JP2000305340A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】色ずれの検知動作の効率が高く且つ補正精度の
高い検知・補正方式を用いたカラー画像形成装置を提供
する。 【解決手段】本発明は、搬送ベルト１０に沿って複数個
配置された電子写真方式の画像形成部４Ｙ，４Ｍ，４
Ｃ，４ＢＫによって形成された画像を、搬送ベルトによ
り搬送される記録媒体上に順次重ね合わせて転写するこ
とにより記録媒体上にカラー画像を得るカラー画像形成
装置において、搬送ベルト１０に各々の画像形成部によ
ってレジストマーク１３を形成するレジストマーク形成
手段と、搬送ベルト１０に近接して配置されレジストマ
ークの通過を検知するレジストマーク検知手段１４と、
レジストマークの通過を検知した結果に基づき色間のず
れを補正する補正手段を備え、レジストマーク検知手段
１４を作動することによって色間のずれを検知した過去
の結果を記憶する記憶手段を有し、補正手段による色間
のずれ補正動作の実行を記憶手段の記憶結果に基づいて
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラープリンタ、
カラー複写機等の電子写真方式を用いたカラー画像形成
装置に係り、特に色ずれを検知・補正する手段を有する
カラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】搬送ベルトに沿って複数個配置された電
子写真方式の画像形成部によって形成された画像を、前
記搬送ベルトにより搬送される単一の記録媒体（記録紙
等）上に順次重ね合わせて転写することにより、前記記
録媒体上にカラー画像を得るカラー画像形成装置が知ら
れており、カラープリンタ、カラー複写機等に応用され
ている。このような電子写真方式を用いた画像形成装置
においては、機構の寸法及び駆動系に誤差があると、本
来トナー像が形成される位置とは異なる位置にトナー像
が形成されることになるので、画像ムラが発生する。特
に上記カラー画像形成装置のように、単一の記録媒体に
各色画像を重ねて複数回転写させる方式においては、各
色同士の相対的な位置ずれが新たな問題として発生す
る。そして色間の相対的位置ずれは色ずれとして視覚的
に目立ちやすく、画像品質を著しく低下させる。とりわ
け複数の感光体を有してなるフルカラー画像形成装置で
は、位置ずれ要因が多いためにその対策は最も難易度が
高いとされている。

【０００３】この種のフルカラー画像形成装置は、例え
ば図１に示すような概略構造となっている。図１におい
て、給紙部９から搬送ベルト１０上を通り定着装置１１
を経て排紙部１２に至る破線で示す用紙搬送経路に沿っ
てイエロー（Ｙ）トナーで画像形成を行う画像形成部４
Ｙ、マゼンタ（Ｍ）トナーで画像形成を行う画像形成部
４Ｍ、シアン（Ｃ）トナーで画像形成を行う画像形成部
４Ｃ、ブラック（ＢＫ）トナーで画像形成を行う画像形
成部４ＢＫが後述の露光装置と共に画像形成手段として
配列されており、給紙部８から送り出される記録紙等の
記録媒体がこれらの各画像形成部を通過する度に異なっ
た色が順次転写され、最終的に４色の重ね合わせによる
カラー画像が得られる。

【０００４】各画像形成部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫ
は、画像形成媒体として機能するドラム状の感光体１
Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫと、この感光体１Ｙ，１Ｍ，１
Ｃ，１ＢＫの周囲に配置された、帯電装置２Ｙ，２Ｍ，
２Ｃ，２ＢＫ、現像装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ、露
光装置８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８ＢＫ等から構成されてい
る。感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫの表面は帯電装置
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫで一様に帯電された後、露光
装置８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８ＢＫにより出力すべき画像に
対応したパターンで露光され、感光体１Ｙ，１Ｍ，１
Ｃ，１ＢＫの表面上に静電潜像が形成される。この静電
潜像が現像装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫで現像される
ことによって各色のトナー像が形成され、この各色のト
ナー像が記録紙等の記録媒体上に順次重ね合わせて転写
される。転写後に各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫの
表面に残ったトナーはクリーニング装置５Ｙ，５Ｍ，５
Ｃ，５ＢＫにより除去される。

