画像形成装置、色ずれ補正方法およびプログラム
【課題】像担持体上にノイズ源が存在することにより像担持体上にパターン全長の領域が確保できない場合でも色ずれ補正の精度を維持して色ずれ補正を実行すること。
【解決手段】画像形成装置は、搬送される中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６上のノイズ源の位置を特定するノイズ位置特定部５０９と、中間転写ベルト１６に各色ごとの色ずれ補正用のパターンを形成する手段であって、特定されたノイズ源を覆う前記パターンを形成するパターン形成部５０１と、中間転写ベルト１６に形成されたパターンを検知する反射型センサ２４と、検知された各色のパターンに基づいて色ずれ補正を行う色ずれ補正部５０３と、を備えた。
【解決手段】画像形成装置は、搬送される中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６上のノイズ源の位置を特定するノイズ位置特定部５０９と、中間転写ベルト１６に各色ごとの色ずれ補正用のパターンを形成する手段であって、特定されたノイズ源を覆う前記パターンを形成するパターン形成部５０１と、中間転写ベルト１６に形成されたパターンを検知する反射型センサ２４と、検知された各色のパターンに基づいて色ずれ補正を行う色ずれ補正部５０３と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、色ずれ補正方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写ベルトなどの像担持体に、色ごとの補正パターンを描画して色ずれを補正する技術において、像担持体上に存在する傷や汚れなどのノイズ源を避けて補正パターンを描画することで、ノイズの影響を受けない補正パターン読み取りデータを得る技術が従来から知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、画像形成装置において、中間転写体上に傷や汚れ等のノイズ源が存在する場合のノイズを回避するために、中間転写体上にホームポジションマークと、このホームポジションを読み取るホームポジション検知センサを設け、中間転写体上のノイズ源の位置を記憶し、ノイズ源を回避して補正パターンを描画することで、ノイズに影響されないパターン読み取りデータを得る技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来技術では、像担持体上にノイズがあることで補正パターン全長の領域が確保できない場合、色ずれ補正を実行できなかったり、あるいは色ずれ補正の精度が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、像担持体上にノイズ源が存在することにより像担持体上にパターン全長の領域が確保できない場合でも色ずれ補正の精度を維持して色ずれ補正を実行することができる画像形成装置、色ずれ補正方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、搬送される像担持体と、前記像担持体上のノイズ源の位置を特定するノイズ位置特定手段と、前記像担持体に各色ごとの色ずれ補正用のパターンを形成する手段であって、特定されたノイズ源を覆う前記パターンを形成するパターン形成手段と、前記像担持体に形成された前記パターンを検知する検知手段と、検知された各色の前記パターンに基づいて色ずれ補正を行う補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明にかかる色ずれ補正方法は、画像形成装置で実行される色ずれ補正方法であって、前記像担持体上のノイズ源の位置を特定するノイズ位置特定ステップと、前記像担持体に各色ごとの色ずれ補正用のパターンを形成するステップであって、位置が特定されたノイズ源を覆う前記パターンを形成するパターン形成ステップと、前記像担持体に形成された前記パターンを検知する検知ステップと、検知された各色の前記パターンに基づいて色ずれ補正を行う補正ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明にかかるプログラムは、像担持体上のノイズ源の位置を特定するノイズ位置特定ステップと、前記像担持体に各色ごとの色ずれ補正用のパターンを形成するステップであって、位置が特定されたノイズ源を覆う前記パターンを形成するパターン形成ステップと、前記像担持体に形成された前記パターンを検知する検知ステップと、検知された各色の前記パターンに基づいて色ずれ補正を行う補正ステップと、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、像担持体上にノイズ源が存在することにより像担持体上にパターン全長の領域が確保できない場合でも色ずれ補正の精度を維持して色ずれ補正を実行することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、電子写真方式のカラー画像形成装置の画像形成部の一例を示す構成図である。
【図２】図２は、転写紙に直接転写する方式の画像形成装置の画像形成部の一例を示す構成図である。
【図３】図３は、反射型センサの構成の一例を示す模式図である。
【図４】図４は、本実施の形態にかかるカラー画像形成装置のハードウェア構成図である。
【図５】図５は、本実施の形態の色ずれ補正に関する機能的構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、色ずれ補正制御におけるトナーパターンの説明図である。
【図７】図７は、トナーパターンの検知時に、傷等のノイズ源を検知した場合の説明図である。
【図８】図８は、本実施の形態におけるトナーパターンとノイズ源との関係を示す説明図である。
【図９】図９は、第１地肌検出データの一例を示す説明図である。
【図１０】図１０は、第２地肌検出データの一例を示す説明図である。
【図１１】図１１は、第１地肌検出データと第２地肌検出データとから相関を求めたデータの例を示す説明図である。
【図１２】図１２は、本実施の形態の一連の色ずれ補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、中間転写ベルト上にノイズ源が複数存在する場合のトナーパターンの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置、色ずれ補正方法およびプログラムの実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
本実施の形態にかかるカラー画像形成装置は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する一般に複合機と称されるものであって、原稿を読み取り画像データに変換する画像読取部と、画像読取部で原稿を読み取って得られた画像データに対して画像処理を施す画像処理部と、画像処理された画像データに基づき紙面に画像を形成する画像形成部とを有する。
