JPH08286457A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 像担持体上にその移動方向に沿って線状の傷
や汚れが付いている場合であっても、簡単にしかも正確
にカラーレジパターンを認識できる画像形成装置を提供
すること。 【構成】 本発明の画像形成装置１は、パターン発生部
２と、像形成部３ａ〜３ｄと、カラーレジパターン１１
の読み取り部４と、カラーレジストレーションの誤差量
を求める誤差検出部５と、カラーレジパターン１１の線
幅を汚れや傷の幅よりも太く設定する線幅設定部８と、
カラーレジパターン１１を認識しその結果を誤差検出部
５へ渡すローパスフィルター９とを備える。また、汚れ
や傷の幅を検出する汚れ傷幅検出部１２を備える画像形
成装置１でもある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、異なる色の画像を重ね
合わせてカラー画像を得る場合において、その色のずれ
具合を表すカラーレジストレーション誤差を検出する機
能を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフィスにおけるドキュメント作
成は急速にカラー化が進んでおり、これにともない複写
機やプリンタ、ファクシミリ等の機器においてもカラー
化への対応が要求されている。また、これらの機器のカ
ラー化を進める場合には、出力画像の高画質化および出
力の高速化も要求される。

【０００３】ところが、出力の高速化を図ろうとすると
カラーレジストレーションの悪化によって出力画像の高
画質を維持するのが困難となる。また、装置内部の温度
変化や記録紙を補給するときの衝撃、人が装置にぶつか
ってしまった場合の外力などにより各色の像を形成する
ためのユニットの位置や、各ユニット内部の部品の位置
等が微妙に変化してしまうと、高速化を図ろうとした際
にこの微妙な位置変化がカラーレジストレーションの悪
化を引き起こすことになる。

【０００４】そこで、特開昭６４−８８４７１号公報や
特開平１−８３６７６号公報においては、カラーレジス
トレーションの誤差量を測定し、これを補正しながら高
画質化を図る技術が開示されている。これは、各色に対
応したカラーレジパターンを像担持体上に形成し、これ
らのカラーレジパターンを読み取り手段で光学的に読み
取り、その読み取り信号に基づいて各色のカラーレジパ
ターンの間隔を算出してこれを基準値と等しくなるよう
に各色の像形成ユニットの位置や画像形成開始タイミン
グを補正するものである。

【０００５】図１３は、このようなカラーレジストレー
ション誤差を測定する機能を備えた画像形成装置１’を
説明する構成図である。すなわち、この画像形成装置
１’は各色に対応した所定のカラーレジパターン１１’
を発生するパターン発生部２’と、各色に対応するカラ
ーレジパターン１１’を像担持体１０である搬送用ベル
ト上に画像として形成する像形成部３ａ〜３ｄと、像担
持体１０上のカラーレジパターン１１’を光学的に読み
取って電気信号に変換する読み取り部４と、読み取り部
４にて読み取った電気信号に基づいてカラーレジストレ
ーションの誤差量を求める誤差検出部５とを備え、さら
に、各色に対応する画像データを一時的に格納しておく
画像一時記憶部６と、各部を制御するコントローラ７と
を備えている。

【０００６】この画像形成装置１’によって通常の画像
出力である画像形成モードを実行するには、先ず、一般
の画像データ２０を画像一時記憶部６に格納しておく。
一般の画像データ２０は、Ｂｌａｃｋ、Ｙｅｌｌｏｗ、
Ｍａｇｅｎｔａ、Ｃｙａｎの４色を画像を重ね合わせて
多色画像を形成するためのものであり、各色の画像デー
タは各々画像一時記憶部６の「Ｋ」、「Ｙ」、「Ｍ」、
「Ｃ」に各々蓄えられる。次いで、駆動ローラ１０ａお
よび従動ローラ１０ｂにより図示しない用紙を像担持体
１０上に送り込み、搬送させる。

【０００７】像担持体１０上には、各色に対応した像形
成部３ａ〜３ｄが配置されており、像担持体１０上を搬
送する用紙はこの像形成部３ａ〜３ｄの下を通過する状
態となる。この際、搬送される用紙の先端がＢｌａｃｋ
の像形成部３ｄの真下となる転写ポイントに達するの
と、この像形成部３ｄにより形成された画像の先端が転
写ポイントに達するのとが同時となるように像形成部３
ｄは画像一時記憶部６の「Ｋ」から画像データを順次読
み出し、画像の形成を行う。

【０００８】これによって、像形成部３ｄで形成された
画像は転写ポイントで用紙に順次転写されることにな
る。同様にして用紙の搬送と対応してＹｅｌｌｏｗの像
形成部３ｃ、Ｍａｇｅｎｔａの像形成部３ｂおよびＣｙ
ａｎの像形成部３ａは画像一時記憶部６の「Ｙ」、
「Ｍ」、「Ｃ」から対応する色の画像データを順次読み
出し、画像の形成を行う。このようにして順次タイミン
グを取りながら各像形成部３ａ〜３ｄにて画像を形成す
ることで用紙に各色の画像が重ね合わされ、カラー画像
が形成される。

