JPH086345A - 多重画像形成装置におけるカラーレジずれの補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】実際の画像形成動作に伴うカラーレジずれ要因
を補正値に加算して補正を行うことにより、最適なカラ
ーレジの画像を得る。 【構成】複数個の画像出力手段に画像データを供給し画
像形成を制御する画像制御手段と、各画像出力手段の主
走査方向と副走査方向にレジずれ測定用パターンを繰り
返し発生するパターンジェネレータと、各画像出力手段
によって形成された画像を転写ベルトの主走査方向の両
側でサンプリングするサンプリング手段と、サンプリン
グ手段でサンプリングしたデータを取り込みレジずれ量
の演算処理を行う演算処理手段と、画像出力の制御や画
像サンプリングの制御を行う制御手段とを備え、前記画
像サンプリング補正値に実際の記録媒体排出時に発生す
るカラーレジずれ量を加算することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数個の画像出力手段
にて形成された画像を一つの記録媒体上に順次重ねて転
写することによりカラー画像を得る多重画像形成装置に
おいて、各画像出力手段間のレジを合わせるカラーレジ
ずれの補正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ドキュメントを扱う複写機、プリ
ンター、ファックス等のカラー化が急速に進み、オフィ
スにおけるドキュメントがカラー化されてきた。これら
カラードキュメントを扱う機器は、今後更に高速化され
る傾向にある。カラードキュメントを扱う機器として
は、例えば黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、サイアン（Ｃ）の各色毎に４つのＲＯＳ（Ｒas
ter Ｏutput Ｓcanner）を持つ、いわゆるタンデムカラ
ープリンターがある。しかし、このタンデムカラープリ
ンターは、複数個の別々のＲＯＳが一つの画像を形成す
る方式であるがために、紙づまりやその他の異常動作の
発生により、ユーザやサービスマンが画像形成装置の一
部を本来の画像形成時の位置から一時的に移動させた
り、それらの部品を交換した後に元の位置に復帰させた
り、さらには温度の変化や経時変化、衝撃があった場
合、それらＲＯＳと転写ベルトの位置関係に微妙な誤差
を生じ、各色の転写位置のずれすなわちレジずれが発生
するということが大きな問題がある。

【０００３】レジずれの要因には、ＲＯＳのスキャンす
る主走査方向のずれ成分、転写ベルトの搬送方向、即ち
副走査方向のずれ成分、ＲＯＳのスキャン方向の像の伸
び縮み、即ちＲＯＳのスキャン倍率のずれ成分、ＲＯＳ
のスキャン方向の角度のずれ、即ちＲＯＳのスキューず
れ成分等がある。そこで、各ＲＯＳによって予め決めら
れた像位置認識用パターンをパターンジェネレーターか
ら一定の決まりに従って出力し、その像位置認識用パタ
ーンを転写ベルトに転写し、ＲＯＳの下流に配したＣＣ
Ｄによって、予め決められたタイミングでサンプリング
する。実際にＣＣＤによってサンプリングされた各色の
像位置認識用パターンのサンプリングデータの位置関係
に、予め決められた各色の像位置認識用パターンの色ず
れが無かったと仮定した時に得られると期待される位置
関係と、どれだけの差異があるのかを検出し、その検出
データーから各色のレジずれ量を演算する。その結果を
もってＲＯＳの書き込みタイミング等を補正することに
より、レジずれの少ない高品質な画質を提供するという
方法が知られている（例えば、特開平１−１４２６８０
号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法は、レジずれ測定、補正サイクルでのカラーレ
ジずれ量を極小にすることはできるものの、実際の画像
形成サイクルとは異なり画像形成サイクルでのカラーレ
ジずれ要因まで含めた検出、算出ができず、結果として
最適なカラーレジストレーションの画像が得られないと
いう問題を有している。