【０００５】図示しないパーソナルコンピュータや原稿
読み取り装置などから送られた色分解画像信号は、その
強度レベルを基にして図示しない画像処理部で色変換処
理を受け、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン
（Ｃ），ブラック（ＢＫ）のカラー画像データに変換さ
れ、この各色のカラー画像データがその各色に対応した
画像形成部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫにそれぞれ送ら
れ、各露光装置８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８ＢＫにより露光が
行われる。これらの露光装置８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８ＢＫ
には、同じ構成のものが用いられており、例えば露光装
置としてレーザースキャナーが使用されている。このレ
ーザースキャナーは、レーザー光源からのレーザービー
ムをポリゴンスキャナー６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫで反
射させ、さらにｆθレンズ等の走査結像光学系７Ｙ，７
Ｍ，７Ｃ，７ＢＫで光路を折り曲げ且つ光径を絞り、感
光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫの表面を露光するように
なっている。このレーザースキャナーの書き込みの仕方
は、ポリゴンスキャナー６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫが回
転することにより感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫの軸
方向と平行な主走査方向の潜像の書き込みが行われ、感
光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫの回転により、感光体の
軸方向と直交する副走査方向の書き込みが行われる。

【０００６】各色の位置合わせは、給紙部９から給紙ロ
ーラ９ａにより送り出された記録紙等の記録媒体がレジ
スト部９ｂから搬送ベルト１０によって各色の転写位置
に搬送されるタイミングと、各感光体１Ｙ，１Ｍ，１
Ｃ，１ＢＫ上の画像が転写位置に移動されるタイミング
が各色全て一致するように露光開始時間を設定すること
によって行われる。各色画像を記録媒体へ重ね合わせて
転写した後、記録媒体は定着装置１１に送られ、定着装
置１１を通過する間に画像が定着され、排紙部１２に送
り出される。

【０００７】このようなカラー画像形成装置では各画像
形成部間での感光体軸間距離の誤差、同じく感光体平行
度誤差、各露光装置８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８ＢＫにおける
折り返しミラーなど光学系の設置誤差や書き込みタイミ
ング誤差等により、本来重ならなければならない位置に
各色トナー像が位置せず、このため色が重ならずに、ず
れた画像が形成される問題が発生する。このようなずれ
た画像は、初期的に調整を行っても、画像形成部を納め
た作像ユニットの交換、メンテナンス、製品の運搬等に
よってずれるばかりか、複数枚の画像形成後の機内温度
上昇による機構の熱膨張によっても経時的に誤差が変動
するため、より短いレンジで調整を行う必要がでてく
る。

【０００８】上記の問題を解決する手段として、特許番
号第２６３３８７７号に係る特許公報には、搬送ベルト
に特定のトナーマーク（レジストマーク）を形成させ、
そのレジストマークを備え付けのマーク検出器（ＣＣＤ
等）により読み取り、各色の画像位置を認識し、これを
調整する手段が提案されている。このような色ずれ検知
手段の一例を図２を用いて以下に説明する。

【０００９】図２は図１に示したカラー画像形成装置の
搬送ベルト周りの要部構成のみを示しており、搬送ベル
ト１０と、各画像形成部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫの感
光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫと、その各感光体上に形
成され搬送ベルト１０上に転写された各色のトナーマー
ク（以下、レジストマークと言う）１３と、搬送ベルト
１０の最下流部に備えられレジストマーク１３を検知す
るレジストマーク検知センサ１４を示している。この例
では、搬送ベルト１０は透明であり、主走査方向のベル
ト両端側にそれぞれレジストマーク１３を形成し、これ
ら両端側のレジストマーク１３に対応して搬送ベルト１
０の最下流部の両端側に発光素子１５とスリット１６及
び受光素子１７からなるレジストマーク検知センサ１４
を設け、この２つのレジストマーク検知センサ１４で搬
送ベルト１０の両端でのレジスト位置ずれを検知する構
成となっている。

【００１０】図３は一方側のレジストマーク検知センサ
１４の構成を拡大して示した要部斜視図である。図３に
おいて、搬送ベルト１０上のレジストマーク１３は、光
書き込みの走査方向（主走査方向）に平行なラインａ
と、主走査方向に対して特定の角度（例えば４５°）を
もったラインｂを対として、各色毎に形成される。そし
て、ラインａによりレジストずれを検知し、ラインｂに
より主走査方向のずれを検知する。レジストマーク１３
が通過する位置にはレジストマーク検知センサ１４が配
置されており、このレジストマーク検知センサ１４は、
発光素子１５と、その発光素子１５に対して搬送ベルト
１０を挾んで対向して配置されたスリット１６及び受光
素子１７で構成されている。発光素子１５としては搬送
ベルト１０上のレジストマーク１３を照射する発光ダイ
オード（ＬＥＤ）が使用され、スリット１６は光遮光性
のプレートにレジストマーク１３の形状に合うように透
過窓を開けたものであり、受光素子１７としてはスリッ
ト１６の透過窓を介してＬＥＤからの光を受光するフォ
トダイオード（ＰＤ）が用いられている。

