける画像書き出しのタイミ
ングを制御することにより色ずれの補正を行なう。な
お、色ずれ補正の処理自体は、前述の特開昭６３−２７
１２７５号公報、特開平１−２８１４６８号公報等に記
載されているように周知の技術であり、本発明の要旨で
はないので、本明細書では詳細な説明は行なわない。

【００４９】以下、上述した色ずれ補正装置におけるベ
ルトの傷の影響を除去する動作の詳細について説明す
る。

【００５０】本装置における色ずれ補正は、装置に予め
設定されている専用の補正サイクルに入ることにより実
行される。本装置の目的は、外力や温度変化等による、
微小なドラム位置ずれやタイミング変動から起こる各色
の色ずれを補正するものである。従って、たとえば紙詰
まりが発生した後の転写装置の出し入れや、機内の温度
変化がある一定量を超過した時などを、本装置の補正サ
イクルに入る開始条件とすればよい。

【００５１】補正サイクルに入ると、制御基板１０７よ
り各基板に指令が出され、インターフェース基板１０４
Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋは、色ずれ測定用の
パターン、すなわち、位置検出用パターン像を出力する
パターンジェネレーターの役割を果たす。インターフェ
ース基板１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋから
出力されたパターン信号は、画像形成装置１０５Ｙ，１
０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋへ送信され、画像形成装置
１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋにより、ベル
ト８上に色ずれ測定用のパターンが順次出力される。色
ずれ補正基板１０６は、この色ずれ測定用のパターンを
サンプリングする準備をする。

【００５２】補正サイクルが始まると、まず初めにイン
ターフェース基板１０４Ｙから、画像形成装置１０５Ｙ
で出力する色ずれ測定用のパターンの信号が画像形成装
置１０５Ｙへ送信され、画像形成装置１０５Ｙにより色
ずれ測定用のパターンが感光体ドラム６Ｙ上に形成され
る。次に、画像形成装置１０５Ｙで形成された色ずれ測
定用のパターンが、ベルト８上に転写されて転写像１０
８Ｙとなる。インターフェース基板１０４Ｙから画像形
成装置１０５Ｙで出力する色ずれ測定用のパターンの信
号が画像形成装置１０５Ｙへ送信された後、画像形成装
置１０５Ｙと１０５Ｍの転写位置の距離の差に該当する
一定時間後に、続いてインターフェース基板１０４Ｍか
ら画像形成装置１０５Ｍで出力する色ずれ測定用のパタ
ーンの信号が画像形成装置１０５Ｍへ送信される。画像
形成装置１０５Ｍで形成された色ずれ測定用のパターン
が、ベルト８上に転写され転写画像１０８Ｍとなる。こ
の時、転写画像１０８Ｍのパターンは、既に転写されて
いる転写画像１０８Ｙの上に更に画像形成装置１０５Ｍ
で形成された色ずれ測定用のパターンが重ね書きされた
パターンとなっている。同様にして、転写画像１０８
Ｃ，１０８Ｋが重ね書きされる。そして、全ての画像形
成装置で形成された色ずれ測定用のパターンが重ね書き
されたパターン１０８が、ベルト８上で完成される。

【００５３】完成された色ずれ測定用のパターン１０８
は、更にベルト８によって搬送され検知部１０１の真下
に達する。検知部１０１からの画像データをサンプルす
る色ずれ補正基板１０６では、インターフェース基板１
０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋの色ずれ測定用
のパターン出力タイミングのうち少なくとも一つをモニ
ターしており、その少なくとも一つのインターフェース
基板の出力タイミングから、色ずれ測定用のパターンが
検知部１０１の真下に達する時間を、予めそのインター
フェース基板から出力された色ずれ測定用のパターンを
形成する画像形成装置と検知部１０１との間のピッチか
ら求めることができ、色ずれ測定用のパターンをサンプ
ルするのに必要かつ充分なサンプル開始タイミング及び
サンプル終了タイミングを割り出すことができる。具体
的には、測定用のパターンの出力開始及び終了タイミン
グＴ１，Ｔ２と、感光体ドラム上でのパターン書き込み
位置からベルト転写位置までの距離ｘ、色ずれ測定用の
パターンを形成する画像形成装置と検知部１０１との間
のピッチＰと、ベルト８及び感光体ドラムの移動速度ｖ
から、ＣＰＵ５１により下式の演算を行なうことによ
り、サンプル開始タイミングｔ１及びサンプル終了タイ
ミングｔ２が求められる。但し、測定用パターンの出力
開始タイミングＴ１を、感光体ドラムへのパターン書き
込み開始タイミングと等しいとしている。また、α１は
定数であり、パターンが検出位置に来るα１の時間手前
から読み取りを開始する。また、α２も定数であり、パ
ターン終了からα２だけ長めに検知する。