【０００５】この問題を具体的に説明すると、実際の画
像形成サイクルにおいて、各画像形成装置で形成された
カラー画像は、レジずれ測定、補正サイクルでの転写ベ
ルト上に形成されるのとは異なり、コピー用紙やＯＨＰ
シートといった記録媒体上に形成される。さらには、複
数枚の記録媒体上に画像を形成する際に一枚目の記録媒
体先端が定着装置に噛みこんだ時点で、記録媒体に転写
ベルトが引きずられ（以下ベルトのサイドウォークとい
う）一枚目以降の画像に対してカラーレジずれを発生さ
せる要因となる。

【０００６】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であって、転写ベルト上でのレジずれ測定、補正サイク
ルでの結果に加えて、実際の画像形成動作に伴うカラー
レジずれ要因を補正値に加算して補正を行うことによ
り、最適なカラーレジの画像を得ることができる多重画
像形成装置におけるカラーレジずれの補正方法を提供す
ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、複
数個の画像出力手段を転写ベルトに沿って配設して多重
画像を形成する多重画像形成装置において各画像出力手
段間のカラーレジを合わせるカラーレジずれの補正方法
であって、各画像出力手段に画像データを供給し画像形
成を制御する画像制御手段と、各画像出力手段の主走査
方向と副走査方向にレジずれ測定用パターンを繰り返し
発生するパターンジェネレータと、各画像出力手段によ
って形成された画像を転写ベルトの主走査方向の両側で
サンプリングするサンプリング手段と、サンプリング手
段でサンプリングしたデータを取り込みレジずれ量の演
算処理を行う演算処理手段と、画像出力の制御や画像サ
ンプリングの制御を行う制御手段とを備え、前記画像サ
ンプリング補正値に実際の記録媒体排出時に発生するカ
ラーレジずれ量を加算することを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明においては、転写ベルト上で測定、算出
されたカラーレジずれ量に加え、実際の画像排出動作に
伴うカラーレジずれ要因のずれ量を加味するため、実際
得られた画像はその枚数にかかわらずカラーレジを高精
度に補正することができ、結果として常に最適な画像を
得ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の１実施例を示す全体構成図であ
る。転写ベルト９は、画像出力部８で形成された画像を
転写するベルト状の転写部材であり、画像出力部８は、
複数個の画像出力手段を転写ベルト９に沿って配設して
多重画像を形成するものである。画像制御部７は、画像
出力部８に画像データを供給し画像形成を制御するもの
であり、画像出力部８の主走査方向と副走査方向にレジ
ずれ測定用パターンを繰り返し発生するためのものであ
る。

【００１０】サンプリング部３は、画像出力部８によっ
て転写ベルト９に形成された画像を主走査方向の両側で
サンプリングする例えばＣＣＤセンサからなるものであ
り、そのサンプリング部３のサンプル開始ポイント及び
サンプル幅を制御するのがサンプリング制御部２であ
る。演算処理部５は、サンプリング部３でサンプリング
した画像データを取り込み、レジずれ算出のための演算
処理を行うものであり、データ格納部４は、サンプリン
グデータまたは演算処理データを格納するものである。
制御部１は、画像出力の制御や画像サンプリングの制御
を行うものであり、画像サンプリング補正の制御を行う
場合、サンプリング制御部２のサンプル開始ポイント及
びサンプル幅を設定して繰り返しレジずれ測定用パター
ンを発生させ、サンプリングデータまたは演算処理デー
タを積算しパターン位置を求める。そして、レジずれを
検出して画像制御部７、画像出力部８を制御してスキュ
ーずれ補正や倍率補正、主走査方向ずれ補正、副走査方
向ずれ補正等の補正を行う。