【０００９】次に、この画像形成装置１’にてカラーレ
ジストレーションの誤差量を測定し各色の像形成部３ａ
〜３ｄの位置や像形成のタイミングを補正するカラーレ
ジ補正モードの実行を説明する。先ず、コントローラ７
によって各部に指令が出され、カラーレジ補正モードで
ある旨を通知する。この通知を受けたパターン発生部
２’は各色に対応するカラーレジパターン１１’の画像
データを画像一時記憶部６に出力する。

【００１０】このカラーレジ補正モードの場合には、用
紙の搬送は行わず駆動ローラ１０ａ、１０ｂの駆動によ
って像担持体１０のみを回転させる。そして、この状態
で各色に対応した像形成部３ａ〜３ｄは、先に説明した
画像形成モードと全く同じ動作を同じタイミングで行
い、用紙を搬送していない像担持体１０上に直接各色に
対応したカラーレジパターン１１’を転写する。

【００１１】図１４および図１５は像担持体１０上に転
写されたカラーレジパターンの例を示す図である。すな
わち、図１４に示す例では像担持体１０の移動方向（図
中矢印参照）に対して垂直な方向に沿って各色のカラー
レジパターン１１ａ’〜１１ｄ’が像担持体１０の両端
に順に転写されている。これらのカラーレジパターン１
１ａ’〜１１ｄ’は、像担持体１０の移動方向のカラー
レジストレーション誤差量を測定するために使用される
ものである。

【００１２】また、図１５に示す例では像担持体１０の
移動方向（図中矢印参照）に沿って各色のカラーレジパ
ターン１１ａ’〜１１ｄ’が像担持体１０の両端に順に
転写されている。これらのカラーレジパターン１１ａ’
〜１１ｄ’は、像担持体１０の移動方向に対して垂直な
方向のカラーレジストレーション誤差量を測定するため
に使用されるものである。

【００１３】いずれのカラーレジパターン１１ａ’〜１
１ｄ’であっても像担持体１０上に転写された後、読み
取り部４で光学的に読み取られ、所定の電気信号に変換
される。誤差検出部５は読み取り部４から電気信号を得
て、各色に対応するカラーレジパターン１１ａ’〜１１
ｄ’の間隔を基準値と比較し、その差分であるカラーレ
ジストレーション誤差量をコントローラ７へ通知する。
コントローラ７はこのカラーレジストレーション誤差量
がゼロとなるように各色の像形成部３ａ〜３ｄの位置や
画像形成開始タイミングを補正する。これによって、カ
ラーレジ補正モードを終了する。

【００１４】このようにしてカラーレジストレーション
の誤差が補正された効果は、次の画像形成モードの際に
現れることになる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな画像形成装置においては次のような問題がある。す
なわち、画像形成装置を長期間にわたり使用した後には
カラーレジストレーションの誤差量を測定する環境が悪
化し、測定精度が下がるという問題が生じる。特に、カ
ラーレジパターンを形成する像担持体は劣化しやすく、
汚れや傷が付きやすい。例えば、図１６に示すように像
担持体１０の移動方向（図中矢印参照）に沿って線状に
傷（汚れでも同様）が付いてしまった場合、正確にカラ
ーレジパターン１１ａ’の位置を検出するのが困難とな
る。

【００１６】図１７は、図１６中のＣ部における読み取
り部からの出力信号例を示す図である。このように、読
み取り部４（図１６参照）では、カラーレジパターン１
１ａ’からの信号と傷からの信号との両方を読み取って
しまい、どちらがカラーレジパターン１１ａ’からの信
号なのかを区別しなければ正確なカラーレジストレーシ
ョン誤差量を検出できないことになる。

【００１７】よって、本発明は像担持体上にその移動方
向に沿って線状の傷や汚れが付いている場合であって
も、簡単にしかも正確にカラーレジパターンを認識でき
る画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために成された画像形成装置である。すなわ
ち、本発明の画像形成装置は、カラーレジストレーショ
ンの誤差を測定するためのカラーレジパターンを発生す
るパターン発生手段と、カラーレジパターンを像担持体
上に画像として形成する像形成手段と、像担持体上に形
成されたカラーレジパターンを光学的に読み取って電気
信号に変換する読み取り手段と、読み取り手段にて得た
電気信号に基づいてカラーレジストレーションの誤差量
を求める誤差検出手段とを有し、しかも、カラーレジパ
ターンの線幅を、像担持体の移動方向に沿って付く線状
の汚れや傷の幅よりも太く設定する線幅設定手段と、読
み取り手段から得た電気信号に基づいてカラーレジパタ
ーンを認識しその結果を誤差検出手段へ渡す認識手段と
を備えているものである。また、像担持体の移動方向に
沿って付く線状の汚れや傷の幅を検出する汚れ傷幅検出
手段を備えている画像形成装置でもある。

