JPH11212328A - 画像形成装置とその色ずれ補正方法、および色ずれ検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各色の基準画像（パターン）を検出するにあ
たって基準画像の色による検出誤差を低減する。 【解決手段】 現像器５２およびレーザ書込み部５４か
らなる画像出力部と、現像器５３およびレーザ書込み部
５５からなる画像出力部とに対して、それぞれ検出セン
サ１９での検出感度特性の良い各１色をシステム制御部
２１で設定する。そして、実際の色ずれ検出に際して
は、システム制御部２１で設定された色にしたがって上
記２つの画像出力部（５２，５４および５３，５５）に
より中間転写ベルト６０上に形成されたパターンを検出
センサ１９で検出し、その検出結果を基に色ずれ演算部
２０で算出された補正データをもってシステム制御部２
１が画像書込みタイミングを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数個の画像出力
部を用いて複数の色の画像を一つのカラー画像として多
重形成する画像形成装置に係り、特に、複数個の画像出
力部間の位置ずれに起因した色ずれ（カラーレジストレ
ーションのずれ）を補正する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数個の画像出力部を用いて複数
の色の画像を一つのカラー画像を多重形成する画像形成
装置として、例えば２つの感光体ドラムを用いた色重ね
方式（以下、２タンデム方式）のカラー複写機が知られ
ている。図１９は２タンデム方式を採用したカラー複写
機の概略構成図である。図１９においては、２つの感光
体ドラム５０，５１に対して、それぞれ個別に現像器５
２，５３が設けられている。各々の現像器５２，５３
は、それぞれ１８０°回転することで現像色の切り替え
を行うもので、一方の現像器５２は、イエロー（Ｙ）と
マゼンタ（Ｍ）の現像色を備え、他方の現像器５３は、
ブラック（Ｋ）とシアン（Ｃ）の現像色を備えている。

【０００３】また、２つの感光体ドラム５０，５１の上
方には、それぞれレーザ書込み部（ＲＯＳ）５４，５５
が配設されている。各々のレーザ書込み部５４，５５
は、画像書込み制御部（ＲＯＳ−Ｉ／Ｆ）５６，５７か
らの書込み制御信号にしたがってそれぞれ感光体ドラム
５０，５１上に静電潜像を書き込むもので、その元にな
る画像データとしては、画像読取部（ＩＩＴ）５８によ
って読み取られた画像信号を画像処理部（ＩＰＳ）５９
で画像処理したデータが採用される。

【０００４】一方、２つの感光体ドラム５０，５１の下
方には、各々の感光体ドラム５０，５１の表面に接する
状態で中間転写ベルト６０が架け渡されている。この中
間転写ベルト６０は、駆動ロール６１と２つの従動ロー
ル６２，６３によってループ状に張設され、駆動ロール
６１の回転駆動にしたがって一方向に回転するようにな
っている。さらに、各々の感光体ドラム５０，５１の周
囲には、上述した現像器５２，５３の他にも、図示せぬ
帯電器、転写器、クリーナ、除電器等が個別に配設され
ている。

【０００５】また、上記２つの従動ロール６２，６３の
うち、一方の従動ロール６３の近傍には転写ロール６４
が配設されている。この転写ロール６４は、従動ロール
６３に対して接離移動可能に支持されている。これに対
して、被転写材となる用紙は給紙トレイ６５に収容され
ており、この給紙トレイ６５から繰り出された用紙Ｐが
搬送ロール６６によって従動ロール６３と転写ロール６
４との間（２次転写位置）に送り込まれるようになって
いる。

【０００６】上記構成からなるカラー複写機において
は、画像読取部５８により読み取られ且つ画像処理部５
９によって画像処理された画像データが、それぞれ画像
書込み制御部５６，５７に与えられ、その画像データに
基づく書込み制御信号が各々の画像書込み部５４，５５
に出力される。

【０００７】これにより、ベルト１周目においては、第
１色目、例えばイエロー（Ｙ）に対応した静電潜像が画
像書込み部５４によって感光体ドラム５０の表面に書き
込まれるとともに、第２色目、例えばシアン（Ｃ）に対
応した静電潜像が画像書込み部５４によって感光体ドラ
ム５１の表面に書き込まれる。また、こうして２つの感
光体ドラム５０，５１に書き込まれた静電潜像は、それ
ぞれ現像器５２，５３にてイエローとシアンのトナー像
に現像されたのち、中間転写ベルト６０の上に順次重ね
転写される。

【０００８】続いて、ベルト２周目においては、第３色
目、例えばマゼンタ（Ｍ）に対応した静電潜像が画像書
込み部５４によって感光体ドラム５０の表面に書き込ま
れるとともに、第４色目、例えばブラック（Ｋ）に対応
した静電潜像が画像書込み部５４によって感光体ドラム
５１の表面に書き込まれる。また、こうして２つの感光
体ドラム５０，５１に書き込まれた静電潜像は、それぞ
れ現像器５２，５３にてマゼンタとブラックのトナー像
に現像されたのち、中間転写ベルト６０の上に順次重ね
転写される。

【０００９】この時点で、中間転写ベルト６０上には計
４色のトナー像が重ね転写され、これによって一つのカ
ラー画像が多重形成される。その間、転写ロール６４は
従動ロール６３から離間した状態に保持されており、４
色分のトナー像の重ね転写が終了した段階で従動ロール
６３に圧接した状態となる。

【００１０】この状態で、中間転写ベルト６０上に形成
されたカラー画像は、ベルトの回転にしたがって従動ロ
ール６３と転写ロール６４との間（ロール圧接位置）に
移送される。これに対して、給紙トレイ６５からは用紙
Ｐが繰り出され、この繰り出された用紙Ｐがカラー画像
の移送タイミングに合わせて搬送ローラ６６により送り
出される。これにより、中間転写ベルト６０上のカラー
画像は、従動ロール６３と転写ロール６４との間で用紙
Ｐに一括転写される。その後、用紙Ｐは定着器６７に送
られ、そこで画像の定着処理（加熱、加圧処理）がなさ
れたのち、機外に排出される。

【００１１】ここで、上述した２タンデム方式のカラー
複写機の場合は、画像形成に関与する各々のメカ部品
（画像書込み部、感光体ドラム、中間転写ベルト等）の
寸法や取付位置の誤差、駆動精度等に起因して、中間転
写ベルト６０上における各色のトナー像の位置関係が相
対的にずれ、この位置ずれに起因して色ずれが発生す
る。

【００１２】そこで一般的には、以下のような手段によ
って色ずれ発生の防止措置が採られている。即ち、予め
決められたパターン信号にしたがって各々の画像書込み
部５６，５７により２つの感光体ドラム５０，５１上に
潜像パターンを形成する。このとき、各々の潜像パター
ンを現像機５２，５３にて各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のト
ナーパターンに順に現像しつつ、各々のトナーパターン
を中間転写ベルト６０に転写し、これを検出センサで検
出する。さらに、検出センサの検出結果に基づいて各色
間のずれ量を求め、そのずれ量に応じて、例えば各画像
書込み部５４，５５の書込みタイミングを制御すること
により、色ずれを補正する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した色
ずれ補正のシステムとして、検出センサに安価なフォト
センサを採用し、そのセンサ出力を閾値を用いて２値で
取り出すことにより、パターンエッジを検出することが
行われている。具体的には、センサ出力が閾値以上にな
ったタイミングに応じて各色の像位置を検出する。この
場合、本来の像位置（重心）に対して、センサ出力を基
に検出されたパターンエッジの位置にはずれを生じるこ
とになるが、そのずれ量が各色毎に同じであれば、原理
的に検出誤差は発生しない。

【００１４】ところが、ＹＭＣＫの各色材はそれぞれ固
有の光透過特性や反射特性をもっているため、それらの
色材で出力された各色のパターンをフォトセンサで検出
した場合、図２０（ａ）に示すようにＳ／Ｎが良好なも
のと、図２０（ｂ）に示すようにＳ／Ｎが良好でないも
のが存在する。例えば、褪色系の中間転写ベルト６０に
ＹＭＣＫのパターンを形成してフォトセンサで読み取っ
た場合、各色のパターンに対応したセンサ出力を比較す
ると、Ｓ／Ｎが最も良好になるのはＹパターンで、次に
良好なものがＣパターンとなる。そして、Ｍパターンに
なるとＳ／Ｎが良好でなくなり、Ｋパターンでは最もＳ
／Ｎが悪くなる。これは、下地となる中間転写ベルト６
０の色に対して、各色材のコントラストに大きな差が出
るためで、例えばＳ／Ｎが最も良好なＹパターンのセン
サ出力と、Ｓ／Ｎが最も悪いＫパターンのセンサ出力と
で、それぞれ色ずれを検出する場合、前者は本来の像位
置とパターンエッジの検出位置とのずれ量がＡとなるの
に対し、後者はそれよりも小さいずれ量Ｂとなり、これ
らＡとＢの差分が検出誤差となって現れる。