【００５４】ｔ１＝Ｔ１＋（Ｐ＋ｘ）／ｖ−α１ ｔ２＝ｔ１＋（Ｔ２−Ｔ１）＋α２ このようにして求められたサンプル開始タイミング及び
サンプル終了タイミングに基づいて、サンプルタイミン
グ制御回路５８により、ＣＣＤセンサ７０，７１からの
画像データのサンプリングのタイミングが決定される。

【００５５】色ずれ補正基板１０６は、サンプル開始タ
イミングになると、検知部１０１に設けられたＣＣＤセ
ンサ７０，７１からのパターン像の画像信号を、受信回
路７２，７３及び入力側バス制御系７４を介して、主走
査用高速画像メモリ６３，６５と副走査用高速画像メモ
リ６４，６６に取り込み始め、サンプル終了タイミング
になると取り込みを終わる。

【００５６】取り込みを終えると同時に、次に来る色ず
れ測定用のパターンのサンプルを終了する前に、ＣＰＵ
５１は、それらの取り込んだデータから、たとえば中心
法或いは重心法等によって像位置を確定し、それをたと
えば像位置アドレスとして主ＲＡＭ５３に保管する。こ
の操作を何度か繰り返すことによつて、各画像形成装置
毎に幾つかの確定した像位置アドレスが得られる。確定
した像位置アドレス精度を上げる為に、それら幾つかの
確定した像位置アドレスを、各画像形成装置毎に平均を
とっても良い。

【００５７】次に、色ずれ補正基板１０６に於ては、Ｃ
ＰＵ５１が、各画像形成装置毎に確定した像位置アドレ
スから予め決められたアルゴリズムによって、各画像形
成装置間の色ずれを補正する補正値を、幾つかの色ずれ
補正パラメーター毎に、かつ各画像形成装置毎に算出す
る。幾つかの色ずれ補正バラメータとは、たとえば、レ
ーザービーム走査装置の走査開始位置即ち主走査方向の
ずれ、転写搬送方向即ち副走査方向のずれ、主走査方向
倍率のずれ、主走査方向に対する角度ずれ等がある。

【００５８】算出されたそれらの補正値は、シリアル通
信回路５４、シリアル通信ドライバ５９、或いは入出力
インターフェース５５を介して、色ずれ補正基板１０６
から画像形成装置１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０
５Ｋやインターフェース基板１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０
４Ｃ，１０４Ｋに設けられた各種補正系６０等へ直接若
しくは間接的に設定され、本補正サイクルは終了する。

【００５９】この補正サイクルが終了後、次に本画像形
成装置の本来の機能であるカラー画像作成作業をした時
には、各画像形成装置間での色ずれ量を最小限に抑えた
良好な画像が得られる。

【００６０】次に、パターン像をサンプルする際に、ベ
ルトの傷等の影響を受けないようにした処理について説
明する。

【００６１】〔実施例１〕図５は、パターン像サンプル
前に閾値を設定することでシェーディング補正を無くし
た場合の色ずれ補正のアルゴリズムである。

【００６２】図５に示す例においては、図６（ａ１）に
破線で示すように、パターン像をサンプル前に、ベルト
傷のレベルを抽出するために指向分布の最小値を抽出し
(ステップ１００）、１値Ｖ_THを設定する (ステップ１
０１）。この閾値Ｖ_THは、ＣＣＤセンサ７０，７１の出
力信号の中から背景とパターン像を分離するものであ
り、閾値Ｖ_THよりレベルが低い信号をパターン像と見做
している。閾値の設定に際しては、たとえばパターン像
サンプリング前に、ベルトの任意の位置での数ライン分
の背景出力データから最小値を求め、その値もしくはそ
の値に正方向の若干のマージンを含んだ値を設定してや
れば良い。そして、図６（ｂ１）に示すように、この閾
値Ｖ_THを用いてパターン像サンプリングを行なって (ス
テップ１０２）、各ライン毎に像位置を演算する (ステ
ップ１０３）。ステップ１０２，１０３の処理をパター
ン像サンプリングが完了するまで繰り返す (ステップ１
０４）。全サンプルが完了したら、検出された像位置に
基づいて補正値を演算により求めると共にこの補正値を
保管する (ステップ１０５）。