【００１９】

【作用】本発明では、線幅設定手段によってカラーレジ
パターンの線幅を、像担持体の移動方向に沿って付く線
状の汚れや傷の幅よりも太く設定し、パターン発生手段
によってその設定された線幅のカラーレジパターンを発
生している。このため、像形成手段が像担持体上に形成
するカラーレジパターンは汚れや傷の幅よりも太いもの
となる。また、カラーレジパターンの線幅が汚れや傷の
幅より太いということから、認識手段は、読み取り手段
から得た電気信号に基づくカラーレジパターンと汚れや
傷とをその信号差から的確に区別し、結果を誤差検出手
段へ渡している。また、汚れ傷幅検出手段を備える場合
には、像担持体に付いた線状の汚れや傷の幅を予め検出
している。これによって、像担持体に付いている汚れや
傷の幅に応じて、その幅よりも太い線幅のカラーレジパ
ターンを形成できるようになる。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明における画像形成装置の実施
例を図に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施例
における画像形成装置を説明する構成図である。この画
像形成装置１は、例えばＢｌａｃｋ、Ｙｅｌｌｏｗ、Ｍ
ａｇｅｎｔａ、Ｃｙａｎから成る４色の画像を重ね合わ
せて多色画像を記録する装置であり、カラーレジストレ
ーションの誤差量を補正する機能を有するものである。

【００２１】このため、画像形成装置１は、各色に対応
した所定のカラーレジパターン１１を発生するパターン
発生部２と、カラーレジパターン１１を像担持体１０で
ある搬送用ベルト上に画像として形成する像形成部３ａ
〜３ｄと、カラーレジパターン１１を光学的に読み取り
電気信号に変換する読み取り部４と、この電気信号に基
づいてカラーレジストレーションの誤差量を求める誤差
検出部５と、各色に対応する画像データを一時的に格納
しておく画像一時記憶部６と、各部を制御するコントロ
ーラ７とを備え、さらに、カラーレジパターン１１の線
幅を所定の太さに設定する線幅設定部８と、読み取り部
４からの電気信号に基づきカラーレジパターン１１を認
識する認識手段であるローパスフィルター９とを備える
構成となっている。

【００２２】パターン発生部２は、図示しない記憶手段
を内蔵しており、線幅設定部８により設定された所定の
線幅から成るカラーレジパターン１１の画像データを蓄
えている。なお、この記憶手段としては、画像形成装置
１の電源を切ってもでーた消失しないようなＲＯＭやハ
ードディスク等が用いられる。

【００２３】図２および図３は、パターン発生部２によ
り発生するカラーレジパターンの例を示す図である。図
２に示す例では、像担持体１０の移動方向（図中矢印参
照）に対して垂直な方向に沿って各色のカラーレジパタ
ーン１１ａ〜１１ｄが像担持体１０の両端に順に転写さ
れている。これらのカラーレジパターン１１ａ〜１１ｄ
は、像担持体１０の移動方向のカラーレジストレーショ
ン誤差量を測定するために使用される。

【００２４】また、図３に示す例では像担持体１０の移
動方向（図中矢印参照）に沿って各色のカラーレジパタ
ーン１１ａ〜１１ｄが像担持体１０の両端に順に転写さ
れている。これらのカラーレジパターン１１ａ〜１１ｄ
は、像担持体１０の移動方向に対して垂直な方向のカラ
ーレジストレーション誤差量を測定するために使用され
る。いずれもカラーレジパターン１１ａ〜１１ｄであっ
ても、像担持体１０上に転写された後、読み取り部４に
よって光学的に読み取られることになる。

【００２５】像形成部３ａ〜３ｄは、各色に対応した画
像を形成するためのものであり、画像形成モードの場合
には一般の画像データ２０に基づく画像を図示しない用
紙に形成し、カラーレジ補正モードの場合にはパターン
発生部２から送られるカラーレジパターン１１の画像デ
ータに基づく画像を形成する。このため、像形成部３ａ
〜３ｄは、感光体と走査光学系と現像手段とを組み合わ
せて電子写真方式により画像を形成するものや、インク
リボンの顔料等を熱や衝撃力により転写し画像を形成す
るもの、インクを飛散させることにより画像を形成する
ものなど、画像を形成するユニットであれば何でもよ
い。これら各色に対応した像形成部３ａ〜３ｄは、通常
ほぼ等間隔に設置されている。

【００２６】読み取り部４は、像形成部３ａ〜３ｄによ
って像担持体１０上に形成されたカラーレジパターン１
１を光学的に読み取って、所定の電気信号に変換するも
のである。図４の拡大断面図に示すように、読み取り部
４は、像担持体１０の下側に配置される照明手段４０か
ら像担持体１０の上側に透過する光を取り込むウインド
４１と、ウインド４１から取り込んだ光を結像する結像
光学系４２と、結像光学系４２によって結像された光を
受ける光電変換手段４３と、光電変換手段４３を固定す
るとともに駆動回路を備える駆動回路基板４４とを備
え、これらが筐体４５内に収納されているものである。