【００１３】
図１は、電子写真方式のカラー画像形成装置の画像形成部の一例を示す構成図である。図１は中間転写体を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置の一例を示している。
【００１４】
まず、画像形成部は、４つの感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、その各感光体ドラム上に形成した潜像を互いに異なる色のトナー像にそれぞれ現像する複数の現像装置１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋと、異なる色のトナー像がそれぞれ重ね合わせ状態に一次転写される矢印Ａ方向に回転する像担持体としての中間転写ベルト１６とを備えている。
【００１５】
中間転写ベルト１６は、無端状のベルトであり、この本実施の形態では、その中間転写ベルト１６の上部側に、その中間転写ベルト１６の回動方向Ａに沿って、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローの各色用の４個の上述した感光体ドラム１０を並列にそれぞれ配置している。感光体ドラム１０の周回には、帯電装置１２と、前述した現像装置１１と、一次転写装置を構成する一次転写ローラ１４と、クリーニング装置１３がそれぞれ配設されている。
【００１６】
感光体ドラム１０は、回転方向Ｂに回転駆動され、このとき帯電装置１２によって感光体ドラム１０の表面が所定の極性に帯電される。次いで、その帯電面に、露光装置１５から出射されるレーザ光が照射され、これによって感光体ドラム１０に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置１１によって各色のトナー像として可視像化される。
【００１７】
各感光体ドラム１０には、一次転写ローラ１４がそれぞれ対向配置されていて、その各一次転写ローラ１４と感光体ドラム１０との間には中間転写ベルト１６が挟まれた状態で回動するようになっている。
【００１８】
中間転写ベルト１６は、駆動ローラ１７とテンションローラ１９の２軸によって支持されている。複数のローラによって張架しても良いが、出来る限り小型化とするため、本実施の形態では２軸によって張架し本ユニットの高さを抑制している。
【００１９】
次に、その中間転写ベルト１６の表面に、各感光体ドラム１０に可視像化されたトナー像が、一次転写ローラ１４の作用によって転写される。このようにして、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローのトナー像が、中間転写ベルト１６に正確に順次重ね合わせた状態で転写されていき、フルカラーの合成カラー画像が形成される。
【００２０】
一方、中間転写ベルト１６を挟んで、駆動ローラ１７（二次転写対向ローラ）に対向して二次転写ローラ１８が配設され、給紙ユニット２１から記録媒体である転写紙Ｐが給紙されると、それがレジストローラ対２２の回転によって所定のタイミングで、駆動ローラ１７と二次転写ローラ１８の間に送り込まれる。すると、中間転写ベルト１６に担持されている合成カラー画像が二次転写ローラ１８の作用により転写紙Ｐに一括して転写される。
【００２１】
そして、その転写紙Ｐ上のトナー像が、定着装置２３により熱と圧力によって定着され、図示しない排紙トレイ上に排出される。トナー像二次転写後の中間転写ベルト１６の表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置２０によって除去される。
【００２２】
なお、図１では、２次転写ローラを介して転写紙に転写する方式の例を示したが、図２に示すような、転写紙に直接転写する方式の画像形成装置を用いてもよい。
【００２３】
また、本実施の形態にかかるカラー画像形成装置では、検知部としての反射型センサ２４が、中間転写ベルト１６に向けて一定の決められた距離を置いて配設されている。タンデム方式のカラー画像形成装置においては、高画質のフルカラー画像を得るためには、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、中間転写ベルト１６（あるいは搬送ベルト）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、このトナーパッチの濃度を光学的な上記反射型センサ２４により検出し、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，およびトナー補給量等の画像濃度に影響を与える画像形成条件に対しフィードバックする。
【００２４】
また、タンデム方式のカラー画像形成装置においては、画像形成部の各々の取り付け誤差、露光装置の調整誤差／ひずみ／環境および経時変化、感光体ドラムの回転ムラ、像担持体の搬送ムラ／転写紙などの外乱による変動などにより、形成された画像において色ずれが発生する。このため、本実施の形態では、像担持体上に各色のマークとなるトナーパターンを形成し、このトナーパターンの各色の位置を光学的な上記反射型センサ２４により検出し、その検出結果から各色の色ずれ量を算出して、露光タイミングの調整などをフィードバックする。
【００２５】
図３は、反射型センサ２４の構成の一例を示す模式図である。反射型センサ２４は、像担持体としての中間転写ベルト１６に対向配置されており、中間転写ベルト１６の表面上に形成されたトナーパターン２５の濃度および各色の位置を検知する。
【００２６】
本実施の形態の反射型センサ２４は、赤外発光ダイオードなどの発光素子２４１と、フォトトランジスタ／フォトダイオードの受光素子２４２，２４３と、これらを収容するホルダ２４４とを備え、出力電圧信号により各色のトナー濃度および位置を測る。
【００２７】
受光素子２４２は、トナーパターン２５からの正反射光を検知し、受光素子２４３は、トナーパターン２５からの拡散反射光を検知する。このように、正反射光と拡散反射光の双方を検知することにより、ブラック（Ｋ）とカラー（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の低濃度から高濃度を検知することが可能となる。一方、各色の位置検出においては、正反射光を検知する受光素子２４２のみで検知する。ここで、正反射光は、中間転写ベルト１６等の像担持体の変形により検出値が極端に変動する。
【００２８】
図４は、本実施の形態にかかるカラー画像形成装置のハードウェア構成図である。図４に示すように、本実施の形態にかかるカラー画像形成装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）２６と、Ｉ／Ｏ部３２と、Ｉ／Ｆ部２９と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２８と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２７と、カウンタ３１と、記憶部としてのフラッシュメモリ３５と、書込部３０とを備えている。
