JP5157875B2 - 画像形成装置、色ずれ補正方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、大きな色ずれが生じ、転写ベルト上のトナーパターンが正しい順序とは異なる順序で形成される場合においても、確実に色ずれ補正を実施可能にする画像形成装置、色ずれ補正方法、その方法を実現するためのコンピュータ可読なプログラムおよびそのプログラムが記録された記録媒体に関する。

電子写真方式のカラー画像形成装置は、帯電ユニットにより帯電させた複数の感光体に、露光装置から各色に対応するレーザ光を照射して各感光体上に潜像を形成し、各色のトナーを付着させて顕像化し、それを転写ベルトに転写し、それを用紙に転写した後、定着ユニットによって熱や圧力を加え、用紙に定着させることにより、カラー画像を用紙に印刷して出力する装置である。

このカラー画像形成装置は、温度や湿度等の環境条件や経時劣化等の影響により色ずれが生じることから、適宜転写ベルト上に各色のトナーで所定のトナーパターンを形成し、このトナーパターンを光学式のセンサを用いて検出することにより、各所区間のずれ量を、主走査方向および副走査方向のレジストずれ、倍率ずれ、スキュー（歪み）、曲がりといった要因別に算出し、それぞれのずれを、フィードバック補正を行うことにより色ずれを低減することができる（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載の画像形成装置では、感光体を帯電し、マーク像の信号に応じて感光体を露光して静電潜像を形成し、現像器により現像した後、転写ベルトにマーク像を転写し、それをフォトセンサで読み込み、フォトセンサから出力される信号から位置ずれ及び濃度誤差を検出し、書き込みタイミングを制御して位置を補正し、レーザパワーを制御して画像濃度を補正する。
特開２００５−３５２２９１号公報

上述した色ずれ補正を行った場合でも、転写ベルトの多大なゆがみ等における予期しない大きな色ずれが発生する可能性がある。

例えば、本来、シアンのトナーパターンは、ブラックのトナーパターンとマゼンタのトナーパターンの間に形成されるものであるが、このシアンに何らかの要因で大きな色ずれが発生すると、イエローのトナーパターンとブラックのトナーパターンの間に形成されてしまう場合がある。このようにトナーパターンの色順が逆転し、正しい順序とは異なる順序で形成された場合、反射型センサがカラー検出可能なセンサであれば、その順序が異常であることを検出することができる。

しかしながら、画像形成装置の補正用に設けられている通常のセンサはカラー検出を行うことができないので、色順が逆転していることを検出するのは不可能である。こういった場合、トナーパターンのシアンをブラックと誤って認識してしまい、この誤った認識に基づいて補正が行われ、出力画像に悪影響を及ぼす結果となる。すなわち、従来の技術では、このような大きな色ずれが発生した場合、転写ベルト上に形成されたトナーパターンを正しい順序で認識することができず、色ずれ補正を正しく実施することができなかった。

本発明は、上記課題に鑑み、色ずれ補正処理の際に転写ベルト上に形成するトナーパターン１サイクルについてのパターン間のカウント値を検出し、色順でｎ番目の色を消した場合におけるパターン間のカウント値を算出する制御を全ての順番について実施し、次に、いずれか１色を実際に消した状態で転写ベルト上にトナーパターンを形成してパターン間のカウント値を検出し、その検出したカウント値を、先に算出したカウント値と比較して、消した色が色順で何番目に当たるかを判断し、これを形成される全色のトナーパターンの色順が判断できるまで実施することにより、色順が逆転しているか否かを判断可能にする。

そして、色順が逆転している場合、予め規定されている正規の色順になるようにカウント値の順番を入れ替える色順補正を行い、また、一定間隔のトナーパターンを形成するように設定された目標カウント値と、色順補正されたカウント値との差を補正量として求め、その補正量に基づき色ずれ補正を実施する。このようにすることで、大きい色ずれによって転写ベルト上の形成したトナーパターンの色順が逆転した場合においても適切に色ずれ補正を行うことが可能となる。

したがって、上記課題は、本発明の画像形成装置を提供することにより解決することができる。

本発明の画像形成装置は、画像、基準パターンおよび各色のトナーパターンを形成する画像形成部と、基準パターンと各色のトナーパターンを順に検出する検出部と、基準パターンから各色のトナーパターンまでの時間または距離を計測する計測部とを備え、色ずれ補正を行う画像形成装置である。この画像形成装置は、全ての色につき計測された計測値を小さい順に順番を付して記憶する記憶部と、１つの色を指定し、基準パターンに続いて当該色を除いた他の各色のトナーパターンを順に形成する指示を画像形成部に与え、計測部により計測された他の各色についての計測値が記憶部に記憶されたどの順番の計測値に一致するかまたは最も近いかを判断して、指定した色の順番を検出することにより、形成されるトナーパターンの色順を検知する色順検知部と、検知された色順が予め規定されている正規の色順と同じか否かを判断する判断部と、判断部で異なると判断した場合、正規の色順を基に計測された計測値の順番を入れ替える補正を行う色順補正部と、判断部で同じと判断した場合または色順補正部で補正した後、正規の色順で形成され各色について計測される各計測値が各目標値となるように、同じ順番の目標値と計測された計測値との差を補正量として算出し、その補正量に基づき色ずれ補正を行う色ずれ補正部とを含む。