【００１１】図２はレジずれ測定用パターンの例を示
し、ベルトの副走査方向Ｙ−ＤＩＲ両側にそれぞれ主走
査方向Ｘ−ＤＩＲに一定の長さの画像と副走査方向Ｙ−
ＤＩＲに一定の長さの画像の組み合わせからなってい
る。ＣＣＤセンサ中央から一方の側に所定の幅で主走査
方向Ｘ−ＤＩＲに所定の長さを有する線をＫ、Ｙ、Ｍ、
Ｃの順に所定間隔で副走査方向Ｙ−ＤＩＲに並べ、その
横（反対の側）に副走査方向Ｙ−ＤＩＲに所定の長さを
有する線が組となり、その組が繰り返す毎に副走査方向
Ｙ−ＤＩＲの線がＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃの順に展開されてい
る。

【００１２】図３はレジずれ補正のアルゴリズムを説明
するための図である。レジずれ補正は、例えば図３
（イ）に示すように画像Ｋに対して画像Ｙのようなずれ
がある場合には、画像Ｋを基準にして、まず画像Ｋ以外
のミラー角度を補正することによってスキュー補正して
（ロ）に示すように角度を合わせた後、クロック周波数
の制御によって倍率補正して（ハ）に示すように主走査
方向倍率を合わせ、書き込みクロックタイミング、位相
の調整によって主走査方向に補正して（ニ）に示すよう
に主走査方向Ｘ−ＤＩＲを合わせ、さらにLine Sync 信
号（改行信号）の書き出しタイミング、ポリゴン位相補
正によって（ホ）に示すように副走査方向Ｙ−ＤＩＲを
補正し、最終的に許容誤差内に補正する。

【００１３】図４はカラーレジずれ補正装置の構成例を
示す図、図５はレジずれ補正基板の構成例を示すブロッ
ク図である。ＣＣＤセンサ１１は、画像形成装置１３
Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃによって転写ベルト７上に
形成されたレジずれ測定用パターン（図２）の画像を読
み取るものであり、画像領域の両端に各１個、合計２個
配置される。光源１２は、ＣＣＤセンサ１１が転写ベル
ト１７上の像を検出するために必要な背景光を作り出す
ための光源であり、ＬＥＤやハロゲンランプ等、ＣＣＤ
センサ１１の光源として十分な光量を確保できるもので
あれば何でもよい。また、光源１２は、それ自身の光量
劣化、転写ベルト１７の透過率劣化、ＣＣＤセンサ１１
の感度劣化、光学系の汚れによる透過率劣化、及び温度
に代表される環境変化に対し、最適な受像状態を確保す
るために自由に光量を変えることができるものである。
画像形成装置１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃは、例え
ば感光体とレーザービームＲＯＳやＬＥＤ ＲＯＳを組
み合わせたものであり、ほぼ等間隔に配置されそれぞれ
黒の画像を形成する装置、イエローの画像を形成する装
置、マゼンタの画像を形成する装置、サイアンの画像を
形成する装置である。

【００１４】転写ベルト１７は、画像形成装置１３Ｋ、
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃで形成された画像を転写する透
明なベルト構造のものであり、駆動ローラ１９ａと駆動
ローラ１９ａに対向する従動ローラ１９ｂによって支持
されている。また、転写ベルト１７は、記録媒体を運搬
する働きを持っており、ベルト回転方向と同様に図示右
から左方向に記録媒体が搬送される。その際、記録媒体
をベルト部材に吸着するために、図示しない吸着用のコ
ロトロンを有している。駆動ローラ１９ａは、図示しな
い定速性に優れた専用の駆動モータによって駆動され、
従動ローラ１９ｂは、その駆動力が転写ベルト１７によ
って伝播されることにより回転する。アッセイ体２０
は、ＣＣＤセンサ１１やその駆動回路、光学系、例えば
セルフォックレンズ等を実装したものであり、これらの
取り付け関係は、高精度の位置決めが容易に実現できる
ように設計されている。