【００２９】
ＲＯＭ２７は、各種制御プログラムが記憶された記憶媒体である。ＣＰＵ２６は、ＲＯＭ２７に記憶された各種制御プログラムに従って本実施形態のカラー画像形成装置の全体を制御する。
【００３０】
フラッシュメモリ３５は、トナー濃度および色ずれパラメータやトナーパターンテーブル、さらに各種制御に必要なパラメータを保存する記憶媒体である。ＲＡＭ２８は、本実施の形態のカラー画像形成装置の全体制御のワークエリア領域が確保される記憶媒体である。
【００３１】
Ｉ／Ｆ部２９は、有線ＬＡＮ，無線ＬＡＮ，ＵＳＢ等のインタフェースであり、Ｉ／Ｆ部２９により外部装置と接続される。書込部３０は、Ｉ／Ｆ部２９が外部装置から画像データを受信すると、受信した画像データをＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の各色の画像信号の分離を行い、分離された画像デジタル信号をフラッシュメモリ３５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１５に送出する。
【００３２】
カウンタ３１は、中間転写ベルト１６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及び色ずれ検出用のトナーパターン間時間をカウントするためのカウンタである。
【００３３】
トナー濃度制御および色ずれ制御においては、まず、書込部３０，露光装置１５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２５を、中間転写ベルト１６を一定速度で動かしながらフラッシュメモリ３５に格納されたタイミングで中間転写ベルト１６上に形成し、反射型センサ２４より検出されたトナー濃度および色ずれ情報がＩ／Ｏ部３２に入力され、その情報に基づきＣＰＵ２６により演算し、その補正パラメータがフラッシュメモリ３５に格納され、次の画像形成動作に受け継がれる。
【００３４】
次に、本実施の形態のカラー画像形成装置において色ずれ補正に関する機能的構成について説明する。図５は、本実施の形態の色ずれ補正に関する機能的構成を示すブロック図である。
【００３５】
本実施の形態のカラー画像形成装置は、図５に示すように、パターン形成部５０１と、色ずれ補正部５０３と、地肌データ取得部５０５と、基準位置算出部５０７と、ノイズ位置特定部５０９とを主に備えている。
【００３６】
パターン形成部５０１は、中間転写ベルト１６に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色ごとの色ずれ補正用のトナーパターンを予め定められた順序で形成する。なお、パターン形成部５０１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色ごとにトナーパターンを形成する指令を書込部３０に送出し、書込部３０が当該指令を受けて中間転写ベルト１６にトナーパターンを書き込む。
【００３７】
色ずれ補正部５０３は、反射型センサ２４によって検知された各色のトナーパターンに基づいて色ずれ補正を行う。
【００３８】
以下、本実施の形態のトナーパターンの形成および色ずれ補正について詳細に説明する。図６は、色ずれ補正制御におけるトナーパターンの説明図である。パターン形成部５０１は、中間転写ベルト１６上の３つの位置において、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色において８セットのトナーパターンを描画し、色ずれ補正部５０３は、Ｋに対するカラー色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の位置ずれ（色ずれ）を求める。色ずれ補正部５０３による色ずれ補正の具体的手法は、特開２００３−９８７９３号公報に開示された手法を用いる。
【００３９】
図７は、トナーパターンの検知時に、傷等のノイズ源を検知した場合の説明図である。中間転写ベルト１６上に傷等のノイズ源７０１が存在する場合、反射型センサ２４がノイズ源７０１を誤ってトナーパターンと認識してしまい、色ずれ補正部５０３が、本来の色ずれ量と異なる色ずれ量を算出してしまい、この結果、誤った補正量を算出してしまう場合がある。
【００４０】
このため、本実施の形態では、パターン形成部５０１が、ノイズ源７０１の中間転写ベルト１６上での位置を特定し、ノイズ源７０１を覆うようにトナーパターンを形成している。図８は、本実施の形態におけるトナーパターンとノイズ源との関係を示す説明図である。
【００４１】
図８に示すように、中間転写ベルト１６上に傷等のノイズ源７０１が存在する場合、パターン形成部５０１が、中間転写ベルト１６のノイズ源７０１を覆うようにしてトナーパターンを描画することで、反射型センサ２４によるノイズ源７０１に起因する誤検知を防止し、色ずれ補正部５０３により、精度に影響なく色ずれ補正を実行することが可能となる。
【００４２】
本実施の形態では、パターン形成部５０１は、主走査方向に平行な方向で、ノイズ源を覆うトナーパターンを形成している。例えば、図８に示す例では、中間転写ベルト１６のノイズ源７０１上に斜めのトナーパターンを描画しようとした場合、反射型センサ２４が斜めのトナーパターンを読み取る位置は斜めのトナーパターンの主走査方向および副走査方向の両方のずれに対して影響がある。これに対して、主走査方向と平行なトナーパターンについては、副走査方向の色ずれのみしか影響しない。この点を考慮すると、パターン形成部５０１は、傷等のノイズ源を覆う場合には、主走査方向と平行なトナーパターンで覆うことが好ましい。
【００４３】
本実施の形態では、上記のように、パターン形成部５０１がノイズ源７０１を覆うようにトナーパターンを中間転写ベルト１６上に形成するため、中間転写ベルト１６上におけるノイズ源７０１の位置を求める必要がある。本実施の形態では、地肌データ取得部５０５、基準位置算出部５０７、ノイズ位置特定部５０９により、中間転写ベルト１６上でのノイズ源の位置の特定を行っている。
【００４４】
図５に戻り、フラッシュメモリ３５は、予め、ノイズ源を含む中間転写ベルト１６上の地肌データである第１地肌検出データを記憶する。この第１地肌検出データは、事前に、地肌データ取得部５０５によって、中間転写ベルト１６を走査して反射型センサ２４による中間転写ベルト１６の一周分の地肌計測で得られたデータである。図９は、第１地肌検出データの一例を示す説明図である。図９において、縦軸が反射型センサ２４からの出力であり、横軸は時間である。この例では、中間転写ベルト１６の一周にかかる時間を１０［ｓｅｃ］としている。図９に示す第１地肌検出データでは、７．１［ｓｅｃ］付近と９．０［ｓｅｃ］付近で反射型センサ２４のセンサ出力のピーク値が確認される。これは、中間転写ベルト１６上の地肌の検出を開始してから７．１［ｓｅｃ］経過した位置と、９．０［ｓｅｃ］経過した位置に傷等のノイズ源が存在することを示している。