上記の記憶部は、さらに、ｎ（ｎは自然数）番目の計測値を削除した場合に残る１組の計測値を、順番ｎと対応付けて対応表として記憶することができる。この場合、色順検知部は、ｎ番目の色以外の他の各色についての計測値と対応表とに基づき、指定した色の順番を検出する。

対応表を作成し、記憶しておくことで、色順検出部における指定色の順番の検出を容易にすることができる。

検出部により検出され計測部により計測された他の各色についての計測値が記憶部に記憶されたどの順番の計測値に最も近いかを判断する際、色順検知部は、他の各色についての計測値と、対応表の各順番に対応する１組の計測値の各々との差の絶対値を加算して合計値を求め、各順番につき求められた合計値を比較して最小となる順番の計測値を最も近い計測値と判断し、その順番を、形成されるトナーパターンの色順における順番として検出することができる。

また、色順検知部は、１つの色を指定し、基準パターンに続いて当該色を除いた他の各色のトナーパターンを順に形成する指示を与え、他の各色についての計測値が記憶部に記憶されたどの順番の計測値に一致するかまたは最も近いかを判断して、指定した色の順番を検出する処理を、全ての色につき実行することができる。

全部で４色のパターンを形成する場合、上記の指定色の順番を検出する処理は、３色について行えばすべての色の順番が分かるが、４色すべてについて行うことで、確実な色順を把握することが可能となる。

本発明では、画像形成装置のほか、画像形成装置が行う各処理ステップを含む色ずれ補正方法を提供することもできる。また、その色ずれ補正方法を実現するためのコンピュータ可読なプログラムを提供することもでき、そのプログラムは、そのプログラムが記録された記録媒体として提供することができる。

図１は、本実施形態の画像形成装置を構成する画像形成部のハードウェア構成を示した図である。このハードウェア構成は、従来の電子写真式カラー画像形成装置と同様の構成である。

画像形成部１００は、４つの感光体ドラム１１０と、各感光体ドラム１１０をそれぞれ帯電する帯電ユニット１２０と、帯電された各感光体ドラム１１０の帯電面にレーザ光を照射し、帯電面に潜像を形成する露光装置１３０と、各感光体ドラム１１０上に形成された潜像を互いに異なる色のトナー像に現像する現像ユニット１４０と、異なる色のトナー像がそれぞれ重ね合わされた状態に一次転写される中間転写ベルト１５０と、その中間転写ベルト１５０にトナー像を転写させるための一次転写ローラ１６０と、転写後の感光体ドラム１１０上に残留するトナーを除去するクリーニングユニット１７０とを備えている。

また、画像形成部１００は、中間転写ベルト１５０を所定方向（ここでは矢線Ａに示す方向）に移動させる駆動ローラ１８０と、中間転写ベルト１５０の移動に伴って回転する従属ローラ１９０と、中間転写ベルト１５０上に転写されたトナー像を用紙２００に転写し、熱および圧力を加えて用紙に定着させる定着ユニット２１０とを備える。

この画像形成装置は、画像形成部１００のほか、用紙２００を収容する給紙トレイ２２０と、用紙２００を１枚ずつ取り出し、中間転写ベルト１５０上に供給する給紙ローラ２３０と、トナー像が定着された用紙２００を排紙する図示しない排紙ローラとをさらに備えている。

この画像形成装置は、中間転写ベルト１５０上に、中間転写ベルト１５０の移動方向に沿って、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色用の４つの感光体ドラム１１０が並列に配置されている。中間転写ベルト１５０は、駆動ローラ１８０と従属ローラ１９０の２軸によって支持されている。これは、複数のローラによって張架されてもよいが、出来る限り小型化するため、２軸によって張架されることが好ましい。

中間転写ベルト１５０の移動によって、各感光体ドラム１１０と各一次転写ローラ１６０が回転し、ブラックのトナー像、シアンのトナー像、マゼンタのトナー像、イエローのトナー像の順に中間転写ベルト１５０上へ転写され、中間転写ベルト１５０上に正確に順次重ね合わせた状態で転写され、フルカラー像が形成される。

中間転写ベルト１５０上に形成されたフルカラー画像は、給紙ローラ２３０により給紙された用紙に、二次転写ローラ２４０により転写される。用紙上に転写されたフルカラー画像は、定着ユニット２１０により熱および圧力が加えられ、用紙に定着され、排紙ローラにより排紙される。二次転写後の中間転写ベルト１５０の表面に付着する転写残トナーは、クリーニングユニット２５０によって除去される。