【００１５】インタフェース基板１４は、各ＲＯＳに対
して画像信号を送るものであり、レジずれ補正基板１５
は、レジずれ補正系のモジュールを収納する基板、コン
トロール基板１６は、各基板と装置全体の動作を管理す
るモジュールを収納する基板、画像処理基板２１は、メ
モリ及び画像処理関係のモジュールを収納する基板であ
る。

【００１６】次に、通常の画像形成モードについて説明
する。転写ベルト１７によって搬送された記録媒体の先
端が画像形成装置１３Ｋの真下の転写ポイントに達した
時、画像形成装置１３Ｋで形成された画像の先端が画像
形成装置１３Ｋの真下の転写ポイントに達している状
態、つまり、画像形成装置１３Ｋで形成された画像と記
録媒体間の副走査方向（記録媒体搬送方向）のずれがな
いように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。転写ポイントに達した記録媒体には、
図示しないが転写用のコロトロン等により画像形成装置
１３Ｋで形成された画像が転写され、さらに画像形成装
置１３Ｙの真下の転写ポイントに達する。画像形成装置
１３Ｙの真下の転写ポイントに達し記録媒体は、画像形
成装置１３Ｋで転写されたと同様にして転写される。以
下、画像形成装置１３Ｍ、１３Ｃでも同様に重ねて転写
される。全ての転写を終えた記録媒体は、さらにベルト
によって搬送され、従動ローラ１９ｂ付近まで達する
と、図示しないが記録媒体を転写ベルト１７から剥離す
るためのコロトロンやストリッパー等により転写ベルト
１７から剥離される。その後、定着装置などにより定着
され、機外に排出される。

【００１７】次に、カラーレジずれ補正系について説明
する。カラーレジずれ補正は、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。コ
ントロール基板１６より各基板に指令が出されると、こ
の補正サイクルに入る。レジずれ補正基板１５がレジず
れ測定用パターンをサンプリングするための準備をし、
補正サイクルが始まると、インタフェース基板１４は、
レジずれ測定用パターンを出力するパターンジェネレー
タの役割を果たし、レジずれ測定用パターンが各インタ
フェース基板１４から画像形成装置１３Ｋ、１３Ｙ、１
３Ｍ、１３Ｃへ送信され、パターン１８Ｋ、１８Ｙ、１
８Ｍ、１８Ｃが転写ベルト１７上に転写される。

【００１８】図示のようにレジずれ測定用パターンがＣ
ＣＤセンサ１１の真下を通る転写ベルト１７上の位置に
転写するように設定される。そして、ＣＣＤセンサ１１
からの画像データをサンプリングするレジずれ補正基板
１５では、各インタフェース基板１４での転写タイミン
グとＣＣＤセンサ１１までのピッチからレジずれ測定用
パターンをサンプリングするのに必要かつ十分なサンプ
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
して画像データの取り込みを行う。

【００１９】レジずれ補正基板１５では、まず、サンプ
ル開始タイミングになると、ＣＣＤセンサ１１からの画
像データを高速メモリに取り込み始め、サンプル終了タ
イミングになると、画像データの取り込みを止める。そ
して、取り込みを終えると同時に、次にくるレジずれ測
定用パターンのサンプリングが終了するまでに、それら
の取り込んだ画像データから、例えば重心法等によって
像位置を確定し、それを例えば像位置アドレスとしてメ
インメモリに格納する。この操作を何度か繰り返すこと
によって、各画像形成装置毎に幾つかの確定した像位置
アドレスを得る。ここでは、確定した像位置アドレス精
度を上げるために、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。

【００２０】さらにレジずれ補正基板１５では、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レジずれを
補正する補正値を幾つかのレジずれ補正パラメータ毎
に、かつ各画像形成装置毎に算出する。算出されたそれ
らの補正値は、レジずれ補正基板１５から画像形成装置
やインタフェース基板等へ直接若しくは間接に設定され
て補正が行われる。