【００６３】いま、ベルトが劣化してベルトに傷がつい
た場合を考える。ベルトの傷の形態を詳細に観察して見
ると、ベルトの傷はベルト搬送方向につくものがほとん
どである。このベルト搬送方向に伸びる傷の位置は、搬
送方向に直角な方向で見たときには略同じ位置にある
が、ベルトが回転するときにはベルトの位置は、ベルト
の搬送方向に直角な方向に若干変動するため、ベルトの
傷の位置もベルトの搬送方向に直角な方向に若干変動す
る。

【００６４】ここで本実施例においては、ベルトの任意
の位置での数ライン分の背景出力データから最小値を求
め、これより若干低い値を閾値としているので、以下に
説明するように、ベルトの傷の位置がベルトの搬送方向
に直角な方向に移動した場合でも、このベルトの傷の影
響を受けることなく正常にパターン像サンプルを行なう
ことができる。

【００６５】ベルトに傷がついた場合を考えると、ＣＣ
Ｄセンサ７０，７１の出力は、図６（ａ２）に示すよう
に、傷の位置の出力レベルが低下する。したがって、閾
値Ｖ_THはこの傷の位置のレベルよりも若干低い値に設定
される。次に、パターン像をサンプリングする場合を考
えると、ＣＣＤセンサ７０，７１の出力は、閾値Ｖ_THを
基準にしてサンプリングされる。このとき、図６（ｂ
２）に示すように、閾値Ｖ_THは傷の位置のレベルよりも
若干低い値に設定されているので、傷の位置に関係な
く、傷の位置のレベルは、常に閾値Ｖ_THよりも高いレベ
ルにある。したがって、サンプリング後の出力には、パ
ターン像に対応する信号のみが含まれ、ベルトの傷の影
響がサンプリング後の出力に現れることはない。したが
って、このパターン像の位置に基づいて補正を行なうこ
とにより、常に適正な色ずれ補正が可能となる。

【００６６】上述のように、パターン像サンプル前に閾
値を設定すると共にシェーディング補正を行なわないよ
うにすることにより、ベルト傷による誤検知をほとんど
排除できる。

【００６７】また上記実施例では、シェーディングデー
タを記憶しておく必要がないので、メモリを削減するこ
とができる。また、パターン像サンプリング中にシェー
ディング補正の処理を行なう必要がないので、処理量が
軽減できる。これにより、コスト低減、処理速度上昇に
よる生産性の向上、サンプリング数増加およびサンプリ
ング密度の高密度化による読み取り性能の改善等の効果
を奏する。

【００６８】〔実施例２〕図７は、図５における閾値の
設定を、パターン像サンプリングのルーチン中で、且
つ、パターン像サンプリング直前に実施したものであ
る。なお、図５と対応するステップには同一符号を付し
ている。この場合には、閾値設定を繰り返し行なう必要
があるため、図５に示す処理に比べて処理量の点で若干
容量増加するが、閾値設定をサンプル直前で実施するた
め、ベルトの傷の影響ははぼ完仝に排除できる。

【００６９】〔実施例３〕上述の実施例１及び２では、
閾値を設定することにより、ベルトの傷の影響をなくす
ようにしたが、センサの飽和特性を利用してベルトの傷
の影響をなくすこともできる。

【００７０】図８は、パターン像サンプリング前に、ベ
ルト８に対する光源１０２の光量制御により背景出力を
センサー飽和レベルに設定するようにした色ずれ補正の
アルゴリズムである。図５と対応するステップには同一
符号を付している。また、図９は、上記光量制御のアル
ゴリズムである。