【００２７】照明手段４０は、像担持体１０上に形成さ
れたカラーレジパターン１１（図１参照）を像担持体１
０の下側から照明する。このため、例えばＬＥＤやハロ
ゲンランプ、蛍光灯等の充分な光量を確保できるものを
使用する。この例では像担持体１０が半透明な部材であ
ることを前提とし、照明手段４０を像担持体１０の下側
に配置しているが（透過型照明系）、像担持体１０を不
透明な部材とした場合には、像担持体１０の斜め上方に
照明手段４０を配置し光を反射させるようにする（反射
型照明系）。

【００２８】また、この照明手段４０は図示しない照明
制御手段によって制御されており、照明光量を調整でき
るようになっている。これによって、照明手段４０の劣
化による光量低下、像担持体１０の透過率低下、光電変
換手段４３の感度低下、照明手段４０およびウインド４
１の汚れ付着による光量低下などが発生しても光電変換
手段４３を最適な受光状態に保つことができるようにな
る。なお、読み取り部４が十分明るいところに配置され
ている場合には照明手段４０を省略してもかまわない。

【００２９】また、読み取り部４における結像光学系４
２は、セルフォックレンズアレー、アクロマチックレン
ズ、フォログラムレンズ等から成り、像担持体１０表面
と光電変換手段４３とを共役関係に保つものであれば何
でもよい。

【００３０】読み取り部４の主要構成要素である光電変
換手段４３は、結像光学系４２によって作られたカラー
レジパターン１１（図１参照）の像を読み取り電気信号
に変換するもので、例えばＣＣＤイメージセンサなどの
撮像素子やフォトダイオード等の光電変換素子により構
成されている。また、駆動回路基板４４は、光電変換手
段４３を駆動する回路を備えるとともに、光電変換手段
４３の出力する電気信号を図１に示すローパスフィルタ
ー９に向けて出力するインタフェースの機能を備えてい
る。

【００３１】筐体４５は、結像光学系４２、光電変換手
段４３、駆動回路基板４４を収納するためのものであ
り、その下部には照明手段４０からの光を内部に入射さ
せる開口が設けられ、この開口にトナーやごみ等の進入
を防ぐためのウインド４１が取り付けられている。ま
た、筐体４５の上部にはカバーが取り付けられている。

【００３２】次に、誤差検出部５の説明を行う。図５の
ブロック図に示すように、誤差検出部５は、ローパスフ
ィルター９により帯域制限された信号を受けて各色に対
応するカラーレジパターン１１（図１参照）の間隔を算
出し、これを基準値と比較してその差分であるカラーレ
ジストレーション誤差量５５をコントローラ７（図１参
照）に通知するものである。

【００３３】このため、誤差検出部５は、ローパスフィ
ルター９からの信号を処理しカラーレジパターン１１
（図１参照）の個々のパターン位置を算出するパターン
位置算出手段５１と、その算出結果を各色毎に一時記憶
するパターン位置メモリ５２ａ〜５２ｄと、パターン位
置算出手段５１の算出回数をカウントしてカラーレジパ
ターン１１の全てが読み取り部４（図１参照）の下を通
過したことを知らせる終了信号発生手段５４と、終了信
号発生手段５４の終了信号を受けてパターン位置メモリ
５２ａ〜５２ｄの内容を参照しながら各色のカラーレジ
パターン１１の間隔を算出し、これを基準値とを比較し
てカラーレジストレーション誤差量５５を求めるカラー
レジストレーション誤差演算手段５３とを備える構成と
なっている。

【００３４】誤差検出部５は、図２および図３に示すよ
うな各色に対応するカラーレジパターン１１ａ〜１１ｄ
の位置を算出し、各方向に応じたカラーレジストレーシ
ョン誤差量５５を算出する。つまり、図２に示すカラー
レジパターン１１ａ〜１１ｄの場合には、各色のカラー
レジパターン１１ａ〜１１ｄの間隔（像担持体１０の移
動方向に沿った間隔）の設計値を基準としてカラーレジ
ストレーション誤差量５５を算出し、図３に示すカラー
レジパターン１１ａ〜１１ｄの場合には、各色のカラー
レジパターン１１ａ〜１１ｄの間隔（像担持体１０の移
動方向に対して垂直な方向の間隔）の設計値すなわちゼ
ロを基準としてカラーレジストレーション誤差量５５を
算出する。

【００３５】図１に示す画像形成装置１の画像一時記憶
部６は、一般の画像データ２０を一時的に記憶したり、
カラーレジパターン１１の画像データを一時的に記憶す
るもので、画像形成モードかカラーレジ補正モードかに
よって両者の選択を行う。このため、画像形成装置１の
電源が切れてデータが消失してもかまわないＤＲＡＭや
ＳＲＡＭ、ハードディスク等で使用される。また、コン
トローラ７は、画像形成モードやカラーレジ補正モード
の開始を各部に通知するとともに、カラーレジ補正モー
ドの終了時には誤差検出部５より出力されるカラーレジ
ストレーション誤差量５５（図５参照）を受けて、これ
がゼロになるよう各色に対応する像形成部３ａ〜３ｄの
位置や画像形成開始タイミングを補正する作業を行う。