【００１１】レジストマーク検知センサ１４の受光素子
１７は、搬送ベルト１０のレジストマーク１３が無い部
位では、透明な搬送ベルト１０を透過した光をスリット
１６を介してそのまま受光し、レジストマーク１３が形
成された部位では、スリット１６の位置とレジストマー
ク１３とが一致したときにレジストマーク１３によって
遮光された光を受光する。従ってレジストマーク検知セ
ンサ１４は、この受光素子１７の受光光量の差によって
レジストマーク１３が通過したタイミングを検知する。
レジストマーク検知センサ１４の検知信号としては、図
４に示すような波形が得られ、この検知信号が画像形成
装置の制御部（図示を省略するが、演算処理部（ＣＰ
Ｕ）、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ、入出力回路（Ｉ／
Ｏ）、クロック、カウンタ、各種制御回路等から構成さ
れる）に送られ、制御部は、各色のレジストマーク１３
の主走査方向（時間ｔに直交する方向）に平行に形成さ
れたラインａのピーク時間の差分Δｔf によって副走査
方向のレジストずれを検知し、斜めに作られたラインｂ
のピーク時間の差分Δｔs によって主走査方向のレジス
トずれを割り出す。また、走査線の斜めずれや、倍率ず
れの算出はこれら演算処理の応用で同様に割り出すこと
ができる。そして、制御部はこれらの検知結果に基づい
て補正動作を行う。補正動作としては、スキューに関し
ては光学系内の光学素子の傾きを調整するなど、機械的
な移動によって行い、その他の補正は書き込み光源の点
灯タイミングを変えることによって行う。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】色ずれ検知とその補正
機構を有するカラー画像形成装置は、上記のような検知
・補正動作の時間を割かなければならないので画像形成
効率の低下が懸念されるという課題がある。例えば前述
の特許番号第２６３３８７７号の特許公報に開示されて
いるように、通常の画像シーケンスと、レジストマーク
を形成しレジストマークを読み取ってその結果に基づい
て補正動作を行うレジスト補正シーケンスとを互いに独
立したタイミングで実行する検知・補正方法では、各画
像形成ステーションがレジストマークを形成する時間、
形成した各レジストマークを搬送ベルトに転写してそれ
がレジストマーク検知センサに到達するまでの時間、セ
ンサがレジストマークを読み取ってずれ量を演算する時
間、その演算したずれ量を補正する時間といった一連の
検知・補正動作に要する時間の間、通常の画像形成の休
止を必ず行う必要があり、このため画像形成の生産効率
が落ちてしまうといった不具合があった。

【００１３】そこでカラー画像形成装置における位置合
わせ動作をなるべく効率良く行う方法として以下の従来
技術がある。 特開平６−５１６０７号公報には、レジストレーション
のずれ量が大きく変化する場合は頻繁に補正動作を行
い、ずれ量の小さいときは補正動作の間隔を長くするこ
とが開示されている。 特開平７−２３４６１２号公報には、連続プリント枚数
時にある枚数を超えたり、環境センサの値が所定値を超
えたりしたときに紙間でパターン画像を形成し、レジス
トレーションの検知及び補正を行うことが開示されてい
る。 特開平８−２７２９３６号公報には、露光部の温度と装
置周辺温度を検出し、その温度差に基づいて補正動作を
制御することが開示されている。 特開平９−２４４３３２号公報には、補正タイミングを
順次変化する所定の間隔と一定の間隔の２つで行うこと
が開示されている。 これら従来技術の目的は全て位置合わせ動作を最適なタ
イミングで行い、効率良く位置合わせを行うものであ
る。しかしこれら従来技術においても以下のような課題
が存在すると考えられる。

【００１４】（１）検知結果のバラツキ。 色間のずれ（色ずれ）は感光体の回転ムラなどの原因に
より、図５のように記録紙１８の搬送方向の位置ｘによ
って１００μｍ程度の範囲内で変化している。このため
検知動作を行うときもレジストマークをサンプリングす
る位置によって検知結果が異なるという懸念がある。ま
た装置の機械動作のバラツキ、検知センサの繰り返し誤
差が存在するため、ほぼ同時刻に検知動作を行ってもし
ばしば同じ結果にならない場合がある。このようにある
ばらつきをもったずれを補正してしまうと、たまたま中
心値から外れた検知結果に対しても補正することがあ
り、かえってずれた画像にしてしまうこともあり得る。
このため、たとえ補正分解能以上のずれ量の検知結果が
得られて、補正動作を行ったとしても、このずれ量が収
束しないといった不具合が生じてしまう。