【００４５】
地肌データ取得部５０５は、反射型センサ２４に接続されており、中間転写ベルト１６の基準位置（ホームポジション）を求める際に、中間転写ベルト１６を任意の位置から走査して反射型センサ２４による中間転写ベルト１６の一周分の地肌計測で得られるデータである第２地肌検出データを取得する。図１０は、第２地肌検出データの一例を示す説明図である。図１０の例では、４．６［ｓｅｃ］付近と７．２［ｓｅｃ］付近に反射型センサ２４のセンサ出力のピーク値が確認される。これは、中間転写ベルト１６上の地肌の検出を開始してから４．６［ｓｅｃ］経過した位置と、７．２［ｓｅｃ］経過した位置に傷等のノイズ源が存在することを示している。
【００４６】
基準位置算出部５０７は、第１地肌検出データと第２地肌検出データとの位相差を求め、位相差に基づいて中間転写ベルト１６の基準位置（ホームポジション）を算出する。ここで、基準位置とは、中間転写ベルト１６上に存在するノイズ源の位置を把握するための基準点である。
【００４７】
基準位置算出部５０７は、第１地肌検出データと、第２地肌検出データの畳み込みデータとの積を求める相互相関関数に入力し、相互相関関数の関数値が最大値（相関ピーク値）となる入力値を位相差として算出する。ここで、相互相関関数は、（１）式で示される関数であり、二つの信号の類似性を調べるために用いられる。
【００４８】
【数１】
（１）式では、一つ目の信号ｆと二つ目の信号ｇの畳み込みを行う。この関数の結果として得られる（ｆ＊ｇ）（ｍ）の相関ピーク値が、２つの信号の重なりが最も大きい箇所となるため、（ｆ＊ｇ）（ｍ）の相関ピーク値に対応するｍの値が２つの信号の位相のずれ量となる。
【００４９】
図１１は、図９で示す事前に求めた第１地肌検出データと、図１０で示した計測値である第２地肌検出データとを、（１）式に入力して相関を求めたデータの例を示す説明図である。図１１の例では、２．５［ｓｅｃ］付近に相関ピーク値が確認される。このことは、図９における事前に判明している第１地肌検出データと、図１０で示した第２地肌検出データとの間に、２．５［ｓｅｃ］の位相差が存在することを示している。
【００５０】
すなわち、基準位置算出部５０７は、図９で示す第１地肌検出データにおける時間０［ｓｅｃ］を基準位置（ホームポジション）と仮定した場合、図１０で示す第２地肌検出データにおいて、測定開始時点の中間転写ベルト１６の位相から−２．５［ｓｅｃ］、若しくは、中間転写ベルト１６の一周にかかる時間が１０［ｓｅｃ］であるから、測定開始時点の中間転写ベルト１６の位相から１０−２．５＝７．５［ｓｅｃ］経過した時点を、中間転写ベルト１６の基準位置（ホームポジション）として求める。
【００５１】
従って、基準位置が上記のとおりわかるため、ノイズ位置特定部５０９は、図１０の地肌検出データから、基準位置算出部５０７で求めた中間転写ベルト１６上の基準位置からのノイズ源の位置を特定することができる。
【００５２】
そして、本実施の形態では、上述したパターン形成部５０１が、ノイズ位置特定部５０９で特定されたノイズ源の位置で、ノイズ源を覆うようにトナーパターンを形成する。
【００５３】
具体的には、色ずれ補正部５０３は、色ずれ補正を次のように行う。色ずれ補正部５０３は、トナーパターンの検知により得られたデータと理想的なレイアウトから得られるデータとを比較して色ずれ量を求め、色ずれ量に対する色ずれ補正の補正量を決定する。この場合、色ずれ補正部５０３は、理想的なレイアウトが変更になるため、レイアウト変更にあわせて色ずれ量を決定する必要がある。
【００５４】
例えば、図６のＫパッチとＹパッチ間の間隔をＬとする。レイアウト変更前の理想的なＫパッチとＹパッチ間の間隔をＬ＿ｉｂ、レイアウト変更前の色ずれパターン検知結果としてのＫパッチとＹパッチ間の間隔をＬ＿ｍｂとすると、色ずれ補正部５０３は、色ずれ量Ｌ＿ｇｂを、次の（２）式で求める。
【００５５】
Ｌ＿ｇｂ＝Ｌ＿ｉｂ−Ｌ＿ｍｂ ・・・（２）
ここで、レイアウト変更を行い、ＫパッチとＹパッチ間の間隔をＬ＿ｉａ＝Ｌ＿ｉｂ＋ΔＬと変更したとする。レイアウト変更後のトナーパターンの検知結果としてのＫパッチとＹパッチ間の間隔をＬ＿ｍａとすると、色ずれ補正部５０３は、色ずれ量Ｌ＿ｇａを次の以（３）式で求める。
【００５６】
Ｌ＿ｇａ＝Ｌ＿ｉａ−Ｌ＿ｍａ＝Ｌ＿ｉｂ＋ΔＬ−Ｌ＿ｍａ ・・・（３）
Ｌ＿ｉｂとΔＬは既知であり、Ｌ＿ｍａは測定して得られた結果なので、色ずれ補正部５０３は、レイアウト変更後の色ずれ量Ｌ＿ｇａも決定することができる。
【００５７】
次に、以上のように構成された本実施の形態の画像形成装置による一連の色ずれ補正処理について説明する。図１２は、本実施の形態の一連の色ずれ補正処理の手順を示すフローチャートである。
【００５８】
まず、地肌データ取得部５０５は、中間転写ベルト１６上の任意の位置から、中間転写ベルト１６の一周分の地肌計測を行い（ステップＳ１１）、第２地肌検出データを取得する。
【００５９】
次に、基準位置算出部５０７は、フラッシュメモリ３５から、予め記憶された第１地肌検出データを読み出す（ステップＳ１３）。そして、第１地肌検出データと、計測された第２地肌検出データとを（１）式の相互相関関数に入力して関数値を演算する（ステップＳ１５）。次に、基準位置算出部５０７は、演算した関数値の相関ピーク値を求め、求めた相関ピーク値を位相差とし、基準位置を求める（ステップＳ１７）。
【００６０】
次に、ノイズ位置特定部５０９は、中間転写ベルト１６の基準位置からノイズ源の位置を特定する（ステップＳ１９）。
【００６１】
そして、パターン形成部５０１は、ノイズ源の位置でトナーパターンを形成する（ステップＳ２１）。これにより、ノイズ源を覆うようにトナーパターンが形成される。
【００６２】
そして、反射型センサ２４でトナーパターンを検知し（ステップＳ２３）、色ずれ補正部５０３は、検知したトナーパターンに基づいて色ずれ量を求め、この色ずれ量に基づいて色ずれ補正を行う（ステップＳ２５）。
【００６３】
このように本実施の形態では、色ずれ補正制御において、中間転写ベルト１６のノイズ源を覆うようにトナーパターンを形成して、色ずれ補正を行っているので、ノイズ源の存在により中間転写ベルト１６上にトナーパターン全長の領域が確保できない場合でも色ずれ補正の精度を維持して色ずれ補正を実行することができる。
【００６４】
なお、図９，１０，１１で示した例はノイズ源が単一である場合の例であるが、中間転写ベルト１６上に存在するノイズ源は複数の場合においても、予め検出した第１地肌検出データと、地肌計測により得られる第２地肌検出データの相関を求めることにより、同様の手法で、複雑化することなく、中間転写ベルト１６の基準位置を求めることができる。
【００６５】