【００３６】第１実施例における画像形成装置１では、
特にカラーレジパターン１１（図１参照）の線幅を設定
する線幅設定部８を備えるとともに、読み取り部４から
の電気信号に基づいてカラーレジパターン１１を認識す
る認識手段であるローパスフィルター９を備えている点
に特徴がある。

【００３７】線幅設定部８は、画像形成装置１の特性上
（機構上）予想される像担持体１０の移動方向に沿って
線状に付く汚れや傷の幅よりも、形成するカラーレジパ
ターン１１の線幅を太くするための設定を行っている。
パターン発生部２は、線幅設定部８により設定される線
幅のカラーレジパターン１１を発生し、画像一時記憶部
６にその画像データを渡すことになる。

【００３８】また、図６はローパスフィルター９（図１
参照）の一例であるラプラシアンフィルターの帯域特性
図である。例えば、１１タップのラプラシアンフィルタ
ーを用いる場合、その係数を−０．０５４７１，−０．
０１１６７，０．０８４１６，０．１４７７８，０．２
１４６６，０．２３９５６，０．２１４６６，０．１４
７７８，０．０８４１６，−０．０１１６７，−０．０
５４７１に取れば、図６に示すような帯域特性となりロ
ーパス特性を得ることができるようになる。

【００３９】なお、ローパスフィルター９は、プログラ
ム処理で構成しても、一般に市販されているコイルとコ
ンデンサとで素子を構成し、次数と素子の定数を最適に
設計して所望の特性を得るようにしてもよい。また、読
み取り部４（図１参照）出力は通常アナログ信号である
ため、ラプラシアンフィルターを採用する場合には、事
前にＡ／Ｄ変換手段（図示せず）を設けてデジタル信号
に変換しておく必要がある。

【００４０】次に、このような構成による画像形成装置
１でのカラーレジストレーションの誤差量の測定手順を
説明する。なお、ここでは図７に示すように像担持体１
０の移動方向に沿って傷（幅ｈ）が付いている場合の読
み取りを例とする。先ず、図１に示す各像形成部３ａ〜
３ｄにより像担持体１０の移動方向に沿って各色に対応
したカラーレジパターン１１を形成する。これにより、
図７に示すように像担持体１０の両端にその移動方向に
沿って各色に対応してカラーレジパターン１１ａ〜１１
ｄが順に形成される。なお、このカラーレジパターン１
１ａ〜１１ｄの線幅Ｈは、先に説明した線幅設定部８
（図１参照）によって傷の幅ｈよりも太く設定されてい
る。

【００４１】次いで、カラーレジパターン１１ａ〜１１
ｄが形成された像担持体１０を移動して、順次カラーレ
ジパターン１１ａ〜１１ｄに基づく信号を読み取り部４
によって読み取っていく。図８は読み取り部４からの出
力信号例を示す図であり、（ａ）は図７のＡ部、（ｂ）
は図７のＢ部での読み取りに対応している。各図におい
て受光量の低下している部分は照明手段４０（図４参
照）からの光が遮られた部分を示しており、例えば、図
８（ａ）の場合にはカラーレジパターン１１ａ（図７参
照）の部分であり、図８（ｂ）の場合にはカラーレジパ
ターン１１ａおよび傷の部分である。

【００４２】次に、この読み取り部４からの出力信号を
ローパスフィルター９（図１参照）に渡し、帯域制限を
行う。図９はローパスフィルター９からの出力信号例を
示す図である。すなわち、図９（ａ）は、図７のＢ図の
位置での読み取り出力信号（図８（ｂ）参照）をローパ
スフィルター９に通して得たものである。この例では、
図７に示す傷の幅ｈが０．１ｍｍ（基本周波数が５Ｌｉ
ｎｅ−ｐａｉｒ／ｍｍ）程度であるため、図６に示す帯
域特性からゲインのない周波数となり、これに対し、カ
ラーレジパターン１１ａの線幅Ｈが０．５ｍｍ（基本周
波数１Ｌｉｎｅ−ｐａｉｒ／ｍｍ）程度であるため、ゲ
インがほとんど「１」の状態となる。このため、図９
（ａ）に示すように、カラーレジパターンと傷とにおい
て大きな波形差が生じることになる。

【００４３】同様に、図１６のＣ位置における読み取り
信号を、図１のローパスフィルター９に通して得た出力
信号を図９（ｂ）に示す。従来のように、傷の幅とカラ
ーレジパターン１１ａ’の線幅との差が少ない場合であ
ってもローパスフィルター９を通過させることで波形に
差を生じさせることができ、カラーレジパターンの位置
を容易に認識できるようになる。

【００４４】次に、この出力信号を図１に示す誤差検出
部５に渡す。誤差検出部５では、この信号を図５に示す
パターン位置算出手段５１で受け、図９に示すような各
閾値の設定を行う。図９（ａ）に示すように、カラーレ
ジパターン１１ａ（図７参照）の波形と傷の波形とに大
きな差が生じている場合には閾値として５０％程度を設
定し、パターン位置算出手段５１（図５参照）はこの閾
値を越える図９（ａ）中ハッチングの部分の重心位置を
算出する。これがカラーレジパターン１１ａの位置とな
る。