【００１５】さらに、Ｓ／Ｎが良好でない場合は、ノイ
ズ成分が閾値に対して大きな影響を及ぼすことからＢの
バラツキが大きくなり、そのバラツキ分が検出精度を根
本的に悪化させる要因にもなる。この対策としては、フ
ォトセンサによるパターンのサンプリング回数を増やし
て、それらのサンプリングデータを平均化することによ
り、ノイズ成分の影響を軽減することも行われている
が、その場合は、パターンのサンプリング時間が長くな
るため、画質調整のための顧客待ち時間が増大するとい
う別の不具合を招くことになる。

【００１６】そこで、中間転写ベルト６０上に転写され
た各色のトナーパターンを全て高精度に検出するため
に、検出センサにＣＣＤセンサを採用する考えもある。
これは、ＣＣＤセンサを採用した場合に、そのセンサ出
力に基づいて各色のトナーパターンの形状プロファイル
を容易に把握できるとともに、各色成分のデータを適切
に強調して抽出できることから、各色毎に本来の像位置
（重心）を正確に検出できるためである。

【００１７】しかしながら、ＣＣＤセンサはそれ自体が
高価であるうえに、センサ出力信号を処理するための回
路構成が複雑且つ大掛かりになるため、システム全体が
非常に高価なものとなってしまう。

【００１８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その主たる目的は、各色の基準画像（パタ
ーン）を検出するにあたって基準画像の色による検出誤
差を低減することにより画像出力部間の位置ずれに起因
する色ずれを精度良く補正すること、さらには高価なＣ
ＣＤセンサや複雑且つ大掛かりな回路構成を採用しなく
ても、簡単な構成で画像出力部間の色ずれを精度良く検
出できるようにすることにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
少なくとも一つに複数の色を割り当ててなるＮ個の画像
出力部を有し、前記Ｎ個の画像出力部によって像担持体
上にＮ＋１色以上の画像を一つのカラー画像として多重
形成する画像形成装置において、前記Ｎ個の画像出力部
に対して、それぞれ各１色を設定する設定手段と、前記
設定手段で設定された色で前記Ｎ個の画像出力部により
前記像担持体上に順次形成された基準画像を検出する検
出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記像担
持体に対する前記Ｎ個の画像出力部の書き込みを制御す
る制御手段とを備えたものである。

【００２０】この画像形成装置においては、Ｎ個の画像
出力部に対して、それぞれ各１色、好ましくは検出手段
での検出出力条件が良い各１色を設定手段で設定する
と、その設定された色にしたがいＮ個の画像出力部によ
って転写ベルト又は感光体等の像担持体上に基準画像が
形成される。この形成された基準画像は検出手段で検出
され、その検出結果に基づいて像担持体に対する画像の
書き込みが制御手段で制御される。これにより、像担持
体上に形成された基準画像を検出手段で検出した際に、
基準画像の色による検出誤差が小さくなる。従って、画
像出力部間の位置ずれに起因する色ずれを精度よく補正
することができる。

【００２１】請求項４記載の発明は、少なくとも一つに
複数の色を割り当ててなるＮ個の画像出力部を有し、前
記Ｎ個の画像出力部を用いて像担持体上にＮ＋１色以上
の画像を一つのカラー画像として多重形成する画像形成
装置の色ずれ補正方法において、前記Ｎ個の画像出力部
に割り当てられた色のうち、これらの画像出力部を用い
て像担持体に形成したときの基準画像の検出出力条件の
良い各１色を用いて前記Ｎ個の画像出力部間の位置ずれ
に起因する色ずれを補正するようにしている。

【００２２】この画像形成装置の色ずれ検出方法におい
ては、複数個の画像出力部を用いて像担持体上に形成さ
れる基準画像の色として、それらの画像出力部を用いて
像担持体に形成したときの基準画像の検出出力条件、例
えば単色または組み合わせて検出感度の良い各１色を用
いるようにしているため、基準画像の色による検出誤差
が小さくなるとともに、基準画像を検出する際にノイズ
成分の影響を受けにくくなる。従って、画像出力部間の
位置ずれに起因する色ずれを精度よく補正することがで
きる。

【００２３】請求項５記載の発明は、複数個の画像出力
部によって出力された各色の基準画像を光電変換し、光
電変換された波形を閾値と比較して検出する検出手段を
有し、その検出値に対応した色ずれ検出用データを出力
する色ずれ検出装置において、前記検出手段の検出結果
に基づいて各色の光電変換された波形のエッジと重心の
距離の差分に応じて前記色ずれ検出用データを補正する
補正手段を備えたものである。

【００２４】この色ずれ検出装置においては、検出手段
の検出結果に基づいて各色の光電変換された波形のエッ
ジと重心の距離の差分に応じて色ずれ検出用データを補
正することにより、各色の基準画像に対する検出誤差を
解消することが可能となる。従って、ＣＣＤ等を用いな
くともフォトセンサ等により簡単な構成で基準画像を精
度よく検出できる。

【００２５】請求項６記載の発明は、複数個の画像出力
部によって出力された各色の基準画像を光電変換し、光
電変換された波形を閾値と比較して検出する検出手段を
有し、その検出値に対応した色ずれ検出用データを出力
する色ずれ検出装置において、前記光電変換された波形
の閾値に対するエッジと重心の距離が各色間で等しくな
るように閾値を切り換える手段を備えたものである。

【００２６】この色ずれ検出装置においては、光電変換
された波形の閾値に対するエッジと重心の距離が各色間
で等しくなるように閾値を切り換えることにより、各色
の基準画像に対する検出誤差を解消することが可能とな
る。従って、ＣＣＤ等を用いなくともフォトセンサ等に
より簡単な構成で基準画像を精度よく検出できる。

【００２７】請求項７記載の発明は、複数個の画像出力
部によって出力された各色の基準画像を光電変換し、光
電変換結果を増幅する増幅手段と、増幅手段の出力と閾
値とを比較して検出する検出手段を有し、その検出値に
対応した色ずれ検出用データを出力する色ずれ検出装置
において、前記増幅手段の出力波形の閾値に対するエッ
ジと重心の距離が各色間で等しくなるように前記増幅手
段のゲインを切り替える手段を備えたものである。

【００２８】この色ずれ検出装置においては、増幅手段
の出力波形の閾値に対するエッジと重心の距離が各色間
で等しくなるように前記増幅手段のゲインを切り替える
ことで、各色の基準画像に対する検出誤差を解消するこ
とが可能となる。従って、ＣＣＤ等を用いなくともフォ
トセンサ等により簡単な構成で基準画像を精度よく検出
できる。

【００２９】以上のような色ずれ検出装置を画像形成装
置に用いれば基準画像を精度よく検出でき、基準画像を
用いた補正等を精度よく補正できると共に、その構成が
簡単なため、画像形成装置の制御等も簡素化できる。

【００３０】更に、請求項５、６または７記載の色ずれ
検出装置を請求項１記載の検出手段として用いれば、画
像出力部間の位置ずれによる色ずれ補正もより一層精度
よく補正できる。

【００３１】

【発明の実施の形態】先ず、本発明の実施の形態を説明
するのに先立って、本発明の適用対象となる２タンデム
方式の画像形成装置における色ずれ補正技術について説
明する。

【００３２】図１は本発明が適用される２タンデム方式
の画像形成装置の概略構成図である。先ず、２タンデム
方式の基本的なメカ構成として、符号７１は第１の画像
形成部、７２は第２の画像形成部、７３は第１のレーザ
書込み部（ＲＯＳ＃１）、７４は第１の感光体ドラム、
７５は第２のレーザ書込み部（ＲＯＳ＃２）、７６は第
２の感光体ドラム、７７は中間転写ベルト、７８はベル
ト回転用の駆動ロール、１００ａは第１の現像器、１０
０ｂは第２の現像器である。

【００３３】このうち、第１，第２のレーザ書込み部７
３，７４は、それぞれ第１，第２の感光体ドラム７４，
７５の表面にレーザビームを照射して静電潜像を書き込
むもので、その内部には図示はしないが各色の画像信号
に対応したレーザビームを走査するためのポリゴンミラ
ーと、このポリゴンミラーを回転させるためのポリゴン
モータ、さらにはポリゴンミラーによるレーザビームの
走査開始タイミングを検出するためのＳＯＳセンサ等が
組み込まれている。第１，第２の現像器１００ａ，１０
０ｂは、上記第１，第２のレーザ書込み部７３，７４に
よってそれぞれ第１，第２の感光体ドラム７４，７５に
書き込まれた静電潜像をトナー像に現像するものであ
る。これら第１，第２の現像器１００ａ，１００ｂに
は、それぞれ２つの現像色（例えば、第１の現像器１０
０ａにはイエローとマゼンタ、第２の現像器１００ｂに
はシアンとブラック）が割り当てられており、それらの
現像色を回転動作（ロータリ方式）によって切り換えら
れる構成となっている。また、中間転写ベルト７７の回
転経路途中にはホームセンサ７９が対向状態に配設され
ている。このホームセンサ７９は、中間転写ベルト７７
が回転した際に、そのベルト上に形成された基準マーク
を検知してベルト基準信号Belt Home を出力するもの
で、このベルト基準信号Belt Home がベルト１回転毎に
出力されるようになっている。

【００３４】一方、制御系の構成として、メインコント
ローラ８０は、２タンデム方式の画像形成装置の各部を
制御する各種制御信号を出力するものである。第１，第
２の画像書込み制御部８１，８２は、画像入力部８３で
入力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号を基に画像処理部８４で生成
されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ信号に従って第１，第２のレーザ
書込み部（ＲＯＳ＃１，ＲＯＳ＃２）７３，７５での画
像書込みタイミングを制御するものである。