【００７１】ここでは、最初に、ベルト８を照明する光
源１０２（図２参照）光量を制御して (ステップ１０
６）、背景出力のレベルをセンサーの飽和出力レベルに
なるようにしている。

【００７２】まず、光量を最小のレベルであるレベル１
に設定して (ステップ２０１）、背景出力のサンプリン
グを行い (ステップ２０２）、サンプリングされた領域
の中の出力の最小値を抽出する (ステップ２０３）。次
に、抽出された最小値がセンサーの飽和レベル以上であ
るか否かを判別し (ステップ２０４）、飽和レベルに達
していない場合には光量レベルを１段上げて (ステップ
２０５）、ステップ２０２に戻る。抽出された最小値が
センサーの飽和レベル以上になったら処理を終了する。

【００７３】本実施例では、たとえば光量を８段階に設
定できるように制御しており、背景出力のレベルをセン
サーの飽和出力レベルになるまで１段階ごとに持ち上げ
ている。この場合、初期状態での光量設定値が８段階制
御の中段レベルもしくはそれ以下になる設定しておけ
ば、経時劣化にて光量が低下した時でも何ら問題はな
い。

【００７４】図１０は、光量を変化させたときのセンサ
の出力の変化を模式的に示している。光量が中段レベル
であるときには、同図（ａ）に示すように、入力は直線
動作範囲内で動作するので、入力のレベル変化がそのま
ま出力のレベル変化となって現れる。図１１は、センサ
が直線領域で動作しているときのセンサ出力を示してお
り、その最大値は飽和出力レベルＶ_SAT には達していな
い。

【００７５】次に、光量を順次増加させると、ベルトか
らの反射光量が増加し、図10（ｂ）に示すように、入力
信号のレベルが、高レベル側すなわち白側に移動し、入
力信号の背景部分のレベルが飽和出力レベルに達する。
これにより、パターン像に対応する部分の信号はそのま
ま出力されるが、背景に対応する部分の信号は一定の飽
和レベルとなって出力される。

【００７６】図１２（ａ１），（ｂ１）は、初期状態に
おける背景部のセンサ出力とパターン像のセンサ出力を
示し、同図（ａ２），（ｂ２）は、ベルト劣化状態にお
ける背景部のセンサ出力とパターン像のセンサ出力を示
している。図において破線で示した図形は、センサ出力
が飽和しないと仮定した場合の出力を示している。図１
２に示すように、背景部の出力レベルが飽和するように
光量を調整することにより、ベルトに傷があったような
場合でも、この傷の影響は出力レベルの変化として現れ
ない。また、ベルトの傷の位置がベルトの搬送方向と直
角方向に移動したような場合でも、傷の影響は現れな
い。

【００７７】実施例３においては、パターン像をサンプ
リングして得たデータが閾値以上か以下かの判断をする
必要がないので、処理量を一層軽減することができる。

【００７８】また、実施例３においては、ベルトを照明
する光量を制御して背景部の出力レベルが飽和するよう
にしたが、センサ自体の動作バイアス等を制御してセン
サの入出力特性を変化させ、背景部の出力レベルが飽和
するようにしてもよい。

【００７９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ベ
ルトの背景部分の変動が出力に現れないように、閾値或
いは動作状態を設定するようにして、シェーディング補
正を行なうことなく、位置検出用パターン像を検出する
ようにしたので、ベルトの経時劣化による検出精度の悪
化を防止しながらも、メモリ、処理量を削減することが
でき、コストダウン、生産性の向上、色ずれ補正精度の
アップ等、商品価値の高い画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の多重画像形成装置の実施例である複
数の画像形成部を持つ多重転写方式のデジタルカラー複
写機の全体の基本的な構成を示す概略図である。

【図２】 多重画像形成装置のの色ずれ補正装置を模式
的に示す概略図である。

【図３】 検出部の詳細を示す斜視図である。

【図４】 位置ずれ補正基板の内部構成を示すブロック
図である。

【図５】 本発明におけるパターン像サンプル前に閾値
を設定することでシェーディング補正を無くした場合の
色ずれ補正のアルゴリズムを示すフローチャートであ
る。

【図６】 本発明におけるパターン像の検出動作を説明
するための波形図である。

【図７】 閾値の設定を、パターン像サンプリングのル
ーチン中で且つパターン像サンプリング直前に実施した
場合の色ずれ補正のアルゴリズムを示すフローチャート
である。