【００１５】（２）前回の補正動作から次の検知動作を
行うタイミングの判断。 検知動作を行う効率の良いタイミングは、前回の補正動
作から機内状況が変化して、ずれが発生する発生量が、
補正動作を行う必要にある量に達したときである。この
ことを図に表すと図１０となり、例えばＴ1 の温度でず
れを補正したときにそこからＴ2 の温度になったときに
ずれると予想される量はΔ12である。ここで装置温度が
低い状態にある場合は大きなずれが発生し、温度が高い
状態にある場合はずれの発生量は小さい。このように単
に温度変化だけではずれ量がどの程度発生しているかど
うかは分からず、少なくとも前回の補正を行ったときの
温度Ｔ1 を記憶しておかなければ、どの温度に達したと
きに検知・補正動作をするべきかどうかの判断を行えな
い。また色ずれ発生量と機内温度との関係の曲線も装置
の組み付けや部品形状のばらつきによって図１１のよう
に装置毎に違った傾向を示す。

【００１６】本発明は上記のような課題に鑑みなされた
ものであり、色ずれの検知動作の効率が高く且つ補正精
度の高い検知・補正方式を用いたカラー画像形成装置を
提供することを目的とする。より詳しく述べると、本発
明の目的は、カラー画像形成装置において、無駄な色ず
れ補正動作を行わないようにすることによって、効率よ
く高画質な画像を形成すること（請求項１）、また、色
ずれ補正動作をよりタイムリーに行うこと（請求項
２）、さらには、無駄な色ずれ検知・補正動作を行わな
いようにすることによって、効率よく高画質な画像を形
成すること（請求項３）、さらにまた、画像形成を長期
間休止しているような待機状態にあるとき、検知・補正
動作だけが行われるようでは無駄な電力消費につなが
り、またプリント動作をしてもいないのに装置が稼動し
てしまうのではユーザの不信感を買ってしまうが、この
ような不具合を防止すること（請求項４）、である。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、搬送ベルトに沿って複数個
配置された電子写真方式の画像形成部によって形成され
た画像を、前記搬送ベルトにより搬送される単一の記録
媒体上に順次重ね合わせて転写することにより前記記録
媒体上にカラー画像を得るカラー画像形成装置におい
て、前記搬送ベルトに各々の前記画像形成部によってレ
ジストマークを形成するレジストマーク形成手段と、前
記搬送ベルトに近接して配置され前記レジストマークの
通過を検知するレジストマーク検知手段と、前記レジス
トマークの通過を検知した結果に基づき色間のずれを補
正する補正手段を備え、且つ、前記レジストマーク検知
手段を作動することによって色間のずれを検知した過去
の結果を記憶する記憶手段を有し、前記補正手段による
色間のずれ補正動作の実行を前記記憶手段の記憶結果に
基づいて行うことを特徴とするものである。すなわち請
求項１のカラー画像形成装置においては、過去の色ずれ
検知結果を記憶しておく記憶手段を有し、その格納され
たデータと今回得られた検知結果を基に補正を行うかど
うかを判断するので、有意性のないずれ量結果に対して
補正動作を行わないようにすることができる。また複数
の検知結果を基に補正量を決めることができるので精度
の高い補正を行うことができる。

【００１８】請求項２に係る発明は、請求項１記載のカ
ラー画像形成装置において、カラー画像形成装置内の装
置状態（温度等の機内状況）を認識するための認識手段
と、前記検知手段による色ずれ量検知結果とそのときの
前記装置状態を格納する記憶手段を有し、前記検知動作
の動作タイミングは、前記装置状態の認識手段による認
識結果と、前記記憶手段に格納された過去の各装置状態
に対応した色ずれ量検知結果に基づいて決定されること
を特徴とするものである。すなわち請求項２のカラー画
像形成装置においては、検知動作のタイミングを過去の
装置状態とそれに対応するずれ量のデータから判断して
決定することにより、補正を行う必要があると予想され
る状態になった時点で検知動作を行うようにすることが
できるので、効率の良い検知動作を行うことができる。