【００３５】コントロール部８５は、第１，第２の画像
書込み制御部８１，８２を介して第１，第２のレーザ書
込み部７３，７４の画像書込み動作を制御するもので、
その内部に複数のカウンタＡ〜Ｄを有している。コント
ロール部８５には、ベルトホームセンサ７９から出力さ
れるベルト基準信号Belt Home と、第１，第２のレーザ
書込み部７３，７５に内蔵された各Ｓ０Ｓセンサから出
力される走査開始(SOS) 信号に同期した走査信号ＬＳ＃
１，ＬＳ＃２が入力される。これに対してコントロール
部８５は、それらの入力信号から各々のポリゴンミラー
の走査周期と中間転写ベルト７７の回転周期の位相差を
検出し、その検出結果に基づいてポリゴンミラーの回転
速度を増減するための補正信号を第１，第２のポリゴン
モータ制御部８６，８７に出力する。

【００３６】また、第２の画像形成部７２のベルト回転
方向下流側には検出センサ８８が配設されている。この
検出センサ８８は、第１，第２の画像形成部７１，７２
によって中間転写ベルト７７上に形成された色ずれ検出
用のパターンを読み取るもので、その読み取りデータは
コントロール部８５に入力される。これに対応してコン
トロール部８５では、検出センサ８８からの読み取りデ
ータに基づいて第１，第２の画像形成部７１，７２の色
ずれ量を求め、この求めた色ずれ量に応じて第２の画像
形成部７２の画像書込みタイミングを制御する構成とな
っている。

【００３７】続いて、コントロール部８５によって実行
される色ずれ補正処理について説明する。なお、コント
ロール部８５による色ずれ補正処理は、図２のフローチ
ャートに基づく第１の処理ステップと、図３のフローチ
ャートに基づく第２の処理ステップとの組み合わせによ
って実行されるもので、以下にそれぞれの処理手順を図
４のタイミングチャートを参照しながら説明する。

【００３８】先ず、駆動ロール７８の回転駆動に従って
中間転写ベルト７７が回転した状態で、ベルトホームセ
ンサ７９からベルト基準信号Belt Home が出力される
と、その出力タイミングに同期したかたちで、第１のレ
ーザ書込み部（ＲＯＳ＃１）７３での画像書き込みのト
リガである基準信号ＴＲ０＃１が立ち上がる。このと
き、第１の画像書込み制御部８１においては、第１のレ
ーザ書き込み部７３の走査開始(SOS) 信号に同期した走
査信号ＬＳ＃１が、上記基準信号ＴＲ０＃１の立ち上が
りタイミングから任意の時間Ｔａ後に立ち上がる。この
時間Ｔａは、第１のレーザ書き込み部７３におけるポリ
ゴンミラーの走査周期と中間転写ベルト７７の回転周期
の位相差に相当するもので、中間転写ベルト７７が１回
転するごとに変化する。

【００３９】そこで「第１の処理ステップ」では、先
ず、上記時間Ｔａ（ＴＲ０＃１−ＬＳ＃１）をカウンタ
基準クロック(Counter REF Clock) でカウントする（ス
テップＳ１１）。このとき、基準信号ＴＲ０＃１の立ち
上がりタイミングと同時に仮想走査信号Virtual ＬＳ＃
１を立ち上げる。この仮想走査信号Virtual ＬＳ＃１
は、第１のレーザ書込み部７３で基準としている走査周
期と同一の周期でアクティブとなるもので、そのアクテ
ィブ回数をカウンタＡでカウント開始する。

【００４０】次に、第１のポリゴンモータ制御部８６を
介して第１のレーザ書込み部７３におけるポリゴンミラ
ーの回転速度を増減し、これによってポリゴンミラーの
面位相を補正する（ステップＳ１２）。この面位相補正
では、その前にカウンタ基準クロック(Counter REF Clo
ck) でカウントした時間（位相差）Ｔａを基に、仮想走
査信号Virtual ＬＳ＃１の立ち上がりタイミングから、
例えば走査信号ＬＳ＃１の１／２周期のタイミングで真
(True)の走査信号ＬＳ＃１が立ち上がるように、ポリゴ
ンミラーの回転速度を増減して面位相を補正する。

【００４１】その際、ポリゴンミラーの回転速度を増減
するには、第１のポリゴンモータ制御部８６を介してポ
リゴンモータの駆動条件を一時的に変更することになる
が、これによって例えばオーバーシュートやアンダーシ
ュート等が生じる場合などでは走査信号ＬＳ＃１のアク
ティブ回数がランダムに変化し、ポリゴンミラーの面位
相補正に伴う走査信号ＬＳ＃１数の増減を把握できない
場合がある。そこで、ポリゴンミラーの面位相を補正し
た後にポリゴンモータの回転速度が安定するまでの所要
時間を見込んで、その補正期間をカウンタＡのカウント
値がｍになるまでの時間と規定する。

【００４２】これにより、カウンタＡのカウント値がｍ
になった時点では、上述したポリゴンミラーの面位相補
正によって仮想走査信号Virtual ＬＳ＃１と真の走査信
号ＬＳ＃１の位相関係が一定（１／２周期のずれ）とな
るようにポリゴンミラーの面位相が補正されるため、こ
の時点で新たな基準信号ＴＲ０＃１′を立ち上げる（ス
テップＳ１３）。その後、走査信号ＬＳ＃１のアクティ
ブ回数をカウンタＢ及びカウンタＣでカウント開始し
（ステップＳ１４）、一方のカウンタＢのカウント値が
所定の値ｎになった時点で書込み開始信号ＰＳ＃１を立
ち上げる（ステップＳ１５）。これにより、第１の画像
書込み制御部１１では、上記書込み開始信号ＰＳ＃１の
立ち上がりタイミングと同時に、第１のレーザ書込み部
７３から第２の感光体ドラム７４への静電潜像の書込み
を開始することになる。このように、ポリゴンミラーの
面位相補正に伴う走査信号ＬＳ＃１数の増減を把握でき
ない場合でも、その補正期間をカウンタＡのカウント値
で時間管理することにより、最初の基準信号ＴＲ０＃１
の立ち上がりタイミングから一定時間後に書込み開始信
号ＰＳ＃１を立ち上げて画像の書込み動作を開始するこ
とができる。

【００４３】その後、カウンタＣのカウント値が所定の
値ｘになった時点で、第２のレーザ書込み部（ＲＯＳ＃
２）７５での画像書込みのトリガである基準信号ＴＲ０
＃２が立ち上がる。このとき、第２の画像書込み制御部
８２においては、第２のレーザ書き込み部７５の走査開
始(SOS) 信号に同期した走査信号ＬＳ＃２が、基準信号
ＴＲ０＃２の立ち上がりタイミングから任意の時間Ｔ
ｂ、即ち第２のレーザ書き込み部７５におけるポリゴン
ミラーの走査周期と中間転写ベルト７７の回転周期の位
相差に対応した時間Ｔｂ後に立ち上がる。そこで、先程
のステップＳ１１と同様に上記時間Ｔｂをカウンタ基準
クロック(Counter REF Clock) でカウントするととも
に、基準信号ＴＲ０＃２の出力タイミングと同時に仮想
走査信号Virtual ＬＳ＃２を立ち上げ、そのアクティブ
回数をカウンタＡでカウント開始する。

【００４４】以降は、上記ステップＳ１２，Ｓ１３と同
様にカウンタＡのカウント値がｍになるまでの間に、上
記時間Ｔｂに基づいて第２のポリゴンモータ制御部８７
に所定のモータ制御信号を送出することにより、第２の
レーザ書込み部７５でのポリゴンミラーの面位相を補正
し、これによって仮想走査信号Virtual ＬＳ＃２と真の
走査信号ＬＳ＃２の位相関係が一定（１／２周期のず
れ）になるように制御する。そして、カウンタＡのカウ
ント値がｍになった時点で新たな基準信号ＴＲ０＃２′
を立ち上げる。次いで、上記ステップＳ１４，Ｓ１５と
同様に走査信号ＬＳ＃２のアクティブ回数をカウンタＢ
でカウント開始し、カウンタＢでのカウント値がｎにな
った時点で書込み開始信号ＰＳ＃１を立ち上げる。これ
により、第２の画像書込み制御部８２では、上記書込み
開始信号ＰＳ＃１の立ち上がりタイミングと同時に、第
２のレーザ書込み部７５から第２の感光体ドラム７６へ
の静電潜像の書込みを開始することになる。

【００４５】このように第１，第２のレーザ書込み部７
３，７５における各々のポリゴンミラーの回転周期と中
間転写ベルト７７の回転周期との位相差を基にポリゴン
ミラーの面位相を補正することにより、第１，第２の画
像形成部７１，７２でベルト回転毎の画像書込み位置が
一致するようになる。その結果、第１の画像形成部７１
によって中間転写ベルト７７に転写される第１色目と第
３色目のトナー像の位置ずれ、及び第２の画像形成部７
２によって中間転写ベルト７７に転写される第２色目と
第４色目のトナー像の位置ずれを低減することができ
る。