電子写真式のカラー画像形成装置は、高画質のフルカラー画像を得るために、各色の画像濃度がそれぞれ適正に安定していることが要求される。このため、感光体ドラム１１０、中間転写ベルト１５０、搬送ベルト等の像担持体上に濃度の基準となるトナーパターンを形成し、このトナーパターンの濃度を光学的な反射型センサ２６０により検出し、その検出された濃度に基づいて、帯電電位、露光強度、現像バイアス電圧、転写電圧、トナー補給量等、トナー濃度に影響を与える画像形成条件に対し調整した値を画像形成部１００へフィードバックする。

また、この電子写真式のカラー画像形成装置は、画像形成部１００の各々の取り付け誤差、露光装置の調整誤差、ひずみ、環境や経時変化、感光体ドラムの回転むら、像担持体の搬送むら、用紙２００等の外乱による変動等により、形成された画像において色ずれが発生する。このため、像担持体上に各色のマークとなるトナーパターンの各色の位置を光学的な反射型センサ２６０により検出し、その検出結果から各色の色ずれを算出して、露光タイミング等を調整した値を画像形成部１００へフィードバックする。

図２は、反射型センサ２６０の構成の一例を示した図である。反射型センサ２６０は、像担持体３００に対向して配置され、像担持体３００の表面上に形成されたトナーパターン３１０の濃度および各色の位置を検知する。この反射型センサ２６０は、赤外発光ダイオード等の発光素子２７０と、フォトトランジスタあるいはフォトダイオード等の受光素子２８０ａ、２８０ｂと、これらを収容するホルダ２９０とから構成されている。なお、発光素子２７０は、像担持体３００の表面に対し、所定の角度で光を入射させ、受光素子２８０ａ、２８０ｂは、所定の角度で反射した光を受光するように配置されている。

発光素子２７０から出射された光は、トナーパターンに反射して受光素子２８０ａ、２８０ｂにより検知される。受光素子２８０ａ、２８０ｂは、トナーパターン３１０からの正反射光と、拡散反射光とを検知する。このように、受光素子２８０ａ、２８０ｂが２つの反射光を検知することにより、ブラックとカラーの低濃度から高濃度までを検知することが可能となる。一方、各色の位置検出は、正反射光を検知する受光素子２８０ａのみで行う。なお、正反射光は、像担持体３００の変形により、検出値が大きく変動する。

図３を参照して、画像形成装置を構成する制御部のハードウェア構成について説明する。制御部は、ハードウェアとして、ＣＰＵ４００、ＲＯＭ４１０、ＲＡＭ４２０、Ｉ／Ｆ部４３０、書込部４４０、Ｉ／Ｏ部４５０、カウンタ４６０を備える。

ＣＰＵ４００は、各種制御プログラムが記録されたＲＯＭ４１０に従って装置全体を制御する。ＲＡＭ４２０は、各種必要なパラメータおよび装置全体のワークエリア領域等を含む。Ｉ／Ｆ部４３０は、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、ＵＳＢ等により外部装置と接続され、外部装置から画像データが送られてくると、書込部４４０が、各色の画像信号を分離した画像デジタル信号をＲＡＭ４２０に格納されたトナー濃度および色ずれパラメータに従い露光装置１３０へ送る。

トナー濃度制御および色ずれ制御を行う場合は、まず、書込部４４０、露光装置１３０を介してトナー濃度および色ずれ検出用のトナーパターンを、一定速度で移動される中間転写ベルト１５０上に、ＲＡＭ４２０に格納されたタイミングで形成する。中間転写ベルト１５０上に形成されたトナーパターンを反射型センサ２６０で反射光として検出し、その反射光からトナー濃度および色ずれ情報を得、得られたトナー濃度および色ずれ情報をＩ／Ｏ部４５０へ入力し、それらの情報に基づいてＣＰＵ４００で演算を行う。ＣＰＵ４００で行われる演算は、補正量の演算であり、算出された補正量は、ＲＡＭ４２０に格納され、次の画像形成動作で使用される。

カウンタ４６０は、中間転写ベルト１５０上に形成されたトナー濃度および色ずれ検出用のトナーパターンの数および色ずれ検出用のトナーパターン間の時間間隔をカウントするためのカウンタである。ここでは、時間間隔としたが、パターン間の距離であってもよい。

ここで、図４を参照して、中間転写ベルト１５０上に形成されるトナーパターンの形成例と、そのトナーパターンと反射型センサ２６０との間の位置関係について説明する。中間転写ベルト１５０上に形成されたイエロー、ブラック、シアン、マゼンタといった各色の階調を表す濃度制御用トナーパターンが並ぶように形成され、その階調度は、イエローを例にとると、濃度１０、２０、…、１００％と予め決められた条件のものが使用されている。

それらのパターンが反射型センサ２６０により検出されると、ＣＰＵ４００は、その検出値を画像濃度との関係に基づいて画像濃度に変換し、その結果に基づいてプロセス条件を制御する。