【００４５】また、図９（ｂ）に示すように、カラーレ
ジパターン１１ａの波形と傷の波形とに大きな差が生じ
ていない場合には閾値として８０％程度を設定し、同様
にこの閾値を越える図９（ｂ）中ハッチングの部分の重
心位置を算出する。このような位置算出を各カラーレジ
パターン１１ａ〜１１ｄについて計算する。これによっ
て、像担持体１０に傷（汚れを含む）が付いている場合
であってもカラーレジパターン１１の位置のみを的確に
抽出することができるようになる。

【００４６】図５に示すパターン位置算出手段５１によ
って算出された各色のカラーレジパターン１１ａ〜１１
ｄの位置は、パターン位置メモリ５２ａ〜５２ｄに一時
記憶されることになる。なお、この一時記憶の操作は、
像担持体１０上に形成された全てのカラーレジパターン
１１ａ〜１１ｄに対して繰り返し行われる。カラーレジ
パターン１１ａ〜１１ｄの総数は通常像形成部３ａ〜３
ｄ（図１参照）の種類の整数倍で、像担持体１０の一周
にわたり形成できる長さにすることが多い。

【００４７】このため、総数またはカラーレジパターン
１１ａ〜１１ｄが読み取り部４の下を通過するのに要す
る必要時間は一意的に決まる。この性質を利用して、図
５に示す終了信号発生手段５４は、パターン位置算出手
段５１の動作回数またはカラーレジパターン１１ａ〜１
１ｄの最初の検出からの経過時間をモニターしていて、
これらが所定の値を越えたとき、カラーレジストレーシ
ョン誤差演算手段５３に終了信号を送る。

【００４８】次に、終了信号発生手段５４の終了信号を
受けたカラーレジストレーション誤差演算手段５３は、
パターン位置メモリ５２ａ〜５２ｄの内容を参照しなが
ら各色におけるカラーレジパターン１１ａ〜１１ｄの間
隔を算出し、これを基準値と比較してカラーレジストレ
ーション誤差量５５を求める。カラーレジストレーショ
ン誤差量５５の算出手順は次の通りである。

【００４９】まず初めにＢｌａｃｋのカラーレジパター
ン１１ａの位置が格納されている「Ｋ」用パターン位置
メモリ５２ａの値を順次読み出しその平均を求め、次に
Ｙｅｌｌｏｗのカラーレジパターン１１ｂの位置が格納
されている「Ｙ」用パターン位置メモリ５２ｂの値を読
み出しその平均を求める。これを「Ｍ」用パターン位置
メモリ５２ｃおよび「Ｃ」用パターン位置メモリ５２ｄ
についても行い、それらの差分を求める。

【００５０】例えば、Ｂｌａｃｋを基準と取ると、
「Ｙ」用パターン位置メモリ５２ｂの平均値と「Ｋ」用
パターン位置メモリ５２ａの平均値との差分、「Ｍ」用
パターン位置メモリ５２ｃの平均値と「Ｋ」用パターン
位置メモリ５２ａの平均値との差分および「Ｃ」用パタ
ーン位置メモリ５２ｄの平均値と「Ｋ」用パターン位置
メモリ５２ａの平均値との差分をそれぞれ求める。これ
が各色に対応するカラーレジパターン１１ａ〜１１ｄの
間隔となる。

【００５１】次に、カラーレジストレーション誤差演算
手段５３は先に算出した各色に対応するカラーレジパタ
ーン１１ａ〜１１ｄの間隔を、所定の基準値（像担持体
１０の移動方向では各色のカラーレジパターンの間隔の
設計値であり、像担持体１０の移動方向に対して垂直な
方向ではゼロである。）と比較し、その差分であるカラ
ーレジストレーション誤差値５５を図１に示すコントロ
ーラ７に通知する。

【００５２】コントローラ７は、このカラーレジストレ
ーション誤差値５５（図５参照）がゼロとなるように各
色の像形成部３ａ〜３ｄ（図１参照）の位置や画像形成
開始タイミングを補正する。これによって、カラーレジ
ストレーションの誤差補正を行うことができるようにな
る。

【００５３】なお、図１に示すローパスフィルター９
は、説明を分かりやすくするため独立の構成となってい
るが、読み取り部４や誤差検出部５に内蔵される構成で
あっても同様である。さらに、この実施例ではローパス
フィルター９として電気的なものを用いる例を説明した
が、読み取り部４の光学系を工夫することで光学的なロ
ーパスフィルター９を実現することも可能である。

【００５４】例えば、図４に示す像担持体１０から光電
変換手段４３の間の光学系中に擦りガラス等を入れ、光
電変換手段４３に結像する像担持体１０の表面のカラー
レジパターン１１（図１参照）の像をぼかすようにして
光学的にローパスフィルターの特性を得ることもでき
る。これは、ウインド４１を透明ガラスから擦りガラス
に変更することで容易に実現できる。