【００４６】これを踏まえて「第２の処理ステップ」で
は、先ず、ベルトホームセンサ７９からのベルト基準信
号Belt Home を検知すると（ステップＳ２１）、先に説
明した「第１の処理ステップ」に従ってポリゴンミラー
の面位相を補正しつつ、第１の画像形成部７１によって
中間転写ベルト７７に色ずれ検出用のパターンを形成す
る（ステップＳ２２、Ｓ２３）。次に、カウンタＣ／Ｄ
のカウント値を初期値（デフォルト）に設定した状態
で、上記同様に「第１の処理ステップ」に従ってポリゴ
ンミラーの面位相を補正しつつ、第２の画像形成部７２
によって中間転写ベルト７７に色ずれ検出パターンを形
成する（ステップＳ２４〜Ｓ２６）。

【００４７】続いて、中間転写ベルト７７に形成された
パターンを検出センサ８８で読み取る（ステップＳ２
７）。これにより、検出センサ８８からパターンの読み
取りデータが取り込まれるため、その読み取りデータに
基づいて第１，第２の画像形成部７１，７２の色ずれ量
を求め、さらに求めた色ずれ量から、これを解消するた
めの補正データを算出する（ステップＳ２８）。具体的
には、第１の画像形成部７１による画像書込み位置に対
して、第２の画像形成部７２の画像書込み位置が一致す
るように、先に初期設定したカウンタＣ／Ｄのカウント
値を、上記補正データに基づいて設定変更する（ステッ
プＳ２９）。

【００４８】ここで、上述の如く求めた第１，第２の画
像形成部７１，７２の色ずれ量が走査信号ＬＳ＃１，Ｌ
Ｓ＃２の１周期分（画像１ライン分）を超える場合に
は、基準信号ＴＲ０＃２の立ち上がりタイミングを規定
するカウンタＣのカウント値ｘを増減することで補正す
る。また、走査信号ＬＳ＃１，ＬＳ＃２の１周期分（画
像１ライン分）以下の色ずれ量については、例えばカウ
ンタＤのカウント値の選択肢として、走査信号ＬＳ＃１
の１／１６周期ずつディレイされた値を１６個（ｙ＝０
〜１５）用意しておき、１ライン以下の色ずれ分に応じ
てカウンタＤのカウント値を適宜選択することで補正す
る。

【００４９】これにより、それぞれの基準信号ＴＲ０＃
１，ＴＲ０＃２の立ち上がりタイミングから書込み開始
信号ＰＳ＃１，ＰＳ＃２の立ち上がりタイミングまでの
時間を常に一定としたうえで、第１，第２のレーザ書込
み部７３，７４のメカ精度等に起因した第１，第２の画
像形成部７１，７２の色ずれを補正することができる。
その結果、第１色目から第４色目までの画像を中間転写
ベルト７７上に精度良く重ね合わせて転写することがで
きるため、２タンデム方式における色ずれを低減するこ
とが可能となる。

【００５０】こうした色ずれ補正技術において、第１，
第２のレーザ書込み部７３，７５を用いてそれぞれ出力
された色ずれ検出用のパターンを、例えばフォトセンサ
からなる検出センサ８８で検出した場合、先の従来技術
で述べたようにＳ／Ｎが良好なものと、そうでないもの
とで検出誤差が生じるため、正確な色ずれ量を求めるこ
とができなくなる。

【００５１】図５は本発明に係る画像形成装置の第１実
施形態で採用した２タンデム方式のカラー複写機の概略
構成図である。図５において、符号５０，５１は感光体
ドラム、５２，５３は現像器、５４，５５はレーザ書込
み部（ＲＯＳ）、５６，５７は画像書込み制御部（ＲＯ
Ｓ−Ｉ／Ｆ）、５９は画像処理部（ＩＰＳ）、５８は画
像読取部（ＩＩＴ）、６０は中間転写ベルト、６１は駆
動ロール、６２，６３は従動ロール、６４は転写ロー
ル、６５は給紙トレイ、６６は搬送ロール、６７は定着
器であり、これらの基本的な構成については従来技術で
述べたとおりである。また、感光体ドラム５０，５１は
図１の第１，第２の感光体ドラム７４，７６、現像器５
２，３５は図１の第１，第２の現像器１００ａ，１００
ｂ、レーザ書込み部５４，５５は図１の第１，第２のレ
ーザ書込み部７３，７５、中間転写ベルト６０は図１の
中間転写ベルト７７、駆動ロール６１は図１の駆動ロー
ル７８に、それぞれ対応している。

【００５２】こうした構成に加えて、中間転写ベルト１
１の走行経路上には、フォトセンサからなる検出センサ
（検出手段）１９が配設されている。この検出センサ
は、中間転写ベルト１１上に転写された色ずれ検出用の
パターン（基準画像）を光学的に読み取るもので、その
センサ出力は色ずれ演算部２０に入力される。

【００５３】色ずれ演算部２０は、検出センサ１９から
入力されたセンサ出力に基づいて色ずれ量を演算すると
ともに、その色ずれ量に対応した補正データを算出する
ものである。この色ずれ演算部２０で算出された補正デ
ータはシステム制御部２１に与えられる。

【００５４】システム制御部２１は、色ずれ検出に際し
て、レーザ書込み部５，６や画像書込み制御部７，８に
パターン出力指令を与えるとともに、その色ずれ検出処
理によって色ずれ演算部２０から与えられた補正データ
を基に画像の書き込みを制御するするものである。また
システム制御部２１は、通常のコピー動作時において予
め決められた刷り順にしたがって各々の現像器３，４に
現像色の切り替え信号を与えるが、それとは別に、色ず
れ検出に際しても現像色の切り替え信号を与える。

【００５５】ちなみに本実施形態においては、画像の書
き込みを制御する際の対象として、レーザ書込み部５，
６での書込みタイミング、即ち主走査および副走査の書
込みタイミングを制御するようにしているため、そのタ
イミング補正のための補正指令がシステム制御部２１か
らレーザ書込み部５，６に与えられる構成となってい
る。この他に、ポリゴンミラーの走査周期の制御も行わ
れる。このような直接的に書き込みの制御を行う他に、
間接的な画像の書き込み制御対象としては、レーザ書込
み部５，６における走査ミラーの角度調整によるスキュ
ーの補正、ＶＣＯ(Voltage Controlled Oscillator) に
よるレーザ書込み部５，６のレーザ駆動周波数（主走査
の周期：倍率）の変更、感光体ドラム５０，５１の回転
速度調整による副走査方向の位置制御なども行われ得
る。

【００５６】なお、図中の符号２１は、パーソナルコン
ピュータ等の端末装置で作成されたテキストや画像等を
プリント出力する際のインタフェースとなるコントロー
ラ・プリンタ・インタフェースであり、これを介して入
力された画像信号もコピー時と同様に取り扱われる。

【００５７】ここで本第１実施形態においては、２タン
デム方式の基本となる２つの感光体ドラム５０，５１の
うち、一方の感光体ドラム５０に対応して設けられた現
像器５２およびレーザ書込み部５４によって一つの画像
出力部が構成され、同様に他方の感光体ドラム５１に対
応して設けられた現像器５３およびレーザ書込み部５５
によってもう一つの画像出力部が構成されている。そし
て、現像器５２およびレーザ書込み部５４からなる画像
出力部に対しては、Ｙ（イエロー）とＭ（マゼンタ）の
２色が割り当てられ、現像器５３およびレーザ書込み部
５５からなる画像出力部に対しては、Ｃ（シアン）とＫ
（ブラック）の２色が割り当てられている。

【００５８】これに対して、システム制御部２１には、
色ずれ検出用のパターンを出力するにあたって、現像器
５２およびレーザ書込み部５４により感光体ドラム５０
上に出力すべきパターンの色と、現像器５３およびレー
ザ書込み部５５により感光体ドラム５１上に出力すべき
パターンの色とが、それぞれ１色ずつ設定されている。

【００５９】具体的には、例えば中間転写ベルト６０が
赤色系（茶系を含む）であるとすると、感光体ドラム５
０上に出力すべきパターンの色として「Ｙ」１色を設定
し、他の感光体ドラム５１上に出力すべきパターンの色
として「Ｃ」１色を設定する。ここでのパターン出力色
の選定理由は、以下の内容に基づくものである。

【００６０】即ち、ＹＭＣＫの各色で出力したパターン
を検出センサ（フォトセンサ）１９で検出したときに、
中間転写ベルト６０が赤色系であると、Ｙ，Ｃのパター
ンではコントラストが高くなり、Ｍ，Ｋのパターンでは
コントラストが低くなる。このことから、フォトセンサ
の検出感度としても、Ｙ，Ｃのパターンでは図６
（ａ），（ｂ）に示すようにＳ／Ｎが良好になるのに対
し、Ｍ，Ｋのパターンでは図６（ｃ），（ｄ）に示すよ
うにＳ／Ｎが良好にならない。

【００６１】こうした観点から、前段の画像出力部（５
２，５４）に対しては、センサ検出感度（コントラス
ト）が最も高い「Ｙ」１色をパターンの出力色に設定
し、後段の画像出力部（５３，５５）に対しては、
「Ｙ」に次いでセンサ検出感度（コントラスト）が高い
「Ｃ」１色をパターンの出力色に設定している。