その一方、色ずれ制御用パターンは、中間転写ベルト１５０の中央および両端付近に形成され、反射型センサ２６０の正反射光により検出される。イエロー、ブラック、シアン、マゼンタの線分で示されるトナーパターンは、主走査方向に平行および傾斜して形成され、ブラックを基準色として、各色の位置関係をパターン間で搬送方向である副走査方向、また、平行および傾斜して配列する線分間で主走査方向（矢線Ｂに示す方向）の双方の色ずれ量を検出する。

位置関係は、それらのパターンの通過タイミングをカウンタでカウントすることにより検出することができる。ＣＰＵ４００は、そのカウント値から色ずれ量に基づき、書込部４４０における書込タイミングを制御する。中間転写ベルト１５０上に形成された各色のトナーパターンは、中間転写ベルト１５０の搬送方向（矢線Ｃに示す方向）へと搬送され、反射型センサ２６０の真下を通過する際、３箇所に設けられた反射型センサ２６０によって各階調および各ずれのトナーパターンが順次並行検知される。

図５は、図４に示したトナーパターンを反射型センサ２６０により検出したときの正反射光による出力波形を示した図である。トナーパターンは、その階調に従って出力電圧が下がる。トナー濃度を検出する場合は、この波形の振幅値を検出する。色ずれ検出用パターンは、ブラックについては反射率が悪化するため、出力電圧が下がり、カラーはほぼ一定の出力電圧値を示す。色ずれを検出した場合は、予め決められた閾値を基準として、閾値と出力電圧の立ち下がりの交点と、閾値と出力電圧の立ち上がりの交点とを求め、それらを加えて２で除し、中心値を求める。この中心値を、各トナーパターンを検出したときの時刻とし、カウント値を求める際に利用する。

図６は、トナーパターン１サイクル内のトナーパターンを反射型センサ２６０により検出した場合の正反射光による出力波形を表した図である。トナーパターン１サイクルとは、基準パターンの出力波形値が検出されてから使用色の最後の色（ここでは、M20で示されるマゼンタ）の出力波形値が検出されるまでを表す。基準パターンは、各色のトナーパターンとは別に設けられていてもよいし、図４に示すようにトナーパターンを形成する場合は、そのサイクルの直前のサイクルで検出されたトナーパターンの１つを基準パターンとして用いることもできる。なお、基準パターンは、直前のサイクルで検出されたトナーパターンの１つに限られるものではなく、それ以前のサイクルで検出されたトナーパターンの１つであってもよい。

図７は、図６に示したトナーパターン１サイクル内のC20で示されたシアンのトナーパターンに大きなずれが発生し、本来はC20がK20（ブラック）とM20（マゼンタ）の間に形成されるはずであるのが、Y20（イエロー）とK20の間に形成された場合を表した図である。

何らかの原因により、図７に示すようにトナーパターンの色順が逆転してしまった場合、反射型センサ２６０では、カラー検出をすることができるセンサでない限り、ＣＰＵ４００は、その色順を検出することはできない。このため、反射型センサ２６０では、正しい色ずれ補正ができないばかりか、制御によってはC20をK20の正規位置に誤って補正し、K20をC20の正規位置に誤って補正してしまい、出力画像に悪影響を与えていた。

そこで、トナーパターンの色順が逆転した場合であっても、出力画像に悪影響を与えない制御について、以下、詳細に説明する。図７に示す実施形態では、C20が正規の位置からずれている。ここで、正規の位置とは、予め規定された正しい位置である。

本発明の色ずれ補正を行う画像形成装置の構成および色ずれ補正方法を、図８〜図１６を参照して詳細に説明する。図８は、色ずれ補正を行う画像形成装置の機能ブロック図である。この画像形成装置は、図１〜図３に示したハードウェアを備えるが、色ずれ補正を行うために、検出部５００、計測部５１０、記憶部５２０、色順検知部５３０、判断部５４０、色順補正部５５０、色ずれ補正部５６０を備える。

検出部５００は、基準パターンと各色のトナーパターンを順に検出する。この検出部５００は、上記の反射型センサ２６０とすることができる。計測部５１０は、基準パターンを検出してから各色のトナーパターンを検出するまでの時間をカウンタ値として計測する。この計測部５１０は、上記のカウンタとすることができる。

記憶部５２０は、全ての色につき計測されたカウンタ値を小さい順に順番を付して記憶する。この記憶部５２０は、上記のＲＡＭ４２０とすることができる。

色順検知部５３０は、ある１つの色を指定し、基準パターンに続いてその色を除いた他の各色のトナーパターンを順に形成する指示を画像形成部１００に対して与える。画像形成部１００は、それらのパターンを形成し、検出部５００がそれらのパターンを順に検出し、計測部５１０がカウント値を計測する。色順検知部５３０は、このようにして計測されたカウント値が、記憶部５２０に記憶されたどの順番のカウンタ値に一致するかまたは最も近いかを判断して、指定した色の順番を検出する。このようにして、色順検知部５３０は、画像形成部１００が中間転写ベルト１５０上に形成するトナーパターンの色順を検知する。