【００５５】また、他の手段として、図１０の拡大断面
図に示すように、像担持体１０と結像光学系４２と光電
変換手段４３との位置関係を意図的にずらし、像担持体
１０と光電変換手段４３との共役関係をわずかに崩すこ
とで光電変換手段４３に結像するカラーレジパターン１
１（図１参照）の像をぼかし、光学的にローパスフィル
ターの特性を得ることもできる。

【００５６】このように、第１実施例における画像形成
装置１では、線幅設定部８によって傷や汚れの幅よりも
カラーレジパターン１１の線幅を太くし、しかもローパ
スフィルター９の作用によって的確にカラーレジパター
ン１１の位置を認識することができ、良好なカラーレジ
ストレーションの誤差量測定を行うことが可能となる。

【００５７】次に、本発明の第２実施例における画像形
成装置１を説明する。図１１は第２実施例における画像
形成装置１を説明する構成図である。すなわち、この画
像形成装置１においては汚れ傷幅検出部１２、特性変更
部１３およびパターン幅変更部１４を備えている点に特
徴がある。

【００５８】汚れ傷幅検出部１２は、読み取り部４から
ローパスフィルター９への出力信号をモニターできるよ
うになっており、この出力信号が所定の閾値を下回る期
間を検出し、これにより像担持体１０上の汚れや傷の幅
を測定できる構成となっている。この出力信号と閾値と
の比較はアナログまたはデジタルのコンパレータにより
構成される比較器（図示せず）にて行われる。また、こ
の出力信号が閾値を下回る期間の測定は比較器の出力を
受けたカウンター（図示せず）により行われる。汚れ傷
幅検出部１２は、測定した汚れや傷の幅を特性変更部１
３およびパターン幅変更部１４に通知している。

【００５９】特性変更部１３は、ローパスフィルター９
に対して設定すべき係数を数種類持ったルックアップテ
ーブルを内蔵しており、汚れ傷幅検出部１２から汚れや
傷の幅の信号を受け取った後、ルックアップテーブルに
よってその汚れや傷の幅に対応する係数を参照し、この
参照した係数によってローパスフィルター９の特性を変
更および設定できるよう構成されている。このルックア
ップテーブルは画像形成装置１の電源が切れてもデータ
を消失しないようなＲＯＭやハードディスク内に格納さ
れている。

【００６０】パターン幅変更部１４は、パターン発生部
２に内蔵されており、同じくパターン発生部２に内蔵さ
れている太さの異なるカラーレジパターン１１（図１参
照）を数種類記憶した記憶手段（図示せず）から、汚れ
傷幅検出部１２より得た汚れや傷の幅の信号に基づいて
一つのカラーレジパターン１１の線幅を設定できるよう
構成されている。

【００６１】次に、このような構成となっている第２実
施例における画像形成装置１でのカラーレジストレーシ
ョン誤差の補正手順を説明する。先ず、コントローラ７
により各部に指令が出されると、汚れ傷幅検出部１２
は、像担持体１０上に付いている汚れや傷の幅の検出動
作に移行する。この際、パターン発生部２、画像一時記
憶部６および像形成部３ａ〜３ｄは一時的に休止状態に
入り、カラーレジパターン１１の形成されていない像担
持体１０のみが回転する状態となる。

【００６２】次いで、読み取り部４は、カラーレジパタ
ーン１１の形成されていない像担持体１０を、カラーレ
ジパターン１１が形成されている場合と同様に読み取る
動作を行う。これによって、像担持体１０に付いた汚れ
や傷からの信号を読み取ることになる。

【００６３】次に、汚れ傷幅検出部１２は、読み取り部
４からローパスフィルター９への出力信号をモニターし
て、図１２に示すような出力信号を得る。そして、これ
を所定の閾値と比較し、出力信号が閾値を下回る期間を
測定する。所定の閾値は、カラーレジパターン１１を読
み取った場合の信号のボトムに対し、約半分の受光量に
予め設定されている。汚れ傷幅検出部１２は、この動作
を像担持体１０の一周にわたり行い、検出した汚れや傷
の最大値を求めてこれを汚れや傷の幅とし、その値を特
性変更部１３へ通知する。

【００６４】特性変更部１３は、汚れ傷幅検出部１２か
ら得た汚れや傷の幅の信号を受け取って、カットオフ周
波数がその汚れや傷の幅の基本周波数の２〜３倍になる
ような係数をローパスフィルター９を設定するよう、ル
ックアップテーブルから対応する係数を選択する。そし
て、この選択した係数をローパスフィルター９に対して
変更および設定する。

【００６５】また、パターン幅変更部１４は、特性変更
部１３と同様に汚れ傷幅検出部１２から汚れや傷の幅の
信号を受け取って、カラーレジパターン１１の線幅がそ
の汚れや傷の幅の約５倍程度になるよう記憶手段に記憶
されているカラーレジパターンを選択する。これによっ
て、像担持体１０に付いている汚れや傷の幅よりも太い
線幅から成るカラーレジパターン１１を像形成部３ａ〜
３ｄから像担持体１０上に形成できるとともに、読み取
り部４にて読み取った信号に基づいて確実にカラーレジ
パターン１１の位置を認識できるようなローパスフィル
ター９を設定できるようになる。