【００６２】続いて、システム制御部２１によって実行
される色ずれ補正処理につき、図７のフローチャートを
用いて説明する。先ず、ステップＳ３１では、色ずれ検
出サイクルになったか否かを繰り返し判定する。この色
ずれ検出サイクルは、例えば、前回の色ずれ補正処理の
実行時点を基準にして、温湿度等の環境条件が許容レベ
ルを超えて変化したか否か、或いは予め設定された許容
時間を経過したか否かによって判定され、色ずれ検出サ
イクルになった時点でステップＳ３２に進む。

【００６３】ステップＳ３２では、各々の画像書込み制
御部５６，５７に対してパターン出力指令を与え、続く
ステップＳ３３では、上述の如く設定された色材でパタ
ーンを出力するよう、各々の現像器５２，５３に現像色
の切り替え信号を与える。これにより、各々の画像書込
み制御部５６，５７からは、色ずれ検出用のパターンに
対応したパターン信号がレーザ書込み部５４，５５に与
えられるとともに、一方の現像器５２における現像色が
「Ｙ」、他方の現像器５３における現像色が「Ｃ」に切
り替えられる。

【００６４】続いて、ステップＳ３４では、一方のレー
ザ書込み部５４によって感光体ドラム５０上に書き込ま
れた潜像パターンが現像器５２によって「Ｙ」のトナー
パターンに現像されるとともに、他方のレーザ書込み部
５５によって感光体ドラム５１上に書き込まれた潜像パ
ターンが現像器５３によって「Ｃ」のトナーパターンに
現像される。さらに、各々の感光体ドラム５０，５１上
のトナーパターンは、中間転写ベルト６０上に順次転写
され、これによって色ずれ検出用パターンの出力がなさ
れる。

【００６５】次いで、ステップＳ３５，Ｓ３６におい
て、上述の如く中間転写ベルト６０上に転写された
「Ｙ」と「Ｃ」のパターンを検出センサ１９で順に検出
し、これら２色のパターンを検出し終えた時点でステッ
プＳ３７に進む。ステップＳ３７では、検出センサ１９
からのセンサ出力を基に色ずれ演算部２０にて２つの画
像出力部（５２，５４および５３，５５）間の色ずれ量
を求め、その色ずれ量に応じた補正値を算出する。

【００６６】このとき、検出センサ１９から色ずれ演算
部２０に与えられるセンサ出力としては、色ずれ検出用
のパターンがいずれもコントラスト（センサ検出感度）
の高い「Ｙ」と「Ｃ」で出力されていることから、先の
図６（ａ），（ｂ）のようにＳ／Ｎが良好なものとな
る。

【００６７】これにより、「Ｙ」のパターンを検出した
ときのセンサ出力を閾値を用いて２値で取り出した場
合、本来の像位置とパターンエッジ検出位置とのずれ量
はＡとなる。一方、「Ｃ」のパターンを検出したときの
センサ出力を上記同様に閾値を用いて２値で取り出した
場合、本来の像位置とパターンエッジ検出位置とのずれ
量はＡ′となる。このとき、双方のずれ量Ａ，Ａ′は互
いに近似した値となることから、これらのずれ量Ａ，
Ａ′を基に演算された色ずれ量には殆ど検出誤差が含ま
れないことになる。

【００６８】したがって、最終のステップＳ３８におい
て、色ずれ演算部２０により算出された補正データを、
画像書込みタイミングを補正対象とした色ずれの補正指
令として各々の画像書込み制御部５６，５７に与えるこ
とにより、通常のコピー動作では、色ずれのない高品位
なコピー画像を出力することが可能となる。

【００６９】このように本第１実施形態においては、２
つの画像出力部（５２，５４および５３，５５）に割り
当てられた色（ＹＭＣＫ）のうち、一方の画像出力部に
対しては「Ｙ」、他方の画像出力部に対しては「Ｃ」と
いった具合に、それぞれ検出センサ１９での検出感度の
高い色（検出出力条件が良い色）を色ずれ検出用のパタ
ーン出力色としてシステム制御部２１に設定している。
そして、実際の色ずれ補正処理では、予め設定されたパ
ターン出力色にしたがって各々の画像出力部により色ず
れ検出用のパターンを出力し、その出力されたパターン
を検出センサ１９で検出した結果を基に色ずれ演算部２
０で色ずれ量を演算し、且つシステム制御部２１で画像
の書込みタイミングを制御しているため、ＣＣＤセンサ
等の高価なセンサ部品や、複雑かつ大掛かりな回路構成
を採用しなくても、高い検出精度をもって画像出力部間
の色ずれを検出し、これを補正することができる。

【００７０】なお、上記第１実施形態においては、赤色
系の中間転写ベルト６０を採用したシステム構成への適
用例について説明したが、赤色系以外のベルトを採用し
た場合には、以下の表１に示すように、それぞれベルト
の色に対応して色ずれ検出用のパターン出力色も異なっ
たものとなる。

【００７１】

【表１】

【００７２】即ち、中間転写ベルト６０に透明系のベル
トを採用した場合は、「Ｋ」と「Ｃ」または「Ｋ」と
「Ｍ」の組み合わせで色ずれ検出用パターンの出力色を
設定し、黒色系のベルトを採用した場合は、「Ｙ」と
「Ｃ」または「Ｍ」と「Ｃ」の組み合わせで色ずれ検出
用パターンの出力色を設定する。ただし、中間転写ベル
トの色（下地の色）に対する各色のパターンのコントラ
ストは、センサの受光感度特性並びにセンサ光源の色に
よっても若干異なることから、この受光感度特性と光源
色も考慮してセンサ検出感度が高い色から優先的にパタ
ーン出力色を設定すれば、より好適なものとなる。

【００７３】また、色ずれ検出の誤差を低減するという
観点では、コントラストの低い色同士、例えば図６にお
いて（ｃ），（ｄ）の「Ｋ」と「Ｍ」を色ずれ検出用の
パターン出力色に設定することでも、原理的に実現可能
である。ただし、「Ｋ」と「Ｍ」については、検出セン
サ１９の検出感度が揃った色ではあるが、Ｓ／Ｎが悪い
ためにノイズ成分の影響を受けやすくなる。したがっ
て、上記実施形態で採用したように、単色で検出感度が
高く、しかも検出感度の揃った色をパターン出力色に設
定した方が、ノイズ成分の影響を極力回避できるため、
きわめて好適である。

【００７４】ところで、中間転写ベルト６０に黒色系の
ベルトを採用した場合、色ずれ検出用のパターンをＫで
出力すると、双方の色が同色となるためにフォトセンサ
でＫパターンを検出することが極めて困難になるが、Ｋ
と他の色を組み合わせて多重形成することにより、セン
サ検出感度の良いパターンを出力することが可能とな
る。

【００７５】具体的には、中間転写ベルト６０が黒色系
の場合、図８（ａ）に示すように、ＫとＹを組み合わせ
た色で色ずれ検出用のパターンを出力する。なお、図８
（ｂ）は色ずれ検出用のパターンの他の形状例を示して
いる。この場合、図８（ａ）の上段に示すように、下地
部分がＹで、パターン部分がＫのパターン画像に関して
は、前段の画像出力部（５２，５４）でＹのベタパター
ン（下地パターン）を形成し、その上に後段の画像出力
部（５３，５５）を用いてＫのシェブロンパターン（矢
印状のパターン）を多重形成することで得られる。

【００７６】一方、図８（ａ）の下段に示すように下地
部分がＫで、パターン部分がＹのパターン画像に関して
は、中間転写ベルト６０が黒色系の場合、そのベルトを
Ｋのベタパターンの代用として、前段（５２，５４）の
画像出力部によりＹのシェブロンパターンを直接ベルト
上に形成することで得られる。

【００７７】これに対して、中間転写ベルト６０が黒色
系以外、例えば透明系で且つ反射型センサ（透過でな
い）にて検知する場合は、先ずベルト１周目において、
後段の画像出力部（５３，５５）を用いてＫのベタパタ
ーンを形成し、次いでベルト２周目において、上記Ｋの
ベタパターンの上に前段の画像出力部（５２，５４）を
用いてＹのシェブロンパターンを多重形成することで得
られる。

【００７８】また、ベルト１周で形成する場合は、前段
の画像出力部を用いてＹのベタパターンを形成し、その
上から後段の画像出力部を用いてＫのシェブロン形状の
中抜きパターンを多重形成することで得られる。ただ
し、この場合は、見かけ上はＹのパターンであるが、実
際にはＫのパターンの位置を検出することになる。

【００７９】このように複数の色の組み合わせによって
色ずれ検出用のパターンを出力することにより、センサ
の検出感度が全く同じパターンを得ることができるた
め、個々の色材の反射率特性等に起因した検出誤差を解
消することができる。また、複数の色の組み合わせとし
ては、他の例（例えばＹとＭ）も考えられるが、特に、
上述したＫとＹの組み合わせによるパターンはコントラ
ストが非常に高いため、センサ検出感度（Ｓ／Ｎ）が最
良のパターンをもって色ずれ検出を行うことが可能とな
る。さらに、出力画像の画質を最優先に、例えば中間転
写ベルト６０の色や、画像出力部の割り当て色などが決
められた場合、色ずれ検出を行うのに必ずしも最適な条
件でパターン出力色を設定できないことも想定される
が、そうした場合に複数の色の組み合わせによってパタ
ーンを出力することにより、出力画像の高画質化と色ず
れ検出の高精度化を両立させることが可能となる。