判断部５４０は、検知された色順が予め規定されている正規の色順と同じか否かを判断する。色順補正部５５０は、判断部５４０で異なると判断した場合に、正規の色順を基に、計測されたカウンタ値の順番を入れ替える補正を行う。これにより、正規の色順と同じ順番となる。

色ずれ補正部５６０は、判断部５４０で同じと判断した場合または色順補正部５５０で補正した後、正規の色順で形成され各色が各目標カウンタ値となるように、同じ順番の目標カウンタ値と、計測されたカウンタ値との差を補正量として算出し、その補正量に基づき色ずれ補正を行う。目標カウンタ値は、予め規定される目標値である。

色順検知部５３０、判断部５４０、色順補正部５５０、色ずれ補正部５６０はいずれも、ＣＰＵ４００がＲＯＭ４１０等からプログラムを読み出し、実行することにより、これらの各部として機能するものである。

図９は、色ずれ補正処理の概略を示すフローチャート図である。まず、ステップ９００からその処理を開始し、ステップ９０５において、中間転写ベルト１５０上にトナーパターンを形成し、色ずれ補正処理を開始する。トナーパターンは、図４および図５に示すようなトナーパターンを形成する。

次に、ステップ９１０において、トナーパターン１サイクル内における基準パターンの検出からそれぞれの色のトナーパターンが検出されるまでの時間を計測し、その計測した値を記憶部５２０に記憶する。

図１０は、トナーパターン１サイクルにおける各色のトナーパターンを、検出部５００としての反射型センサ２６０により検出した時の正反射光による出力波形を基に、基準パターンの検出から各色のトナーパターンの検出までのカウント値を表した図である。

基準パターンの出力波形の立ち下がりと閾値との交点と、その出力波形の立ち上がりと閾値との交点とを求め、それらを加算して２で除した値が中心値となり、その基準パターンの中心値からカウントを始め、各色のトナーパターンの同様にして求められた中心値までのカウント値を記憶部５２０に記憶する。カウント値は、計測部５１０であるカウンタによりカウントされた値である。図１０では、基準パターンからY20までのカウント値が１００であり、K20、C20、M20までのそれぞれのカウント値が１５０、１４０、２２０とされている。

再び図９を参照して、ステップ９１５において、ｎ番目のトナーパターンを削除した場合に残る１組のカウント値を、順番ｎと対応付けて対応表として記憶部５２０に記憶する。全使用色につき対応表を作成し、記憶部５２０に記憶する。

具体的には、１番目の色から４番目の色までを１色ずつ削除した場合のトナーパターン１サイクルにおける基準パターンから各色のトナーパターンまでのカウント値を記憶部５２０から取得し、順番と対応付けて対応表として記憶部５２０に記憶する。１番目のY20のトナーパターンを削除した場合、１番目のカウント値１００は無いので、カウント値としては、C20の１４０、K20の１５０、M20の２２０という値が取得され、２番、３番、４番という順番と対応付けて記憶される。

２番目のC20のトナーパターンを削除した場合、２番目のカウント値１４０は無いので、カウント値としては、Y20の１００、K20の１５０、M20の２２０という値が取得され、１番、３番、４番という順番と対応付けて記憶される。

３番目のK20のトナーパターンを削除した場合、３番目のカウント値１５０は無いので、カウント値としては、Y20の１００、C20の１４０、M20の２２０という値が取得され、１番、２番、４番という順番と対応付けて記憶される。

４番目のM20のトナーパターンを削除した場合、４番目のカウント値２２０は無いので、カウント値としては、Y20の１００、C20の１４０、K20の１５０という値が取得され、１番、２番、３番という順番と対応付けて記憶される。

記憶部５２０に記憶されるカウンタ値は、図１１に示すような対応表として記憶することができる。

再び図９を参照して、ステップ９２０において、色順検知部５３０が画像形成部１００に対して指示し、画像形成部１００が使用色ｍを除く他の各色のトナーパターンを中間転写ベルト１５０上に形成する。ここでの使用色ｍは、色順検知部５３０が指定した色である。次に、ステップ９２５において、計測部５１０が、トナーパターン１サイクル内における基準パターンからそれぞれのトナーパターンまでのカウント値を計測する。その次に、ステップ９３０において、色順検知部５３０が、そのカウント値が何番目に削除した色に対応するカウント値と同じかを判断する。これは、カウント値が一致する、または最も近いカウント値を検出するまで行われる。

そして、ステップ９３５において、色順検知部５３０は、全ての色につき順番を検出したかを判断し、全ての色につき順番の検出が終了していない場合は、ステップ９２０へ戻り、終了した場合は、ステップ９４０へ進む。

このステップ９２０〜ステップ９３５までの処理を、図１２を参照して詳細に説明する。正規の色順は、イエロー、ブラック、シアン、マゼンタの順であるため、その順に判断するのが好ましい。図１２は、イエローのトナーパターンを削除した場合のトナーパターンを検出部５００により検出した時の正反射光による出力波形とカウント値を表した図である。