【００２１】レジずれ補正基板１５は、例えば図４に示
すように構成される。レジずれ補正基板１５では、ＣＣ
Ｄ駆動クロック生成回路３８で生成されるクロックにし
たがってドライバ３２がＣＣＤセンサをドライブし、画
素単位で例えば８ビット、２５６階調の読み取り画像デ
ータを順次レシーバ３１に取り込む。そして、主走査に
関する画像データは、バス制御系３４を通して主走査用
高速画像メモリ３５に格納され、副走査に関する画像デ
ータは、副走査用画像演算回路３３で平均化処理をした
後、バス制御系３４を通して副走査用高速画像メモリ３
６に格納される。サンプルタイミング制御回路３９は、
ＣＰＵ４４で設定されたサンプル開始タイミング、サン
プル期間等にしたがって副走査用画像演算回路３３及び
主走査用高速画像メモリ３５、副走査用高速画像メモリ
３６に画像データを取り込むタイミングを制御するもの
である。メインＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４４のワークエリ
アとして用いるものであり、ＲＯＭ４３は、ＣＰＵ４４
の制御プログラムを格納するものである。シリアル通信
ＩＣ４０、シリアル通信ドライバ４１は、各種補正系４
７に対してＣＰＵ４４から設定パラメータ等の制御デー
タを送信するものであり、Ｉ／Ｏインタフェース４５
は、ＣＰＵとの間にあって、各種補正系４７に対してオ
ンオフの信号を出力し、センサからのオンオフ信号を入
力し、システムコントローラ４８との間でオンオフ信号
を授受するためのものである。シリアル通信ドライバ４
６は、ＣＰＵ４４とシステムコントローラ４８との間で
データの授受を行うものである。

【００２２】ＣＰＵ４４は、ＣＣＤ駆動クロック生成回
路３８、サンプルタイミング制御回路３９、バス制御系
３４、３７を制御して転写ベルト上に出力されたレジず
れ測定用パターンの像データを取り込み像位置アドレス
を確定してレジずれ量を算出し、シリアル通信ＩＣ４
０、シリアル通信ドライバ４１を通して、あるいはＩ／
Ｏインタフェース４５、シリアル通信４６を通して各種
補正系４７を制御するものである。

【００２３】図６は、本発明におけるカラーレジずれ補
正の処理を説明するためのフロー図である。先ず、ステ
ップＳ１でレジずれ測定用パターンのサンプリングを行
い、ステップＳ２で各サンプリングの結果から画像形成
装置Ｋに対しての画像形成装置Ｙ、Ｍ、Ｃ毎のずれ量の
算出処理を行い、ステップＳ３で算出したずれ量の結果
にコピーサイクルでの既知ずれ量を加算する。そして、
ステップＳ４で各画像形成装置Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃへのずれ
量の補正を実行する。

【００２４】次に図６のステップＳ３におけるコピーサ
イクルでの既知ずれ量について説明する。図７は記録媒
体の種類（普通紙、ＯＨＰシート）、厚みにより一方向
に発生するカラーレジずれ量を示し、点線で示す転写ベ
ルト上でのカラーレジずれ量の曲線に対して、記録媒体
Ａ、Ｂは、それぞれＺ１、Ｚ２の差分だけレジずれ量が
増大することになる。図８は定着装置によるベルトのサ
イドウォークの影響により、ある画像形成装置において
必ず一方向に発生するカラーレジずれ量を示している。
図中、Ｆ点で定着装置へ記録媒体先端が突入したとき定
着装置に噛みこまれ、記録媒体に転写ベルトが引きずら
れＧ点で記録媒体後端が離脱する場合のレジずれ量の変
化を示している。この場合、点線で示す転写ベルト上で
のカラーレジずれ量に対して、Ｚ３の差分だけレジずれ
量が増大することになる。また、これは、定着装置のみ
ならず記録媒体送り装置から記録媒体が送り込まれる際
にも同様の状態が発生する。