図１３は、中間転写ベルト１６上にノイズ源が複数存在する場合のトナーパターンの説明図である。このように、中間転写ベルト１６上に傷等のノイズ源７０１，７０２が複数存在する場合には、図１３の上段に示すように、一つのノイズ源７０１をトナーパターンによって覆っても、その他のノイズ源７０２がトナーパターンに覆われないような場合がある。この場合、中間転写ベルト１６上のノイズ源の位置は図９，１０，１１を用いて説明した方法により判明するため、図１３の下段に示すように、ノイズ源７０１，７０２に合わせてトナーパターンのレイアウトを変更することで、複数のノイズ源７０１，７０２をトナーパターンで覆い、ノイズ源７０１，７０２を検知しないようにすることが可能となる。
【００６６】
なお、本実施の形態の画像形成装置で実行される色ずれ補正プログラムは、ＲＯＭ２７等に予め組み込まれて提供される。
【００６７】
本実施の形態の画像形成装置で実行される色ずれ補正プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００６８】
さらに、本実施の形態の画像形成装置で実行される色ずれ補正プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施の形態の画像形成装置で実行される色ずれ補正プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【００６９】
本実施の形態の画像形成装置で実行される色ずれ補正プログラムは、上述した各部（地肌データ取得部５０５、基準位置算出部５０７、ノイズ位置特定部５０９、パターン形成部５０１、色ずれ補正部５０３）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭ２７から色ずれ補正プログラムを読み出して実行することにより上記各部がＲＡＭ２８等の主記憶装置上にロードされ、地肌データ取得部５０５、基準位置算出部５０７、ノイズ位置特定部５０９、パターン形成部５０１、色ずれ補正部５０３が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【００７０】
なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明したが、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の印刷機能を備えた画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
２４ 反射型センサ
２６ ＣＰＵ
３２ Ｉ／Ｏ部
２９ Ｉ／Ｆ部
２７ ＲＯＭ
２８ ＲＡＭ
３０ 書込部
３５ フラッシュメモリ
５０１ パターン形成部
５０３ 色ずれ補正部
５０５ 地肌データ取得部
５０７ 基準位置算出部
５０９ ノイズ位置特定部
７０１，７０２ ノイズ源
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７２】
【特許文献１】特開２００７−１５６２８１号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、色ずれ補正方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写ベルトなどの像担持体に、色ごとの補正パターンを描画して色ずれを補正する技術において、像担持体上に存在する傷や汚れなどのノイズ源を避けて補正パターンを描画することで、ノイズの影響を受けない補正パターン読み取りデータを得る技術が従来から知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、画像形成装置において、中間転写体上に傷や汚れ等のノイズ源が存在する場合のノイズを回避するために、中間転写体上にホームポジションマークと、このホームポジションを読み取るホームポジション検知センサを設け、中間転写体上のノイズ源の位置を記憶し、ノイズ源を回避して補正パターンを描画することで、ノイズに影響されないパターン読み取りデータを得る技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来技術では、像担持体上にノイズがあることで補正パターン全長の領域が確保できない場合、色ずれ補正を実行できなかったり、あるいは色ずれ補正の精度が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、像担持体上にノイズ源が存在することにより像担持体上にパターン全長の領域が確保できない場合でも色ずれ補正の精度を維持して色ずれ補正を実行することができる画像形成装置、色ずれ補正方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、搬送される像担持体と、前記像担持体上のノイズ源の位置を特定するノイズ位置特定手段と、前記像担持体に各色ごとの色ずれ補正用のパターンを形成する手段であって、特定されたノイズ源を覆う前記パターンを形成するパターン形成手段と、前記像担持体に形成された前記パターンを検知する検知手段と、検知された各色の前記パターンに基づいて色ずれ補正を行う補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明にかかる色ずれ補正方法は、画像形成装置で実行される色ずれ補正方法であって、前記像担持体上のノイズ源の位置を特定するノイズ位置特定ステップと、前記像担持体に各色ごとの色ずれ補正用のパターンを形成するステップであって、位置が特定されたノイズ源を覆う前記パターンを形成するパターン形成ステップと、前記像担持体に形成された前記パターンを検知する検知ステップと、検知された各色の前記パターンに基づいて色ずれ補正を行う補正ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明にかかるプログラムは、像担持体上のノイズ源の位置を特定するノイズ位置特定ステップと、前記像担持体に各色ごとの色ずれ補正用のパターンを形成するステップであって、位置が特定されたノイズ源を覆う前記パターンを形成するパターン形成ステップと、前記像担持体に形成された前記パターンを検知する検知ステップと、検知された各色の前記パターンに基づいて色ずれ補正を行う補正ステップと、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、像担持体上にノイズ源が存在することにより像担持体上にパターン全長の領域が確保できない場合でも色ずれ補正の精度を維持して色ずれ補正を実行することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、電子写真方式のカラー画像形成装置の画像形成部の一例を示す構成図である。
【図２】図２は、転写紙に直接転写する方式の画像形成装置の画像形成部の一例を示す構成図である。