色順検知部５３０は、計測部５１０によりカウントされたカウント値と、記憶部５２０に記憶されたカウント値とを比較し、値が一致する、あるいは値が最も近いものを検索し、削除したイエローのトナーパターンが基準パターンに近い方から数えて何番目に位置しているかを判断する。図１２に示す実施形態では、計測部５１０が、各トナーパターンをカウントしてそれぞれ１４０、１５０、２２０という値を得る。色順検知部５３０は、それらの値を記憶部５２０に記憶されているカウンタ値と比較し、２番目、３番目、４番目と同じ値であることを検出し、削除されたトナーパターンが、それ以外の１番目であると判断する。

図１３は、イエローの隣にセットされているブラックのトナーパターンを削除した場合のトナーパターンを検出部５００により検出した時の正反射光による出力波形とカウンタ値を表した図である。

上記と同様、色順検知部５３０は、計測部５１０によりカウントされたカウント値と、記憶部５２０に記憶されたカウント値とを比較し、値が一致する、あるいは値が最も近いものを検索し、削除したブラックのトナーパターンが基準パターンに近い方から数えて何番目に位置しているかを判断する。図１３に示す実施形態では、計測部５１０が、各トナーパターンをカウントしてそれぞれ１００、１４０、２２０という値を得る。色順検知部５３０は、それらの値を記憶部５２０に記憶されているカウンタ値と比較し、１番目、２番目、４番目と同じ値であることを検出し、削除されたトナーパターンが、それ以外の３番目であると判断する。

図１４は、ブラックの隣にセットされているシアンのトナーパターンを削除した場合のトナーパターンを検出部５００により検出した時の正反射光による出力波形とカウンタ値を表した図である。

これも同様に、色順検知部５３０は、計測部５１０によりカウントされたカウント値と、記憶部５２０に記憶されたカウント値とを比較し、値が一致する、あるいは値が最も近いものを検索し、削除したシアンのトナーパターンが基準パターンに近い方から数えて何番目に位置しているかを判断する。図１４に示す実施形態では、計測部５１０が、各トナーパターンをカウントしてそれぞれ１００、１５０、２２０という値を得る。色順検知部５３０は、それらの値を記憶部５２０に記憶されているカウンタ値と比較し、１番目、３番目、４番目と同じ値であることを検出し、消されたトナーパターンが、それ以外の２番目であると判断する。

図１５は、シアンの隣にセットされているマゼンタのトナーパターンを削除した場合のトナーパターンを検出部５００により検出した時の正反射光による出力波形とカウンタ値を表した図である。

これも同様に、色順検知部５３０は、計測部５１０によりカウントされたカウント値と、記憶部５２０に記憶されたカウント値とを比較し、値が一致する、あるいは値が最も近いものを検索し、削除したマゼンタのトナーパターンが基準パターンに近い方から数えて何番目に位置しているかを判断する。図１５に示す実施形態では、計測部５１０が、各トナーパターンをカウントしてそれぞれ１００、１４０、１５０という値を得る。色順検知部５３０は、それらの値を記憶部５２０に記憶されているカウンタ値と比較し、１番目、２番目、３番目と同じ値であることを検出し、消されたトナーパターンが、それ以外の４番目であると判断する。

再び図９を参照して、これらの処理が終了すると、ステップ９４０において、判断部５４０が、全ての色順が、トナーがセットされている正規の色順と同じかどうかを判断する。正規の色順と同じである場合は、ステップ９４５へ進み、色ずれ補正を行う。一方、正規の色順と異なる場合は、ステップ９５０へ進み、まず、色順補正を行い、その後、色ずれ補正を行う。それらの補正処理が終了したところで、ステップ９５５で処理は終了する。

図１２〜図１５に示した実施形態では、中間転写ベルト１５０上に形成されたシアンとブラックのトナーパターンが逆に形成されており、上記判断において正規の色順と同じでないことが検出される。このため、ステップ９５０へ進み、色順補正が行われる。

色順補正では、検知された色順、ここではイエロー、シアン、ブラック、マゼンタという色順と、基準パターンから各色のトナーパターンまでのカウンタ値、ここでは１００、１４０、１５０、２２０という値に基づき、色ずれ補正処理を行う際の補正量を算出した上で、その補正量をフィードバックし、画像形成部１００が色ずれ補正した画像等を形成する際の色ずれ補正処理にその補正量を用いる。

具体的には、正規の色順がイエロー、ブラック、シアン、マゼンタであるため、カウンタ値が１００、１５０、１４０、２２０という順に入れ替えられる。正規の色順における各色の目標カウント値が１００、１５０、２００、２５０に設定されている場合、１番目のイエロー、２番目のブラックについては、カウンタ値が１００、１５０で一致しているため、その補正量は０とされる。３番目のシアンについては、カウンタ値が２００でなければならないところ、実際にカウントされた値が１４０であったため、＋６０ほど移動させる必要がある。したがって、その補正量は、＋６０とされる。４番目のマゼンタについては、カウンタ値が２５０でなければならないところ、実際にカウントされた値が２２０であったため、＋３０ほど移動させる必要がある。したがって、その補正量は、＋３０とされる。これらの補正量０、０、＋６０、＋３０をフィードバックし、色ずれ補正処理に用いる。