【００６６】このようにローパスフィルター９の特性変
更およびカラーレジパターン１１の線幅変更を行った後
は、第１実施例で説明したと同様なカラーレジストレー
ションの誤差量の測定を行う。これによって、長期間の
使用で像担持体１０が劣化し、付着する汚れが傷の状態
が変化しても、それに応じて常に良好なカラーレジスト
レーションの誤差測定を行うことが可能となる。

【００６７】また、第２実施例における画像形成装置１
の応用例として、汚れや傷の幅を検出する際に、誤差検
出部５のパターン位置算出手段５１（図５参照）で汚れ
や傷におけるローパスフィルター９通過後の信号をモニ
ターしてその信号ボトムを検出しておき、カラーレジ補
正モードの際に、ローパスフィルター９の出力信号のボ
トムと先に求めた汚れや傷の信号ボトムとの中間にパタ
ーン位置算出手段５１の閾値を設定するようにする。

【００６８】これによって、汚れや傷によるカラーレジ
ストレーション誤差の測定環境が悪化した場合であって
も、確実にカラーレジパターン１１の位置と汚れや傷の
位置とを区別することが可能となり、常に良好なカラー
レジストレーション誤差の測定を行うことが可能とな
る。

【００６９】なお、本実施例においては、Ｂｌａｃｋ、
Ｙｅｌｌｏｗ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｃｙａｎの４色を画像
を重ね合わせて多色画像を記録する画像形成装置１を例
として説明したが、本発明はこれに限定されず、他の色
（モノトーンを含む）を重ね合わせて画像を形成する装
置であっても同様である。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば次のような効果がある。すなわち、カラー
レジストレーション誤差を測定するにあたり、像担持体
に汚れや傷が付いている場合であっても、簡単で安価な
構成によりその汚れや傷の影響を受けることなく確実に
カラーレジパターンの位置を認識することが可能とな
る。しかも、像担持体に付いている汚れや傷の幅を検出
し、これに応じたカラーレジパターンの線幅を設定等を
行うことで、画像形成装置の使用にともなって変化する
汚れや傷にも対応してカラーレジストレーションの誤差
を測定することが可能となる。これにより、長期間にわ
たり高精度にカラーレジストレーション誤差の測定を行
うことが可能となることから、常に高画質の画像出力を
提供できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例を説明する構成図であ
る。

【図２】 カラーレジパターンの例を示す図（その１）
である。

【図３】 カラーレジパターンの例を示す図（その２）
である。

【図４】 読み取り部を説明する拡大断面図である。

【図５】 誤差検出部を説明するブロック図である。

【図６】 ラプラシアンフィルターの帯域特性図であ
る。

【図７】 傷の入った状態を説明する図である。

【図８】 読み取り部からの出力信号例を示す図であ
る。

【図９】 ローパスフィルターからの出力信号例を示す
図である。

【図１０】 他の例を説明する拡大断面図である。

【図１１】 本発明の第２実施例を説明する構成図であ
る。

【図１２】 汚れ傷を読み取った場合の出力信号例を示
す図である。

【図１３】 従来例を説明する構成図である。

【図１４】 従来のカラーレジパターンの例を示す図
（その１）である。

【図１５】 従来のカラーレジパターンの例を示す図
（その２）である。

【図１６】 傷の入った状態を示す図である。

【図１７】 読み取り部からの出力信号例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ パターン発生部 ３ａ〜３ｄ 像形成部 ４ 読み取り部 ５ 誤差検出部 ６ 画像一時記憶部 ７ コントローラ ８ 線幅設定部 ９ ローパスフィルター １０ 像担持体 １１ カラーレジパターン １２ 汚れ傷幅検出部 １３ 特性変更部 １４ パターン幅変更部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラーレジストレーションの誤差を測定
   するためのカラーレジパターンを発生するパターン発生
   手段と、該カラーレジパターンを像担持体上に画像とし
   て形成する像形成手段と、該像担持体上に形成されたカ
   ラーレジパターンを光学的に読み取って電気信号に変換
   する読み取り手段と、該読み取り手段にて得た電気信号
   に基づいてカラーレジストレーションの誤差量を求める
   誤差検出手段とを有する画像形成装置であって、 前記カラーレジパターンの線幅を、前記像担持体の移動
   方向に沿って付く線状の汚れや傷の幅よりも太く設定す
   る線幅設定手段と、 前記読み取り手段から得た電気信号に基づいて前記カラ
   ーレジパターンを認識しその結果を前記誤差検出手段へ
   渡す認識手段とを備えていることを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 前記像担持体の移動方向に沿って付く線
   状の汚れや傷の幅を検出する汚れ傷幅検出手段を備えて
   いることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。