【００２５】上記した記録媒体の有無によるカラーレジ
ずれの発生量は、記録媒体の種類によって同一でない場
合があるものの実験によりほぼ一義的に決定することが
できる結果が得られている。そして、この既知のずれ量
を予めデータ格納部に記憶させておき、ユーザが記録媒
体の種類を指定するか、若しくは記録媒体の種類、厚み
を検知するセンサを設けて自動的に補正処理を行う。ま
た、ベルトのサイドウォークの影響によるカラーレジず
れの発生量は、機械的な取り付けに起因し一度組み立て
られた後では、ほぼ一義的に決定することができる結果
が得られている。そして、この既知のずれ量を予めデー
タ格納部に記憶させておき、ベルトのサイドウォークが
発生したときに補正値を再補正する。

【００２６】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種々
の変形が可能である。例えば、上記実施例においては画
像形成サイクルでの既知ずれ量として、記録媒体の種類
によるものとベルトのサイドウォークによるものについ
て説明しているが、湿度による影響を補正処理に加えて
もよい。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、転写ベルト上でのレジずれ測定、補正サイクル
での結果に加えて、実際の画像形成動作に伴うカラーレ
ジずれ要因を補正値に加算して補正を行うことにより、
最適なカラーレジの画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す全体構成図である。

【図２】本発明におけるレジずれ測定用パターンの例を
示す図である。

【図３】本発明におけるレジずれ補正のアルゴリズムを
説明するための図である。

【図４】本発明におけるカラーレジずれ補正装置の構成
例を示す図である。

【図５】図４のレジずれ補正基板の構成例を示すブロッ
ク図である。

【図６】本発明におけるカラーレジずれ補正の処理を説
明するためのフロー図である。

【図７】記録媒体の種類により一方向に発生するカラー
レジずれ量を示す図である。

【図８】定着装置によるベルトウォークの影響により、
ある画像形成装置において一方向に発生するカラーレジ
ずれ量を示す図である。

【符号の説明】

１…制御部、２…サンプリング制御部、３…サンプリン
グ部 ４…データ格納部、５…演算処理部、６…パターンジェ
ネレータ ７…画像制御部、８…画像出力部、９…転写ベルト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の画像出力手段を転写ベルトに沿っ
   て配設して多重画像を形成する多重画像形成装置におい
   て各画像出力手段間のカラーレジを合わせるカラーレジ
   ずれの補正方法であって、 各画像出力手段に画像データを供給し画像形成を制御す
   る画像制御手段と、 各画像出力手段の主走査方向と副走査方向にレジずれ測
   定用パターンを繰り返し発生するパターンジェネレータ
   と、 各画像出力手段によって形成された画像を転写ベルトの
   主走査方向の両側でサンプリングするサンプリング手段
   と、 サンプリング手段でサンプリングしたデータを取り込み
   レジずれ量の演算処理を行う演算処理手段と、 画像出力の制御や画像サンプリングの制御を行う制御手
   段とを備え、 前記画像サンプリング補正値に実際の記録媒体排出時に
   発生するカラーレジずれ量を加算することを特徴とする
   多重画像形成装置におけるカラーレジずれの補正方法。
2. 【請求項２】前記実際の記録媒体排出時に発生するカラ
   ーレジずれ量は、記録媒体の種類または厚みによるもの
   であることを特徴とする請求項１に記載の多重画像形成
   装置のカラーレジずれの補正方法。
3. 【請求項３】前記実際の記録媒体排出時に発生するカラ
   ーレジずれ量は、定着装置によるベルトのサイドウォー
   クの影響によるものであることを特徴とする請求項１に
   記載の多重画像形成装置のカラーレジずれの補正方法。
4. 【請求項４】前記実際の記録媒体排出時に発生するカラ
   ーレジずれ量は、湿度による影響によるものであること
   を特徴とする請求項１に記載の多重画像形成装置のカラ
   ーレジずれの補正方法。