【００８０】なお、上記第１実施形態においては、中間
転写ベルト６０を用いた２タンデム方式の画像形成装置
（カラー複写機）への適用例について説明したが、本発
明はこれに限らず、例えば図９に示すように転写ベルト
１０１に図中矢印方向から用紙を供給し、その転写ベル
ト１０１上で２つの感光体ドラム１０２，１０３から直
に用紙に画像を転写する、いわゆる直接転写方式を採用
した画像形成装置にも同様に適用することができる。

【００８１】また、２タンデム方式以外にも、例えば図
１０に示すように、一つの感光体ドラム１０４に対し
て、それぞれ２色の現像色を割り当ててなる２つの画像
出力部（１０５，１０６および１０７，１０８）を備え
たシングル方式の画像形成装置や、図示はしないが３つ
の感光体ドラムにそれぞれ２色ずつ現像色を割り当てて
なる３タンデム方式の画像形成装置、或いは図１１に示
すように、４つの感光体ドラム１０９，１１０，１１
１，１１２にそれぞれ２色ずつ現像色を割り当ててなる
４タンデム方式の画像形成装置にも同様に適用すること
ができる。

【００８２】ここで、参考までに、３タンデム方式とシ
ングル方式の画像形成装置において、画像出力部に対す
る色の割り当てと色ずれ検出用のパターン出力色の設定
例を以下の表２に示す。なお、３タンデム方式の割り当
て色の中で、金と銀は特色の一例であり、これ以外にも
蛍光色や標準色材で再現不可能な色、または特定用途向
けの低能度色材が特色として採用される場合もある。

【００８３】

【表２】

【００８４】続いて、上記２タンデム方式の画像形成装
置（図５参照）に適用した場合の本発明の第２実施形態
について説明する。この第２実施形態においては、先
ず、ＹＭＣＫの各色材の特性上の違いによるセンサ検出
誤差を、センサ出力または色ずれ量の演算時に補正すべ
く、色ずれ演算部２０に図１２の構成を採用している。

【００８５】図１２において、ＣＰＵ（中央演算処理装
置）２０ａはＲＯＭ２０ｂに格納された演算プログラム
にしたがって色ずれ検出のための演算処理を行うもの
で、その演算処理に必要となるデータは随時ＲＡＭ２０
ｃに記憶される。また、ＣＰＵ２０ａでの演算処理によ
って得られた補正データはシステム制御部２１に与えら
れ、その補正データが補正指令となってシステム制御部
２１から各画像書き込み制御部７，８に出力される構成
となっている。

【００８６】ここで、ＲＯＭ２０ｂには、色ずれ検出の
ための演算処理用データの一つとして、各色ごとのオフ
セット値が格納されている。このオフセット値は、予め
実験的に求めたデータを演算プログラムに組み込んだも
のである。具体的には、各色のパターンをフォトセンサ
で検出したときのセンサ出力をそれぞれ閾値を用いて２
値で取り出す。このとき、各色のパターンに対応して検
出されたパターンエッジの検出位置と本来の像位置との
ずれ量、例えば図２０（ａ），（ｂ）におけるＡとＢと
の差分データを求め、その差分データをオフセット値と
して設定する。この場合のオフセット値は、図２０
（ａ），（ｂ）に対応する２つの色のうち、Ｓ／Ｎが良
好なパターン色を色ずれ補正の際の基準色とすると、そ
の基準色に対する他方のパターン色のオフセット値とし
て設定される。

【００８７】さらに、色ずれ検出のための入力データと
して、ＣＰＵ２０ａには、２つの検出センサ（フォトセ
ンサ）１９０ａ，１９０ｂからのセンサ出力（アナログ
信号／デジタル信号）がそれぞれ与えられる。各々の検
出センサ１９０ａ，１９０ｂは、画像のスキューずれを
検出するために、中間転写ベルト６０の両サイドにそれ
ぞれ配設されたものである。また、ＣＰＵ２０ａには、
外部装置との通信用の送受信ライン（ＴＸ，ＲＸ）が接
続されている。

【００８８】なお、ここでは色ずれ演算部２０で演算さ
れた補正データを、システム制御部２１を経由して各画
像書き込み制御部５６，５７に出力する構成を採用して
いるが、これ以外にも、色ずれ演算部２０に入出力ポ−
ト（Ｉ／Ｏ）２０ｄを設け、この入出力ポート２０ｄを
介して色ずれ演算部２０から直接、画像書き込み制御部
５６，５７に補正データを出力させることもできる。

【００８９】続いて、本第２実施形態において、システ
ム制御部２１により実行される色ずれ補正処理につき、
図１３のフローチャートを用いて説明する。先ず、ステ
ップＳ４１では、色ずれ検出サイクルになったか否かを
繰り返し判定し、色ずれ検出サイクルになった時点でス
テップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、各々の画像
書込み制御部５６，５７に対してパターン出力指令を与
えることにより、中間転写ベルト６０上に色ずれ検出用
パターンの出力を出力し、続くステップＳ４３では、中
間転写ベルト６０上の色ずれ検出用パターンを検出セン
サ１９０ａ，１９０ｂにより検出する。

【００９０】次いで、ステップＳ４４では、検出センサ
１９０ａ，１９０ｂからのセンサ出力を基に色ずれ演算
部２０にて２つの画像出力部（５２，５４および５３，
５５）間の色ずれ量を求め、その色ずれ量に応じた補正
データを算出する。このとき、色ずれ演算部２０におい
ては、検出センサ１９０ａ，１９０ｂからのセンサ出力
または演算により求めた２つの画像出力部（５２，５４
および５３，５５）間の色ずれ量に対して、上述の如く
ＲＯＭ２０ｂに格納されたオフセット値をもってオフセ
ットをかける。

【００９１】例えば、図２０（ａ），（ｂ）のようなセ
ンサ出力が得られた場合、Ｓ／Ｎが良好な図２０（ａ）
のセンサ出力に関しては、本来の像位置からＡだけずれ
た位置をそのままパターンエッジとして検出とし、Ｓ／
Ｎが良好でない図２０（ｂ）のセンサ出力に関しては、
本来の像位置からＢだけずれたパターンエッジの検出位
置に対して、さらに（Ａ−Ｂ）分だけずれた位置をパタ
ーンエッジとして検出する。

【００９２】これにより、各色のパターンに対するセン
サ検出誤差を解消できるため、実際の色ずれに適した補
正データを取得することが可能となる。したがって、最
終のステップＳ４５において、色ずれ演算部２０により
算出された補正データを、色ずれの補正指令として各々
の画像書き込み制御部５６，５７に与えることにより、
通常のコピー動作では、色ずれのない高品位なコピー画
像を出力することが可能となる。

【００９３】図１４は本発明の第２実施形態の応用例と
して、パターンエッジ検出のための閾値調整機能を備え
た色ずれ検出装置の構成図である。先ず、検出センサ１
９には、実際に色ずれ検出用のパターンを光電変換して
検出するフォトセンサ部１９ａと、このフォトセンサ部
１９ａからのアナログ信号を一方の入力としたコンパレ
ータ１９ｂと、色ずれ演算部２０からのデジタル信号を
アナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器１９ｃとが設けら
れている。

【００９４】一方、色ずれ演算部２０には、フォトセン
サ部１９ａからのアナログ信号をデジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器２０１と、このＡ／Ｄ変換器２０１から
生成されたデジタル信号を入力としたＣＰＵ２０２とが
設けられている。このＣＰＵ２０２は、Ａ／Ｄ変換器２
０１からのデジタル信号に対応して、閾値設定のための
デジタル信号を検出センサ１９側に送出するもので、こ
の送出されたデジタル信号は上記Ｄ／Ａ変換器１９ｃで
アナログ信号に変換されてコンパレータ１９ｂの他方の
入力となる。また、コンパレータ１９ｂの出力はパター
ンエッジ検出のためのセンサ出力としてＣＰＵ２０２に
取り込まれる。

【００９５】図１５は一連の色ずれ補正処理の中でも、
特に閾値調整を主体とした処理手順を示すフローチャー
トである。先ず、ステップＳ５１において、色ずれ検出
サイクルになったか否かを繰り返し判定し、検出サイク
ルになった時点で、パターン検出の背景部となる中間転
写ベルト６０の表面を検出センサ１９で検出する（ステ
ップＳ５２）。次に、ステップＳ５３にてＮに１を代入
したのち、ステップＳ５４において、Ｎ色目（この時点
では１色目）のベタパッチ（１色の色材で塗り潰した矩
形パターン）を中間転写ベルト６０上に出力し、そのベ
タパッチを検出センサ１９により検出する（ステップＳ
５５）。このとき、検出センサ１９からは、上述の如く
出力されたベタパッチに対応するアナログ信号がフォト
センサ部１９ａから出力される。この場合のアナログ信
号は、ベタパッチの形状に対応して矩形波的なプロファ
イルを示すことから、その最大レベルを容易に検出する
ことができる。このとき、ベタパッチの濃度を色ずれ検
出パターンの濃度を同じにすることで、濃度差の影響を
回避できる。