【００１９】請求項３に係る発明は、請求項２記載のカ
ラー画像形成装置において、前記検知動作のタイミング
の一つは通常行われる一連の画像形成動作の一部とさせ
てなることを特徴とするものである。すなわち請求項３
のカラー画像形成装置においては、前回の補正動作実行
時の機内状態からさほど変化せず、画像形成前にあえて
検知動作を行う必要がないと判断したとき、画像形成中
にレジストマークを形成して検知動作を行うことによ
り、マーク形成動作時間を短縮することができ、効率の
良い検知動作を行うことができる。

【００２０】請求項４に係る発明は、請求項２記載のカ
ラー画像形成装置において、前記検知動作の動作タイミ
ングの判断はプリントジョブ実行信号の入力に連動して
行われることを特徴とするものである。すなわち請求項
４のカラー画像形成装置においては、ユーザによるプリ
ント動作実行信号を受けて前記検知動作を画像形成前か
あるいは画像形成中に行うかどうかを判断・実行するこ
とによって、装置休止中に位置合わせ動作を行うような
無駄な電力消費をもたらすことなく、タイムリーな検知
動作を実行することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して詳細に説明する。尚、この実施形態において
対象とするカラー画像形成装置の基本的な構成は図１と
同じであり、通常の画像形成動作も従来技術で述べた動
作と同様であるので、ここではカラー画像形成装置の構
成・動作の説明は省略する。また、色ずれの検知・補正
時に、搬送ベルト１０に各画像形成部によってレジスト
マーク１３を形成する手段や、そのレジストマーク１３
を検知するレジストマーク検知センサ１４の基本的な構
成及び検知動作も図２、図３を参照して説明した通りで
あるので、ここでは本発明に係る色ずれ検知・補正動作
の特徴的な部分の実施例について説明する。

【００２２】［請求項１の実施例］図１〜３に示した構
成のカラー画像形成装置においては、従来技術で述べた
色ずれ検知動作を行うことによってずれ量が得られる
が、ずれ量のデータの種類としては、主走査のシフトず
れ量、主走査倍率ずれ量、走査線の傾きずれ量（スキュ
ー量）があり、さらにこの種類のずれそれぞれにＢＫ−
Ｃ間、ＢＫ−Ｍ間、ＢＫ−Ｙ間のデータが存在するが、
簡単のためここではＢＫ−Ｃ間の副走査方向のシフトず
れ量のみについて説明する。

【００２３】まず最初のレジストマーク検知動作でＢＫ
−Ｃ間の副走査方向のずれ量δ1 が得られたとする。こ
のずれ量δ1 はどんなに小さな値でも補正することがで
きるわけではない。副走査方向の補正は、例えば図１，
２のようにＢＫ画像形成部４ＢＫのトナー像転写位置に
対してＣ画像形成部４Ｃのトナー像転写位置が約ｎ走査
線分下にずれているものとすれば、Ｃの書き込み開始タ
イミングをｎ走査線分早めることによりずれを補正す
る。従って副走査方向の最小の補正量（補正分解能）は
走査線の間隔と同量となる。この補正によって副走査方
向のずれ量δ1 が小さくなるためには、次式のようにδ
1 が走査線の間隔の半分以上のずれであることが条件で
ある。 ｜δ1｜＞ｄ／２＝Ｌl (１) 但し、ｄ：補正分解能（副走査方向の最小走査線間
隔）、 Ｌl：補正可能なボーダーライン。

【００２４】以上のことから補正分解能ｄは副走査方向
の画素密度で決まることになり、補正可能なボーダライ
ンＬl は例えば画素間の距離が４０μｍである場合は
(１)式により±２０μｍ以上ということになる。逆に±
２０μｍより少ないずれ量である場合はそれよりも少な
いずれ量にすることはできない。従ってずれ検知でＬl
以下の値が得られた場合は、補正動作を実行する必要は
ない。

【００２５】一方、画像領域の各ずれ量は感光体の回転
ムラなどにより副走査方向に図５のような変化が生じて
いるのが一般的である。その変化の振幅量は感光体の振
れや回転駆動精度などにより決まるが、現状ではｐ−ｐ
（peak to peak）で１００μｍ程度存在しているのが一
般的である。このため色ずれ検知を行うレジストマーク
１３は副走査方向のある領域に渡って複数サンプリング
して平均化するなどして、ずれの中心値を推定すること
が必要である。しかしながら、このように複数のサンプ
リングを行ってもどの位置をサンプリングするかによっ
てずれ量が少なからず変わってしまう。また、搬送系の
駆動動作のばらつきや、レジストマーク検知センサ１４
のサンプリングの繰り返し誤差も存在する。このような
要因で複数回同じ検知動作を行っても違ったずれ量のデ
ータがしばしば得られる。このため、たとえ副走査方向
のずれ量δ1 がＬl を越えていても補正を行うのが有効
なのか、また、補正を行うのが有効であるとしてもδ1
分の補正量を補正するのが良いかどうか不明である。