【図８】 パターン像サンプリング前に、ベルトに対す
る光源の光量制御により背景出力をセンサー飽和レベル
に設定するようにした色ずれ補正のアルゴリズムを示す
フローチャートである。

【図９】 光量制御のアルゴリズムを示すフローチャー
トである。

【図１０】 光量を変化させたときのセンサの出力の変
化を模式的に示すグラフである。

【図１１】 センサが直線領域で動作しているときのセ
ンサ出力を示すグラフである。

【図１２】 本発明における初期状態及びベルト劣化状
態における背景部のセンサ出力とパターン像のセンサ出
力を示すグラフである。

【図１３】 従来例の色ずれ補正のアルゴリズムを示す
フローチャートである。

【図１４】 従来例における初期状態及びベルト劣化状
態における背景部のセンサ出力とパターン像のセンサ出
力を示すグラフである。

【符号の説明】

１…プラテン、２…原稿、３…カラーＣＣＤセンサ、４
…画像処理部、５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ…レーザービー
ム走査装置、６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ…感光体ドラム、
７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ…現像器、８…転写搬送ベル
ト、９…駆動ローラ、１０…従動ローラ、１１…記録用
紙、１２…用紙トレイ、１３…送りローラ、１４…定着
装置、１５…排出トレイ、５１…ＣＰＵ、５２…ＲＯ
Ｍ、５３…主ＲＡＭ、５４…シリアル通信回路、５５…
入出力インターフェース、５６…シリアル通信ドライ
バ、５７…ＣＰＵ側バス制御系、５８…サンプルタイミ
ング制御回路、５９…シリアル通信ドライバ、６０…各
種補正系、６１…センサ、６２…システム・コントロー
ラ、６３〜６６…高速画像メモリ、６７…ＣＣＤ駆動ク
ロック生成回路、６８，６９…駆動回路、７０，７１…
ＣＣＤセンサ、７２，７３…受信回路、７４…入力側バ
ス制御系、７５，７６…副走査用画像演算回路、１０１
…検知部、１０１ａ…センサ基板、１０１ｂ…ＣＣＤセ
ンサ、１０１ｃ…短焦点レンズアレイ、１０２…光源、
１０３…読み取り部、１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，
１０４Ｋ…インターフェース基板、１０５Ｙ，１０５
Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋ…画像形成装置、１０６…色ず
れ補正基板、１０７…制御基板、１０８Ｙ，１０８Ｍ，
１０８Ｃ，１０８Ｋ…転写像（パターン像）、１０９…
画像処理基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報に対応した画像と位置検出用パ
   ターン情報に対応した位置検出用パターン像を形成する
   複数の画像形成手段と、 前記複数の画像形成手段の各画像形成手段で形成された
   前記位置検出用パターン像を同一の転写材上に順次転写
   する転写手段と、 前記転写材上の背景分布を検出する背景分布検出手段
   と、 前記背景分布検出手段で検出された値に基づき前記位置
   検出用パターン像を検出する際の閾値を設定する閾値設
   定手段と、 前記閾値設定手段に設定された値に基づいて前記位置検
   出用パターン像を検出するパターン像検出手段と、 前記パターン像検出手段による検出結果に基づいて転写
   画像ずれを認識する認識手段とを備えたことを特徴とす
   る多重画像形成装置。
2. 【請求項２】 画像情報に対応した画像と位置検出用パ
   ターン情報に対応した位置検出用パターン像を形成する
   複数の画像形成手段と、 前記複数の画像形成手段の各画像形成手段で形成された
   前記位置検出用パターン像を同一の転写材上に順次転写
   する転写手段と、 前記転写材上の背景分布を検出する背景分布検出手段
   と、 前記位置検出用パターン像を検出するパターン像検出手
   段と、 前記背景分布検出手段で検出される値が前記パターン像
   検出手段の飽和レベル以上になるように設定する設定手
   段と、 前記パターン像検出手段による検出結果に基づいて転写
   画像ずれを認識する認識手段とを備えたことを特徴とす
   る多重画像形成装置。