【図３】図３は、反射型センサの構成の一例を示す模式図である。
【図４】図４は、本実施の形態にかかるカラー画像形成装置のハードウェア構成図である。
【図５】図５は、本実施の形態の色ずれ補正に関する機能的構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、色ずれ補正制御におけるトナーパターンの説明図である。
【図７】図７は、トナーパターンの検知時に、傷等のノイズ源を検知した場合の説明図である。
【図８】図８は、本実施の形態におけるトナーパターンとノイズ源との関係を示す説明図である。
【図９】図９は、第１地肌検出データの一例を示す説明図である。
【図１０】図１０は、第２地肌検出データの一例を示す説明図である。
【図１１】図１１は、第１地肌検出データと第２地肌検出データとから相関を求めたデータの例を示す説明図である。
【図１２】図１２は、本実施の形態の一連の色ずれ補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、中間転写ベルト上にノイズ源が複数存在する場合のトナーパターンの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置、色ずれ補正方法およびプログラムの実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
本実施の形態にかかるカラー画像形成装置は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する一般に複合機と称されるものであって、原稿を読み取り画像データに変換する画像読取部と、画像読取部で原稿を読み取って得られた画像データに対して画像処理を施す画像処理部と、画像処理された画像データに基づき紙面に画像を形成する画像形成部とを有する。
【００１３】
図１は、電子写真方式のカラー画像形成装置の画像形成部の一例を示す構成図である。図１は中間転写体を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置の一例を示している。
【００１４】
まず、画像形成部は、４つの感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、その各感光体ドラム上に形成した潜像を互いに異なる色のトナー像にそれぞれ現像する複数の現像装置１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋと、異なる色のトナー像がそれぞれ重ね合わせ状態に一次転写される矢印Ａ方向に回転する像担持体としての中間転写ベルト１６とを備えている。
【００１５】
中間転写ベルト１６は、無端状のベルトであり、この本実施の形態では、その中間転写ベルト１６の上部側に、その中間転写ベルト１６の回動方向Ａに沿って、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローの各色用の４個の上述した感光体ドラム１０を並列にそれぞれ配置している。感光体ドラム１０の周回には、帯電装置１２と、前述した現像装置１１と、一次転写装置を構成する一次転写ローラ１４と、クリーニング装置１３がそれぞれ配設されている。
【００１６】
感光体ドラム１０は、回転方向Ｂに回転駆動され、このとき帯電装置１２によって感光体ドラム１０の表面が所定の極性に帯電される。次いで、その帯電面に、露光装置１５から出射されるレーザ光が照射され、これによって感光体ドラム１０に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置１１によって各色のトナー像として可視像化される。
【００１７】
各感光体ドラム１０には、一次転写ローラ１４がそれぞれ対向配置されていて、その各一次転写ローラ１４と感光体ドラム１０との間には中間転写ベルト１６が挟まれた状態で回動するようになっている。
【００１８】
中間転写ベルト１６は、駆動ローラ１７とテンションローラ１９の２軸によって支持されている。複数のローラによって張架しても良いが、出来る限り小型化とするため、本実施の形態では２軸によって張架し本ユニットの高さを抑制している。
【００１９】
次に、その中間転写ベルト１６の表面に、各感光体ドラム１０に可視像化されたトナー像が、一次転写ローラ１４の作用によって転写される。このようにして、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローのトナー像が、中間転写ベルト１６に正確に順次重ね合わせた状態で転写されていき、フルカラーの合成カラー画像が形成される。
【００２０】
一方、中間転写ベルト１６を挟んで、駆動ローラ１７（二次転写対向ローラ）に対向して二次転写ローラ１８が配設され、給紙ユニット２１から記録媒体である転写紙Ｐが給紙されると、それがレジストローラ対２２の回転によって所定のタイミングで、駆動ローラ１７と二次転写ローラ１８の間に送り込まれる。すると、中間転写ベルト１６に担持されている合成カラー画像が二次転写ローラ１８の作用により転写紙Ｐに一括して転写される。
【００２１】
そして、その転写紙Ｐ上のトナー像が、定着装置２３により熱と圧力によって定着され、図示しない排紙トレイ上に排出される。トナー像二次転写後の中間転写ベルト１６の表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置２０によって除去される。
【００２２】
なお、図１では、２次転写ローラを介して転写紙に転写する方式の例を示したが、図２に示すような、転写紙に直接転写する方式の画像形成装置を用いてもよい。
【００２３】
また、本実施の形態にかかるカラー画像形成装置では、検知部としての反射型センサ２４が、中間転写ベルト１６に向けて一定の決められた距離を置いて配設されている。タンデム方式のカラー画像形成装置においては、高画質のフルカラー画像を得るためには、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、中間転写ベルト１６（あるいは搬送ベルト）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、このトナーパッチの濃度を光学的な上記反射型センサ２４により検出し、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，およびトナー補給量等の画像濃度に影響を与える画像形成条件に対しフィードバックする。
【００２４】
また、タンデム方式のカラー画像形成装置においては、画像形成部の各々の取り付け誤差、露光装置の調整誤差／ひずみ／環境および経時変化、感光体ドラムの回転ムラ、像担持体の搬送ムラ／転写紙などの外乱による変動などにより、形成された画像において色ずれが発生する。このため、本実施の形態では、像担持体上に各色のマークとなるトナーパターンを形成し、このトナーパターンの各色の位置を光学的な上記反射型センサ２４により検出し、その検出結果から各色の色ずれ量を算出して、露光タイミングの調整などをフィードバックする。