【００２６】一方、ずれ量δ1 がこのような装置のばら
つきを考慮しても有意性が有りそうなある一定以上の値
の場合は補正動作を行うことが有効となる。その値は理
論的には下記の式に示すように、ずれ量δ1 の絶対値が
補正分解能とずれ量の繰り返し動作の標準偏差との和よ
り大きいことが条件である。 ｜δ1｜＞Ｌl＋σ＝Ｌh (２) 但し、σ：ずれ量の繰り返し検知動作の標準偏差、 Ｌh：補正動作即実行のボーダーライン。 従ってＬl の値が２０μｍでσの値が２０μｍである場
合は、Ｌh は４０μｍということになり、即補正動作を
実行する値は４０μｍ以上ということになる。

【００２７】上記の説明のようにＬh 以上の値が得られ
た場合は即補正動作を実行し、Ｌl以下の値が得られれ
ば補正動作を行わない。しかしここで問題となるところ
は、δ1 がＬl とＬh の間の値であった場合である。こ
のときは補正動作を見合わせて、次に検知動作したとき
に得られたデータとを合わせて演算処理し、補正するか
どうかを判断する。例えば次に検知動作した結果得られ
たずれ量がδ2 、その次に検知動作した結果得られたず
れ量がδ3 であり、図６に示すような値であったとす
る。このようにずれ量δ1〜δ3に一定して同様の結果が
得られた場合は、補正動作を実行する。これに対して図
７に示すようにずれ量δ1〜δ3に有意性のない結果が得
られた場合は、補正動作を実行しない。尚、この例では
補正量はデータの平均値で決めればよい。

【００２８】また、図８に示すように、ずれ量δ1〜δ3
が漸次増加するような傾向にある場合では、データの平
均値ではなくある重み関数、例えば最小自乗法の１次近
似式を設定し、計算することによって補正値を演算す
る。このように複数の演算処理を行うことによって補正
量を決定する方がより精度の高い位置合わせを行うこと
ができる。

【００２９】このような複数の検知結果を基に補正量を
決定するには、画像形成装置の制御部内に検知データを
格納するメモリを設けることが必要である。画像形成装
置の制御部（図示せず）は、演算処理部（ＣＰＵ）、Ｒ
ＡＭやＲＯＭ等のメモリ、入出力回路（Ｉ／Ｏ）、クロ
ック、カウンタ、各種制御回路等から構成されているの
で、予め制御部内に設けられているＲＡＭ等のメモリを
検知データの格納に利用することができるが、検知デー
タ格納用のメモリを新たに設けてもよい。そして、この
メモリにずれ量δ（δ1，δ2，δ3，・・・）のデータ
とそのときの時間ｔを格納し、演算処理部で演算を行
う。尚、図６〜８の実施例では、横軸を電源投入からの
時間ｔとして所定時間毎にずれ量δを検知してグラフを
描いているが、色ずれと相関性の高い他の要素、例えば
プリント枚数、機内温度などで演算処理を行うことも有
効である。

【００３０】［請求項２の実施例］図１に示す構成のカ
ラー画像形成装置における色ずれ発生の原因としては装
置状態（機内状況）の変化があり、この装置状態の変化
は、主に機内温度の上昇によって装置内各部に熱膨張が
生じ、各色の画像形成部(４ＢＫ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ)間
の距離が変わるなどして起こることによる。その変化量
はおおよそ図１０のような曲線を描く（図１０は機内温
度が室温の時に色ずれを補正した後の機内温度と色ずれ
発生量の関係を示している）。従って装置内の温度Ｔと
色ずれ発生量の相関を予め把握しておけば、装置内の温
度を測ることによって、どの程度のずれが生じてしまっ
たかを予測することが可能であると言える。このため本
実施例では装置状態の認識手段として、温度変化が色ず
れの発生に対して相関の高い場所、例えば露光装置８Ｂ
Ｋ，８Ｃ，８Ｍ，８Ｙの光学系ハウジング内にサーミス
タ等の温度センサを設ける。また、この場所の温度と色
ずれ発生量との関係をあらかじめ評価しておき、図１０
のようなグラフが描けるように相関関係を把握してお
く。