使用色ｍのトナーパターンを除く他の各色のトナーパターンを形成し、使用色ｍのトナーパターンを除く他の各色のトナーパターンのカウンタ値を計測し、記憶部５２０に記憶されたカウンタ値と比較する際、計測されたカウンタ値が記憶部５２０に記憶されたカウンタ値のいずれかと一致するとは限らない。この場合、計測されたカウンタ値に最も近い記憶部５２０に記憶されたカウンタ値を検出することになるが、その処理を以下に説明する。

図１６は、イエローのトナーパターンを削除した場合に計測されたカウンタ値と、記憶部５２０に記憶されたカウンタ値とを例示した図である。このイエローのトナーパターンが基準パターンに近い方から何番目に形成されているかを検出するために、記憶部５２０に記憶された各番目のトナーパターンを削除した場合のカウント値との差の絶対値を加算し、その合計値が最小となるものを最も近いカウンタ値として判断する。

具体的に説明すると、図１６（ａ）に示すようなテーブルを記憶部５２０が記憶していて、イエローのトナーパターンを削除した場合に得られた各カウンタ値が、図１６（ｂ）に示す値であったとする。検出されたカウンタ値が、図１６（ｂ）に示すように、１３８、１４６、２２３であった場合、その削除したトナーパターンが１番目もしくは２番目もしくは３番目または４番目と仮定して式１〜４に示すように計算を行う。

以上のように計算した結果、式１で計算された合計値が最も小さくなるため、消されたトナーパターンは、１番目のトナーパターンであると判断することができる。ここに、計測されたカウンタ値に最も近い記憶部５２０に記憶されたカウンタ値を求める計算例を示したが、この計算例は一例であり、最も近いカウンタ値を求めることができれば、これ以外のいかなる計算式でも用いることができる。

これまで本発明を実施の形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、他の実施の形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。したがって、本発明は、画像形成装置および画像形成装置により実行される色ずれ補正方法のほか、その方法を実現するためのコンピュータ可読なプログラムとして提供することもできるものである。また、このプログラムは、ＦＤ、ＭＤ、ＳＤカード、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することができる。

本実施形態の画像形成装置を構成する画像形成部のハードウェア構成を示した図。 反射型センサの構成の一例を示した図。 本実施形態の画像形成装置を構成する制御部のハードウェア構成を示した図。 中間転写ベルト上に形成されるトナーパターンの形成例と、そのトナーパターンと反射型センサとの間の位置関係を示した図。 図４に示したトナーパターンを反射型センサにより検出したときの正反射光による出力波形を示した図。 トナーパターン１サイクル内のトナーパターンを反射型センサにより検出した場合の正反射光による出力波形を表した図。 トナーパターンの色順が逆転してしたところを示した図。 色ずれ補正を行う画像形成装置の機能ブロック図。 色ずれ補正処理の概略を示すフローチャート図。 トナーパターン１サイクルにおける各色のトナーパターンを反射型センサにより検出した時の正反射光による出力波形を基に、基準パターンから各色のトナーパターンまでのカウント値を表した図。 対応テーブルを例示した図。 イエローのトナーパターンを削除した場合のトナーパターンを検出部により検出した時の正反射光による出力波形とカウント値を表した図。 ブラックのトナーパターンを削除した場合のトナーパターンを検出部により検出した時の正反射光による出力波形とカウント値を表した図。 シアンのトナーパターンを削除した場合のトナーパターンを検出部により検出した時の正反射光による出力波形とカウント値を表した図。 マゼンタのトナーパターンを削除した場合のトナーパターンを検出部により検出した時の正反射光による出力波形とカウント値を表した図。 イエローのトナーパターンを削除した場合に計測されたカウンタ値と、記憶部に記憶されたカウンタ値とを例示した図。

符号の説明

１００…画像形成部、１１０…感光体ドラム、１２０…帯電ユニット、１３０…露光装置、１４０…現像ユニット、１５０…中間転写ベルト、１６０…一次転写ローラ、１７０…クリーニングユニット、１８０…駆動ローラ、１９０…従属ローラ、２００…用紙、２１０…定着ユニット、２２０…給紙トレイ、２３０…給紙ローラ、２４０…二次転写ローラ、２５０…クリーニングユニット、２６０…反射型センサ、２７０…発光素子、２８０ａ、２８０ｂ…受光素子、２９０…ホルダ、３００…像担持体、３１０…トナーパターン、４００…ＣＰＵ、４１０…ＲＯＭ、４２０…ＲＡＭ、４３０…Ｉ／Ｆ部、４４０…書込部、４５０…Ｉ／Ｏ部、４６０…カウンタ、５００…検出部、５１０…計測部、５２０…記憶部、５３０…色順検知部、５４０…判断部、５５０…色順補正部、５６０…色ずれ補正部