【００２５】
図３は、反射型センサ２４の構成の一例を示す模式図である。反射型センサ２４は、像担持体としての中間転写ベルト１６に対向配置されており、中間転写ベルト１６の表面上に形成されたトナーパターン２５の濃度および各色の位置を検知する。
【００２６】
本実施の形態の反射型センサ２４は、赤外発光ダイオードなどの発光素子２４１と、フォトトランジスタ／フォトダイオードの受光素子２４２，２４３と、これらを収容するホルダ２４４とを備え、出力電圧信号により各色のトナー濃度および位置を測る。
【００２７】
受光素子２４２は、トナーパターン２５からの正反射光を検知し、受光素子２４３は、トナーパターン２５からの拡散反射光を検知する。このように、正反射光と拡散反射光の双方を検知することにより、ブラック（Ｋ）とカラー（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の低濃度から高濃度を検知することが可能となる。一方、各色の位置検出においては、正反射光を検知する受光素子２４２のみで検知する。ここで、正反射光は、中間転写ベルト１６等の像担持体の変形により検出値が極端に変動する。
【００２８】
図４は、本実施の形態にかかるカラー画像形成装置のハードウェア構成図である。図４に示すように、本実施の形態にかかるカラー画像形成装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）２６と、Ｉ／Ｏ部３２と、Ｉ／Ｆ部２９と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２８と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２７と、カウンタ３１と、記憶部としてのフラッシュメモリ３５と、書込部３０とを備えている。
【００２９】
ＲＯＭ２７は、各種制御プログラムが記憶された記憶媒体である。ＣＰＵ２６は、ＲＯＭ２７に記憶された各種制御プログラムに従って本実施形態のカラー画像形成装置の全体を制御する。
【００３０】
フラッシュメモリ３５は、トナー濃度および色ずれパラメータやトナーパターンテーブル、さらに各種制御に必要なパラメータを保存する記憶媒体である。ＲＡＭ２８は、本実施の形態のカラー画像形成装置の全体制御のワークエリア領域が確保される記憶媒体である。
【００３１】
Ｉ／Ｆ部２９は、有線ＬＡＮ，無線ＬＡＮ，ＵＳＢ等のインタフェースであり、Ｉ／Ｆ部２９により外部装置と接続される。書込部３０は、Ｉ／Ｆ部２９が外部装置から画像データを受信すると、受信した画像データをＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の各色の画像信号の分離を行い、分離された画像デジタル信号をフラッシュメモリ３５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１５に送出する。
【００３２】
カウンタ３１は、中間転写ベルト１６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及び色ずれ検出用のトナーパターン間時間をカウントするためのカウンタである。
【００３３】
トナー濃度制御および色ずれ制御においては、まず、書込部３０，露光装置１５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２５を、中間転写ベルト１６を一定速度で動かしながらフラッシュメモリ３５に格納されたタイミングで中間転写ベルト１６上に形成し、反射型センサ２４より検出されたトナー濃度および色ずれ情報がＩ／Ｏ部３２に入力され、その情報に基づきＣＰＵ２６により演算し、その補正パラメータがフラッシュメモリ３５に格納され、次の画像形成動作に受け継がれる。
【００３４】
次に、本実施の形態のカラー画像形成装置において色ずれ補正に関する機能的構成について説明する。図５は、本実施の形態の色ずれ補正に関する機能的構成を示すブロック図である。
【００３５】
本実施の形態のカラー画像形成装置は、図５に示すように、パターン形成部５０１と、色ずれ補正部５０３と、地肌データ取得部５０５と、基準位置算出部５０７と、ノイズ位置特定部５０９とを主に備えている。
【００３６】
パターン形成部５０１は、中間転写ベルト１６に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色ごとの色ずれ補正用のトナーパターンを予め定められた順序で形成する。なお、パターン形成部５０１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色ごとにトナーパターンを形成する指令を書込部３０に送出し、書込部３０が当該指令を受けて中間転写ベルト１６にトナーパターンを書き込む。
【００３７】
色ずれ補正部５０３は、反射型センサ２４によって検知された各色のトナーパターンに基づいて色ずれ補正を行う。
【００３８】
以下、本実施の形態のトナーパターンの形成および色ずれ補正について詳細に説明する。図６は、色ずれ補正制御におけるトナーパターンの説明図である。パターン形成部５０１は、中間転写ベルト１６上の３つの位置において、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色において８セットのトナーパターンを描画し、色ずれ補正部５０３は、Ｋに対するカラー色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の位置ずれ（色ずれ）を求める。色ずれ補正部５０３による色ずれ補正の具体的手法は、特開２００３−９８７９３号公報に開示された手法を用いる。
【００３９】
図７は、トナーパターンの検知時に、傷等のノイズ源を検知した場合の説明図である。中間転写ベルト１６上に傷等のノイズ源７０１が存在する場合、反射型センサ２４がノイズ源７０１を誤ってトナーパターンと認識してしまい、色ずれ補正部５０３が、本来の色ずれ量と異なる色ずれ量を算出してしまい、この結果、誤った補正量を算出してしまう場合がある。
【００４０】
このため、本実施の形態では、パターン形成部５０１が、ノイズ源７０１の中間転写ベルト１６上での位置を特定し、ノイズ源７０１を覆うようにトナーパターンを形成している。図８は、本実施の形態におけるトナーパターンとノイズ源との関係を示す説明図である。
【００４１】
図８に示すように、中間転写ベルト１６上に傷等のノイズ源７０１が存在する場合、パターン形成部５０１が、中間転写ベルト１６のノイズ源７０１を覆うようにしてトナーパターンを描画することで、反射型センサ２４によるノイズ源７０１に起因する誤検知を防止し、色ずれ補正部５０３により、精度に影響なく色ずれ補正を実行することが可能となる。
【００４２】