【００３１】次にカラー画像形成装置の電源が投入さ
れ、ある時間に色ずれを補正したときの温度Ｔ1 から、
ある時間後にＴ2 のような温度を温度センサによって得
たとする。このときに図１０の曲線を基にそのときに発
生するであろうと思われる色ずれ量Δ12を演算する。そ
してこの色ずれ量Δ12が補正を行う必要があると判断さ
れた時点で検知動作を行う。このようにすることによっ
て色ずれ補正が必要である状態であるときに検知動作を
行うことができるので、位置合わせのための検知・補正
動作の効率を大幅に上げることができる。尚、実際には
図１２に示すように、ばらつきのある複数のデータ（各
温度における色ずれ量の検知結果）をサンプリングして
制御部内で記憶・演算し、近似曲線を得る。このときの
データを記憶する記憶手段としては、画像形成装置の電
源を落してもデータが残るような不揮発性メモリである
ことが望ましい。この不揮発性メモリのような記憶手段
を用いることにより複数のデータの蓄積を行うことがで
きるので、長期間の使用になればなるほど、より精度の
高い色ずれ発生量の予測を行うことができる。

【００３２】［請求項３の実施例］前回の補正動作から
の機内温度の変化を読み取り、図１０に基づいて予測さ
れる色ずれ発生量が僅かなものであると判断されたとす
る。このときは画像品質を著しく損なうような大きなず
れ量ではないので、わざわざ画像形成を不可にして色ず
れ検知動作を行うような画像形成効率を下げる方法はな
るべく避けるようにしたい。また、このような色ずれ量
の値が得られているときでもプリントジョブ実行前に一
々検知動作を行っていては生産効率を著しく落してしま
う。そこでこのような判断結果が得られている間は画像
形成中、例えば紙搬送直後にレジストマークを形成して
検知動作を行うようにする。そして連続プリントの際は
図９に示すように記録紙１８と記録紙１８の間の紙間
か、あるいは最後に搬送された記録紙１８の通紙直後に
レジストマーク１３を形成し、レジストマーク検知セン
サ１４の位置に搬送し検知させる。補正動作は前述のず
れ量δが大体一定してＬl 以上の値が得られた時点で画
像形成を中止して行えばよい。このように画像形成中に
色ずれ検知動作を同時に行うことによって画像形成の生
産効率を落すことなくずれ量のデータをサンプリングで
き、効率の良い補正を行うことができる。

【００３３】［請求項４の実施例］画像形成装置の電源
が入っている間は常にプリント動作を行っているわけで
はなく、長い間放置状態が続く場合もある。このような
ときに機内温度が変化したからといって頻繁に検知動作
を行うために装置を稼動させてしまうようでは、無駄に
電力を費やしてしまう。また、ユーザが「何故プリント
アウトしていないのに装置が稼動しているのだろう？」
といった不信感を生じさせることになりかねない。この
ためレジストマーク検知動作はユーザが行うプリントジ
ョブ実行信号に連動して行われるように設定するとよ
い。具体的には、プリントジョブ実行後、前述したよう
にそのときの装置状況（機内温度等）の認識結果と、過
去の装置状況と色ずれデータからずれ量の予測値を割り
出し、この予測値が補正すべき量である場合は画像形成
動作の前に検知動作を実行し、補正動作を行う。これに
対し補正すべき量に達していない場合は、検知・補正動
作を実行せずに画像形成動作を行い、請求項３の実施例
に記載したように、画像形成中に検知動作を行う。尚、
これらの動作の一例を図１３のフローチャートに示す。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るカ
ラー画像形成装置においては、過去の色ずれ検知結果を
記憶しておく記憶手段を有し、その格納されたデータを
基に補正を行うので、効率が良く精度の高い補正を行う
ことができる。そして過去の検知結果の変動状況に応じ
て必要最小限の補正動作で性能を維持することが可能と
なる。また検知ばらつきによる誤補正を防止することが
できる。また請求項２に係るカラー画像形成装置におい
ては、機内温度等の装置状態の認識結果とそれに対応す
る色ずれ検知結果を記憶しておき、各装置状態の変化に
対する色ずれ発生量の関係を認識しておき、これに基づ
いてそのときの装置状態に対して色ずれが相当量発生し
ているかどうかを精度良く予測することができるので、
タイムリーな検知・補正動作を行うことができる。