Claims (10)

1. 画像、基準パターンおよび各色のトナーパターンを形成する画像形成部と、前記基準パターンと前記各色のトナーパターンを順に検出する検出部と、検出された前記基準パターンから前記各色のトナーパターンまでの時間または距離を計測する計測部とを備え、色ずれ補正を行う画像形成装置であって、
   全ての色につき計測された計測値を小さい順に順番を付して記憶する記憶部と、
   １つの色を指定し、基準パターンに続いて当該色を除いた他の各色のトナーパターンを順に形成する指示を前記画像形成部に与え、前記計測部により計測された前記他の各色についての計測値が前記記憶部に記憶されたどの順番の計測値に一致するかまたは最も近いかを判断して、指定した前記色の順番を検出することにより、形成されるトナーパターンの色順を検知する色順検知部と、
   検知された前記色順が予め規定されている正規の色順と同じか否かを判断する判断部と、
   前記判断部で異なると判断した場合、前記正規の色順を基に前記計測された計測値の順番を入れ替える補正を行う色順補正部と、
   前記判断部で同じと判断した場合または前記色順補正部で補正した後、前記正規の色順で形成され各色について計測される各計測値が各目標値となるように、同じ順番の前記目標値と前記計測された計測値との差を補正量として算出し、前記補正量に基づき色ずれ補正を行う色ずれ補正部とを含む、画像形成装置。
2. 前記記憶部は、さらに、ｎ（ｎは自然数）番目の計測値を削除した場合に残る１組の計測値を前記ｎと対応付けて対応表として記憶し、前記色順検知部は、前記他の各色についての計測値と前記対応表とに基づき、前記指定した色の順番を検出する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記色順検知部は、前記他の各色についての計測値と、前記対応表の各順番に対応する前記１組の計測値の各々との差の絶対値を加算して合計値を求め、前記各順番につき求められた前記合計値を比較して最小となる順番を、前記形成されるトナーパターンの色順における順番として検出する、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記色順検知部は、前記１つの色を指定し、前記基準パターンに続いて当該色を除いた他の各色のトナーパターンを順に形成する指示を与え、前記他の各色についての計測値が前記記憶部に記憶されたどの順番の計測値に一致するかまたは最も近いかを判断して、前記指定した色の順番を検出することを、全ての色につき実行する、請求項１に記載の画像形成装置。
5. 画像、基準パターンおよび各色のトナーパターンを形成する画像形成部と、前記基準パターンと前記各色のトナーパターンを順に検出する検出部と、検出された前記基準パターンから前記各色のトナーパターンまでの時間または距離を計測する計測部とを備える画像形成装置により実行される色ずれ補正方法であって、
   前記計測部により計測された全ての色についての計測値を小さい順に順番を付して記憶部に記憶させるステップと、
   １つの色を指定し、基準パターンに続いて当該色を除いた他の各色のトナーパターンを順に形成させるステップと、
   前記計測部により計測された前記他の各色についての計測値が前記記憶部に記憶されたどの順番の計測値に一致するかまたは最も近いかを判断して、指定した前記色の順番を検出することにより、形成されるトナーパターンの色順を検知するステップと、
   検知された前記色順が予め規定されている正規の色順と同じか否かを判断するステップと、
   前記判断するステップで異なると判断された場合、前記正規の色順を基に前記計測された計測値の順番を入れ替えるステップと、
   前記判断するステップで同じと判断された場合または前記入れ替えるステップの後、前記正規の色順で形成され各色について計測される各計測値が各目標値となるように、同じ順番の前記目標値と前記計測された計測値との差を補正量として算出し、前記補正量に基づき色ずれ補正を行うステップとを含む、色ずれ補正方法。
6. ｎ（ｎは自然数）番目の計測値を削除した場合に残る１組の計測値を前記ｎと対応付けて対応表として記憶するステップをさらに含み、前記検知するステップでは、前記他の各色についての計測値と前記対応表とに基づき、前記指定した色の順番を検出する、請求項５に記載の色ずれ補正方法。
7. 前記検知するステップでは、前記他の各色についての計測値と、前記対応表の各順番に対応する前記１組の計測値の各々との差の絶対値を加算して合計値を求め、前記各順番につき求められた前記合計値を比較して最小となる順番を、前記形成されるトナーパターンの色順における順番として検出する、請求項６に記載の色ずれ補正方法。
8. 前記形成させるステップと前記検知するステップとを、全ての色につき実行する、請求項５に記載の色ずれ補正方法。
9. 請求項５〜８のいずれか１項に記載の色ずれ補正方法を実行するためのコンピュータ可読なプログラム。
10. 請求項９に記載のコンピュータ可読なプログラムが記録された記録媒体。

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