【００９６】続いて、ステップＳ５６では、色ずれ演算
部２０にて上記アナログ信号に対応する閾値を決定す
る。具体的には、上記ベタパッチに対応するアナログ信
号の最大レベルをパッチ検出値とし、このパッチ検出値
と先に取得した背景部のセンサ検出値とを用いて、例え
ば次の（１）式にしたがって閾値を決定する。 （背景検出部）＋｛（パッチ検出値）−（背景検出値）｝×係数・・・（１）

【００９７】上記（１）式において、「係数」は、その
前のステップＳ５５の検出結果から得られるパッチ検出
値に対応して選択されるもので、そのための対応関係を
示すテーブルデータが例えば色ずれ演算部２０のＲＯＭ
等に格納されている。そこで、色ずれ演算部２０のＣＰ
Ｕ２０２では、例えば図１６（ａ）に示すようにパッチ
検出値が高い場合は、そのパッチ検出値に対応する係数
として「０．５」を選択し、図１６（ｂ）に示すように
パッチ検出値が低い場合は、そのパッチ検出値に対応す
る係数として「０．３」を選択する。

【００９８】これにより、図１６（ａ）においては、パ
ッチ検出値と背景検出値との間で、その１／２（中間）
のレベルに閾値が決定され、図１６（ｂ）においては、
パッチ検出値と背景検出値との間で、背景検出値寄りの
１／３のレベルに閾値が決定される。なお、閾値決定の
ための係数は、検出センサ１９のＭＴＦ特性や検出感度
特性等により適宜設定されるべきもので、これは固定値
でも合わせこみによるＮＶＭ値であってもよい。

【００９９】その後、ステップＳ５７では、Ｎの値をイ
ンクリメント（＋１）したのち、続くステップＳ５８
で、Ｎの値が予め設定された所定値になったか否かを判
定する。ちなみに、本第２実施形態で採用している２タ
ンデム方式のカラー複写機の場合は、ＹＭＣＫの４色の
うち、２色の画像を多重形成することで一つの色ずれ検
出パターン画像を得ることから、その色数に対応したか
たちで所定値に「２」が設定されている。ここで、Ｎの
値が所定値に達していない場合は、先のステップＳ５４
に戻って同様の処理を繰り返し、Ｎの値が所定値に達し
たら、ステップＳ５９に進む。

【０１００】ステップＳ５９では、Ｎに再び「１」を代
入したのち、ステップＳ６０でＮ色目（この時点では１
色目）の色ずれ検出用のパターンを出力するとともに、
続くステップＳ６１でＮ色目の閾値を設定する。ここで
設定される閾値は、先のステップＳ５６において各色毎
に決定された閾値のうち、Ｎ色目に対応する閾値であ
る。このとき、ＣＰＵ２０２からは、設定された閾値レ
ベルに対応するデジタル信号が出力され、これがＤ／Ａ
変換器１９ｃでアナログ信号に変換されてコンパレータ
１９ｂに入力される。

【０１０１】次いで、Ｎ色目に対応する色ずれ検出用パ
ターンのサンプリングを検出センサ１９で開始し（ステ
ップＳ６２）、サンプリングが終了した時点（ステップ
Ｓ６３でイエス）でステップＳ６４に進む。このとき、
フォトセンサ部１９ａからのアナログ信号がコンパレー
タ１９ｂに入力され、そこでセンサからのアナログ信号
と閾値レベルに対応したアナログ信号とが比較される。
そして、閾値レベルに対応したアナログ信号よりも、セ
ンサからのアナログ信号の方が大きくなると、パターン
エッジ検出のための検出信号がコンパレータ１９ｃから
ＣＰＵ２０２に出力される。

【０１０２】その後、ステップＳ６４では、Ｎの値をイ
ンクリメント（＋１）したのち、続くステップＳ６５
で、Ｎの値が予め設定された所定値（２）になったか否
かを判定する。そして、Ｎの値が所定値に達していない
場合は、先のステップＳ６０に戻って同様の処理を繰り
返し、Ｎの値が所定値に達した時点で、閾値調整に関す
る一連の処理を終了する。ここで、検知精度向上の為
に、上記パターンを複数ブロックサンプルする際には、
ブロック数分だけ繰り返しサンプルする。

【０１０３】このように検出するパターンの色に対応し
て閾値を切り替え調整することにより、例えば、図１６
（ａ）に示すようにＳ／Ｎが良好な場合は、それに応じ
て設定された閾値レベルをセンサ出力が越えた位置をパ
ターンエッジとして検出し、図１６（ｂ）に示すように
Ｓ／Ｎが良好でない場合は、それに応じて設定された閾
値レベルをセンサ出力が超えた位置をパターンエッジと
して検出する。このとき、図１６（ａ），（ｂ）の双方
において、それぞれ本来の像位置とパターンエッジの検
出位置とのずれ量Ａ，Ａ′が等しくなる。したがって、
色ずれ検出用のパターンの色によってＳ／Ｎが良好な場
合と良好でない場合とがあっても、これに伴う検出誤差
を解消することができる。

【０１０４】なお、上記応用例では、検出するパターン
の色に応じてエッジ検出のための閾値を切り替えるよう
にしたが、これ以外にも、以下のような構成を採用する
ことで同様の効果を得ることができる。

【０１０５】図１７はゲイン調整機能を備えた色ずれ検
出装置の構成図である。図示した構成では、検出センサ
１９のフォトセンサ部１９１で光電変換されたアナログ
信号がオペアンプ１９２の非反転（＋）入力に接続され
ている。オペアンプ１９２は、フォトセンサ部１９１で
光電変換された結果を増幅するものである。アナログス
イッチ（ＳＷ）１９３は、ＣＰＵ１９４からの切り替え
信号にしたがってスイッチング動作するものである。

【０１０６】帰還抵抗群１９５は、互いに並列接続され
た複数（図例では８つ）の帰還抵抗を有し、上記アナロ
グスイッチ１９３のスイッチング動作によって帰還抵抗
値が切り替わるようになっている。この帰還抵抗群１９
５は、オペアンプ１９２の反転（−）入力と出力との間
に接続されている。また、オペアンプ１９２の反転入力
と基準電位（アース）との間には抵抗１９１ａが接続さ
れている。一方、コンパレータ１９６は、検出センサ１
９の出力を一方の入力としている。また、ＣＰＵ１９４
からは、閾値設定のためのデジタル信号が送出され、こ
のデジタル信号がＤ／Ａ変換器１９７でアナログ信号に
変換されてコンパレータ１９６の他方の入力となる。

【０１０７】ちなみに、図１７の例では、ＣＰＵ１９４
から３ビットのデジタル信号が入力され、その入力信号
に応じたアナログスイッチ１９３のスイッチング動作に
より、帰還抵抗群１９５を構成する８つの帰還抵抗の中
で、いずれか一つが選択されるようになっている。

【０１０８】実際の色ずれ補正処理においては、検出セ
ンサ１９で検出する色ずれ検出用のパターン色に応じて
ＣＰＵ１９４から切り替え信号が出力され、その切り替
え信号にしたがってアナログスイッチ１９３がスイッチ
ング動作する。これにより、帰還抵抗群１９５の帰還抵
抗が、パターンの色に対応した値に設定される。

【０１０９】この状態で検出センサ１９がパターンを検
出すると、そのパターンに対応したアナログ信号がフォ
トセンサ部１９１から出力される。このアナログ信号は
入力抵抗１９１ａを介してオペアンプ１９２の一方の入
力となる。このとき、オペアンプ１９２の増幅度は、入
力抵抗１９１ａの抵抗値と上記パターンの色に対応した
帰還抵抗値の比によって決まり、その増幅度に応じたア
ナログ信号がオペアンプ１９２から出力される。このと
き、オペアンプ１９２から出力されたアナログ信号はコ
ンパレータ１９６に入力される。一方、ＣＰＵ１９４か
らは、各色に対応した閾値設定用のデジタル信号が送出
され、このデジタル信号がＤ／Ａ変換器１９７を介して
コンパレータ１９６に入力される。そこで、コンパレー
タ１９６では、オペアンプ１９２から出力されたアナロ
グ信号と閾値レベルに対応したアナログ信号とが比較さ
れる。そして、オペアンプ１９２からのアナログ信号
が、閾値レベルに対応したアナログ信号よりも大きくな
ると、色ずれ検出のためのデータがコンパレータ１９６
から出力される。

【０１１０】このようにゲイン調整機能を備えた色ずれ
検出装置を採用することにより、例えば、図１８（ａ）
に示すようにＳ／Ｎが良好なパターンのセンサ出力に対
してはゲインを印加せずに、ＣＰＵ１９４にて設定され
る閾値を用いて検出センサ１９の出力を２値で取り出
し、図１８（ｂ）に示すようにＳ／Ｎが良好でないパタ
ーンのセンサ出力に対しては、それに応じた適量のゲイ
ンを印加するとともに、そのゲインに対応した閾値をＣ
ＰＵ１９４により設定して検出センサ１９の出力を２値
で取り出すことにより、本来の像位置とパターンエッジ
の検出位置とのずれ量が双方で等しくなる（Ａ＝
Ａ′）。これにより、色ずれ検出用のパターンの色によ
ってＳ／Ｎが良好な場合と良好でない場合とがあって
も、これに伴う検出誤差を解消することができる。