【００３５】さらに請求項３に係るカラー画像形成装置
においては、色ずれ量の検知結果がばらつきの範囲内の
疑いがある値の場合、わざわざ検知モードの時間をとっ
て検知しているのでは生産効率を著しく落してしまう
が、このような補正動作を行うに至らないずれ量の結果
が得られている間は、例えば画像を形成するときの記録
紙搬送直後や紙間にレジストマークを形成し検知するよ
うにしているので、このように検知動作を通常の画像形
成動作の一部とするモードを設けることによって無駄な
マーク形成動作を行う必要がなくなり、画像形成の生産
効率を落すことなく検知データを得ることができる。ま
た請求項４に係るカラー画像形成装置においては、プリ
ントジョブ実行信号がユーザの手によって入力されたと
きに、画像形成前に検知動作を行うかどうかを判断し
て、必要ならば検知動作を実行することにより、装置休
止中の無駄な動作や電力消費を防止でき、タイムリーな
検知動作を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるカラー画像形成装置の概略
構成図である。

【図２】図１に示すカラー画像形成装置の搬送ベルト上
に形成されたレジストマークとレジストマーク検知手段
の一例を示す斜視図である。

【図３】図２に示すレジストマーク検知手段の要部を拡
大して示す斜視図である。

【図４】レジストマークとそのレジストマークを検知し
たセンサの検知信号を示す図である。

【図５】記録紙の副走査方向の各位置における色ずれ量
の変化の一例を示す図である。

【図６】所定時間毎に検知したずれ量に有意性のある結
果の一例を示す図である。

【図７】所定時間毎に検知したずれ量に有意性がない結
果の一例を示す図である。

【図８】所定時間毎に検知したずれ量が一方向に漸次変
化していく場合の一例を示す図である。

【図９】連続プリント時に搬送ベルトの紙間にレジスト
マークを形成した例を示す図である。

【図１０】画像形成装置の機内温度と色ずれ量との関係
を示す図である。

【図１１】装置間における色ずれ曲線の違いを示す図で
ある。

【図１２】機内温度に対する色ずれ量のデータを複数サ
ンプリングして統計化し、ずれ近似曲線を演算した結果
を示す図である。

【図１３】色ずれ検知動作の実行タイミングの一例を示
すフローチャートである。

【符号の説明】 １Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫ：感光体 ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫ：帯電装置 ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ：現像装置 ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫ：画像形成部 ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５ＢＫ：クリーニング装置 ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫ：ポリゴンスキャナー ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７ＢＫ：走査結像光学系 ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８ＢＫ：露光装置 ９：給紙部 ９ａ：給紙ローラ ９ｂ：レジスト部 １０：搬送ベルト １１：定着装置 １２：排紙部 １３：レジストマーク １４：レジストマーク検知センサ １５：発光素子（ＬＥＤ） １６：スリット １７：受光素子（ＰＤ） １８：記録紙

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送ベルトに沿って複数個配置された電子
   写真方式の画像形成部によって形成された画像を、前記
   搬送ベルトにより搬送される単一の記録媒体上に順次重
   ね合わせて転写することにより前記記録媒体上にカラー
   画像を得るカラー画像形成装置において、 前記搬送ベルトに各々の前記画像形成部によってレジス
   トマークを形成するレジストマーク形成手段と、前記搬
   送ベルトに近接して配置され前記レジストマークの通過
   を検知するレジストマーク検知手段と、前記レジストマ
   ークの通過を検知した結果に基づき色間のずれを補正す
   る補正手段を備え、且つ、前記レジストマーク検知手段
   を作動することによって色間のずれを検知した過去の結
   果を記憶する記憶手段を有し、前記補正手段による色間
   のずれ補正動作の実行を前記記憶手段の記憶結果に基づ
   いて行うことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のカラー画像形成装置におい
   て、カラー画像形成装置内の装置状態を認識するための
   認識手段と、前記検知手段による色ずれ量検知結果とそ
   のときの前記装置状態を格納する記憶手段を有し、前記
   検知動作の動作タイミングは、前記装置状態の認識手段
   による認識結果と、前記記憶手段に格納された過去の各
   装置状態に対応した色ずれ量検知結果に基づいて決定さ
   れることを特徴とするカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項２記載のカラー画像形成装置におい
   て、前記検知動作のタイミングの一つは通常行われる一
   連の画像形成動作の一部とさせてなることを特徴とする
   カラー画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項２記載のカラー画像形成装置におい
   て、前記検知動作の動作タイミングの判断はプリントジ
   ョブ実行信号の入力に連動して行われることを特徴とす
   るカラー画像形成装置。