【０１１１】なお、この第２実施形態においても、先述
の第１実施形態と同様に中間転写による２タンデム方式
の画像形成装置に限らず、直接転写を採用した２タンデ
ム方式の画像形成装置（図９参照）、シングル方式を採
用した画像形成装置（図１０参照）、さらには３タンデ
ム方式を採用した画像形成装置や、４タンデム方式を採
用した画像形成装置（図１１参照）にも適用可能であ
る。また、本第２実施形態の色ずれ検出機能を第１実施
形態の色ずれ検出機能として用いることにより、画像出
力部間の位置ずれによる色ずれをより一層精度よく補正
することが可能となる。

【０１１２】また、先述の第１実施形態の場合は、少な
くとも一つに複数の色を割り当ててなるＮ個（例：２
個）の画像出力部を有し、そのＮ個の画像出力部を用い
てＮ＋１色（例：ＹＭＣＫ）以上の画像を多重形成する
画像形成装置を前提としているが、第２実施形態の場合
は、いずれか一つの画像出力部に複数の色が割り当てら
れたものでなくても良いことから、複数個の画像出力部
を有して複数色の画像を多重形成する画像形成装置（例
えば、４タンデム方式でＹＭＣＫの４色の画像を多重形
成するもの）に広く適用可能である。

【０１１３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１記
載の発明によれば、Ｎ個の画像出力部に対して、それぞ
れ各１色、好ましくは検出手段での検出出力条件が良い
各１色を設定して基準画像を形成し、それらの基準画像
を検出手段で検出するようにしたので、基準画像の色に
よる検出誤差を低減することができる。したがって、検
出手段の検出結果に基づいて像担持体に対する画像の書
き込みを制御することで、画像出力部間の位置ずれに起
因する色ずれを精度良く補正することが可能となる。

【０１１４】請求項４記載の発明によれば、Ｎ個の画像
出力部を用いて像担持体上に形成される基準画像の色と
して、それらの画像出力部を用いて像担持体に形成した
ときの基準画像の検出出力条件が良い各１色を用いるこ
とにより、基準画像の色による検出誤差を低減できると
ともに、基準画像を検出する際にノイズ成分の影響を軽
減できるため、画像出力部間の位置ずれに起因する色ず
れを高精度に補正することが可能となる。

【０１１５】請求項５記載の発明によれば、検出手段の
検出結果に基づいて各色の光電変換された波形のエッジ
と重心の距離の差分に応じて色ずれ検出用データを補正
することにより、各色の基準画像に対する検出誤差を解
消できることから、ＣＣＤ等を用いなくともフォトセン
サ等により簡単な構成で基準画像を精度よく検出でき
る。従って、画像出力部間の位置ずれに起因する色ずれ
を精度よく補正することが可能となる。

【０１１６】請求項６記載の発明によれば、光電変換さ
れた波形の閾値に対するエッジと重心の距離が各色間で
等しくなるように閾値を切り換えることにより、ＣＣＤ
等を用いなくともフォトセンサ等により簡単な構成で基
準画像を精度よく検出できる。従って、画像出力部間の
位置ずれに起因する色ずれを精度よく補正することが可
能となる。

【０１１７】請求項７記載の発明によれば、増幅手段の
出力波形の閾値に対するエッジと重心の距離が各色間で
等しくなるように前記増幅手段のゲインを切り替えるこ
とにより、ＣＣＤ等を用いなくともフォトセンサ等によ
り簡単な構成で基準画像を精度よく検出できる。従っ
て、画像出力部間の位置ずれに起因する色ずれを高精度
に補正することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明が適用される２タンデム方式の画像形
成装置の概略構成図である。

【図２】 ２タンデム方式で採用される色ずれ補正処理
のフローチャート（その１）である。

【図３】 ２タンデム方式で採用される色ずれ補正処理
のフローチャート（その２）である。

【図４】 ２タンデム方式で採用される色ずれ補正処理
に対応したタイミングチャートである。

【図５】 本発明に係る画像形成装置の第１実施形態で
採用した２タンデム方式のカラー複写機の概略構成図で
ある。

【図６】 各色パターンに対応したセンサ出力の一例を
示す図である。

【図７】 第１実施形態における色ずれ補正処理のフロ
ーチャートである。

【図８】 複数の色の組み合わせによるパターン形状例
を示す図である。

【図９】 本発明の適用対象として、直接転写による２
タンデム方式の画像形成装置を示す図である。

【図１０】 本発明の適用対象として、シングル方式の
画像形成装置の構成を示す図である。

【図１１】 本発明の適用対象として、４タンデム方式
の画像形成装置の構成を示す図である。

【図１２】 本発明の第２実施形態において、色ずれ演
算部の構成を示す図である。

【図１３】 本発明の第２実施形態における色ずれ演算
処理のフローチャートである。

【図１４】 閾値調整機能を備えた色ずれ検出装置の構
成図である。

【図１５】 本発明の第２実施形態において、閾値調整
を主体とした色ずれ補正処理のフローチャートである。

【図１６】 閾値調整による効果を説明する図である。

【図１７】 ゲイン調整機能を備えた色ずれ検出装置の
構成図である。

【図１８】 ゲイン調整による効果を説明する図であ
る。

【図１９】 ２タンデム方式のカラー複写機の概略構成
図である。

【図２０】 従来技術の課題を説明する図である。

【符号の説明】

５１，５１…感光体ドラム、５２，５３…現像器、５
４，５５…レーザ書込み部、５６，５７…画像書込み制
御部、６０…中間転写ベルト、１９…検出センサ、２０
…色ずれ演算部、２１…システム制御部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一つに複数の色を割り当てて
   なるＮ個の画像出力部を有し、前記Ｎ個の画像出力部に
   よって像担持体上にＮ＋１色以上の画像を一つのカラー
   画像として多重形成する画像形成装置において、 前記Ｎ個の画像出力部に対して、それぞれ各１色を設定
   する設定手段と、 前記設定手段で設定された色で前記Ｎ個の画像出力部に
   より前記像担持体上に順次形成された基準画像を検出す
   る検出手段と、 前記検出手段の検出結果に基づいて前記像担持体に対す
   る前記Ｎ個の画像出力部の書き込みを制御する制御手段
   とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記設定手段は、前記検出手段での検出
   出力条件が良い色を前記基準画像の出力色に設定するこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記設定手段は、前記検出手段での検出
   出力条件が良い色として、単色で検出感度の高い色、複
   数の色を組み合わせ多重したときに検出感度の高い色、
   または検出感度の揃った色のうち、少なくとも一つの条
   件を満たすものであることを特徴とする請求項２記載の
   画像形成装置。
4. 【請求項４】 少なくとも一つに複数の色を割り当てて
   なるＮ個の画像出力部を有し、前記Ｎ個の画像出力部を
   用いて像担持体上にＮ＋１色以上の画像を一つのカラー
   画像として多重形成する画像形成装置の色ずれ補正方法
   において、 前記Ｎ個の画像出力部に割り当てられた色のうち、これ
   らの画像出力部を用いて像担持体に形成したときの基準
   画像の検出出力条件の良い各１色を用いて前記Ｎ個の画
   像出力部間の位置ずれに起因する色ずれを補正すること
   を特徴とする画像形成装置の色ずれ補正方法。
5. 【請求項５】 複数個の画像出力部によって出力された
   各色の基準画像を光電変換し、光電変換された波形を閾
   値と比較して検出する検出手段を有し、その検出値に対
   応した色ずれ検出用データを出力する色ずれ検出装置に
   おいて、 前記検出手段の検出結果に基づいて各色の光電変換され
   た波形のエッジと重心の距離の差分に応じて前記色ずれ
   検出用データを補正する補正手段を備えたことを特徴と
   する色ずれ検出装置。
6. 【請求項６】 複数個の画像出力部によって出力された
   各色の基準画像を光電変換し、光電変換された波形を閾
   値と比較して検出する検出手段を有し、その検出値に対
   応した色ずれ検出用データを出力する色ずれ検出装置に
   おいて、 前記光電変換された波形の閾値に対するエッジと重心の
   距離が各色間で等しくなるように前記閾値を切り換える
   手段を備えたことを特徴とする色ずれ検出装置。
7. 【請求項７】 複数個の画像出力部によって出力された
   各色の基準画像を光電変換し、光電変換結果を増幅する
   増幅手段と、増幅手段の出力と閾値とを比較して検出す
   る検出手段を有し、その検出値に対応した色ずれ検出用
   データを出力する色ずれ検出装置において、 前記増幅手段の出力波形の閾値に対するエッジと重心の
   距離が各色間で等しくなるように前記増幅手段のゲイン
   を切り替える手段を備えたことを特徴とする色ずれ検出
   装置。
8. 【請求項８】 請求項５、６または７記載の色ずれ検出
   装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 請求項１記載の検出手段として、請求項
   ５、６または７記載の色ずれ検出装置を用いてなること
   を特徴とする画像形成装置。