本実施の形態では、パターン形成部５０１は、主走査方向に平行な方向で、ノイズ源を覆うトナーパターンを形成している。例えば、図８に示す例では、中間転写ベルト１６のノイズ源７０１上に斜めのトナーパターンを描画しようとした場合、反射型センサ２４が斜めのトナーパターンを読み取る位置は斜めのトナーパターンの主走査方向および副走査方向の両方のずれに対して影響がある。これに対して、主走査方向と平行なトナーパターンについては、副走査方向の色ずれのみしか影響しない。この点を考慮すると、パターン形成部５０１は、傷等のノイズ源を覆う場合には、主走査方向と平行なトナーパターンで覆うことが好ましい。
【００４３】
本実施の形態では、上記のように、パターン形成部５０１がノイズ源７０１を覆うようにトナーパターンを中間転写ベルト１６上に形成するため、中間転写ベルト１６上におけるノイズ源７０１の位置を求める必要がある。本実施の形態では、地肌データ取得部５０５、基準位置算出部５０７、ノイズ位置特定部５０９により、中間転写ベルト１６上でのノイズ源の位置の特定を行っている。
【００４４】
図５に戻り、フラッシュメモリ３５は、予め、ノイズ源を含む中間転写ベルト１６上の地肌データである第１地肌検出データを記憶する。この第１地肌検出データは、事前に、地肌データ取得部５０５によって、中間転写ベルト１６を走査して反射型センサ２４による中間転写ベルト１６の一周分の地肌計測で得られたデータである。図９は、第１地肌検出データの一例を示す説明図である。図９において、縦軸が反射型センサ２４からの出力であり、横軸は時間である。この例では、中間転写ベルト１６の一周にかかる時間を１０［ｓｅｃ］としている。図９に示す第１地肌検出データでは、７．１［ｓｅｃ］付近と９．０［ｓｅｃ］付近で反射型センサ２４のセンサ出力のピーク値が確認される。これは、中間転写ベルト１６上の地肌の検出を開始してから７．１［ｓｅｃ］経過した位置と、９．０［ｓｅｃ］経過した位置に傷等のノイズ源が存在することを示している。
【００４５】
地肌データ取得部５０５は、反射型センサ２４に接続されており、中間転写ベルト１６の基準位置（ホームポジション）を求める際に、中間転写ベルト１６を任意の位置から走査して反射型センサ２４による中間転写ベルト１６の一周分の地肌計測で得られるデータである第２地肌検出データを取得する。図１０は、第２地肌検出データの一例を示す説明図である。図１０の例では、４．６［ｓｅｃ］付近と７．２［ｓｅｃ］付近に反射型センサ２４のセンサ出力のピーク値が確認される。これは、中間転写ベルト１６上の地肌の検出を開始してから４．６［ｓｅｃ］経過した位置と、７．２［ｓｅｃ］経過した位置に傷等のノイズ源が存在することを示している。
【００４６】
基準位置算出部５０７は、第１地肌検出データと第２地肌検出データとの位相差を求め、位相差に基づいて中間転写ベルト１６の基準位置（ホームポジション）を算出する。ここで、基準位置とは、中間転写ベルト１６上に存在するノイズ源の位置を把握するための基準点である。
【００４７】
基準位置算出部５０７は、第１地肌検出データと、第２地肌検出データの畳み込みデータとの積を求める相互相関関数に入力し、相互相関関数の関数値が最大値（相関ピーク値）となる入力値を位相差として算出する。ここで、相互相関関数は、（１）式で示される関数であり、二つの信号の類似性を調べるために用いられる。
【００４８】
【数１】
（１）式では、一つ目の信号ｆと二つ目の信号ｇの畳み込みを行う。この関数の結果として得られる（ｆ＊ｇ）（ｍ）の相関ピーク値が、２つの信号の重なりが最も大きい箇所となるため、（ｆ＊ｇ）（ｍ）の相関ピーク値に対応するｍの値が２つの信号の位相のずれ量となる。
【００４９】
図１１は、図９で示す事前に求めた第１地肌検出データと、図１０で示した計測値である第２地肌検出データとを、（１）式に入力して相関を求めたデータの例を示す説明図である。図１１の例では、２．５［ｓｅｃ］付近に相関ピーク値が確認される。このことは、図９における事前に判明している第１地肌検出データと、図１０で示した第２地肌検出データとの間に、２．５［ｓｅｃ］の位相差が存在することを示している。
【００５０】
すなわち、基準位置算出部５０７は、図９で示す第１地肌検出データにおける時間０［ｓｅｃ］を基準位置（ホームポジション）と仮定した場合、図１０で示す第２地肌検出データにおいて、測定開始時点の中間転写ベルト１６の位相から−２．５［ｓｅｃ］、若しくは、中間転写ベルト１６の一周にかかる時間が１０［ｓｅｃ］であるから、測定開始時点の中間転写ベルト１６の位相から１０−２．５＝７．５［ｓｅｃ］経過した時点を、中間転写ベルト１６の基準位置（ホームポジション）として求める。
【００５１】
従って、基準位置が上記のとおりわかるため、ノイズ位置特定部５０９は、図１０の地肌検出データから、基準位置算出部５０７で求めた中間転写ベルト１６上の基準位置からのノイズ源の位置を特定することができる。
【００５２】
そして、本実施の形態では、上述したパターン形成部５０１が、ノイズ位置特定部５０９で特定されたノイズ源の位置で、ノイズ源を覆うようにトナーパターンを形成する。
【００５３】
具体的には、色ずれ補正部５０３は、色ずれ補正を次のように行う。色ずれ補正部５０３は、トナーパターンの検知により得られたデータと理想的なレイアウトから得られるデータとを比較して色ずれ量を求め、色ずれ量に対する色ずれ補正の補正量を決定する。この場合、色ずれ補正部５０３は、理想的なレイアウトが変更になるため、レイアウト変更にあわせて色ずれ量を決定する必要がある。
【００５４】
例えば、図６のＫパッチとＹパッチ間の間隔をＬとする。レイアウト変更前の理想的なＫパッチとＹパッチ間の間隔をＬ＿ｉｂ、レイアウト変更前の色ずれパターン検知結果としてのＫパッチとＹパッチ間の間隔をＬ＿ｍｂとすると、色ずれ補正部５０３は、色ずれ量Ｌ＿ｇｂを、次の（２）式で求める。
【００５５】
Ｌ＿ｇｂ＝Ｌ＿ｉｂ−Ｌ＿ｍｂ ・・・（２）
ここで、レイアウト変更を行い、ＫパッチとＹパッチ間の間隔をＬ＿ｉａ＝Ｌ＿ｉｂ＋ΔＬと変更したとする。レイアウト変更後のトナーパターンの検知結果としてのＫパッチとＹパッチ間の間隔をＬ＿ｍａとすると、色ずれ補正部５０３は、色ずれ量Ｌ＿ｇａを次の以（３）式で求める。
【００５６】
Ｌ＿ｇａ＝Ｌ＿ｉａ−Ｌ＿ｍａ＝Ｌ＿ｉｂ＋ΔＬ−Ｌ＿ｍａ ・・・（３）
Ｌ＿ｉｂとΔＬは既知であり、Ｌ＿ｍａは測定して得られた結果なので、色ずれ補正部５０３は、レイアウト変更後の色ずれ量Ｌ＿ｇａも決定することができる。
【００５７】
次に、以上のように構成された本実施の形態の画像形成装置による一連の色ずれ補正処理について説明する。図１２は、本実施の形態の一連の色ずれ補正処理の手順を示すフローチャートである。
【００５８】
まず、地肌データ取得部５０５は、中間転写ベルト１６上の任意の位置から、中間転写ベルト１６の一周分の地肌計測を行い（ステップＳ１１）、第２地肌検出データを取得する。
【００５９】
次に、基準位置算出部５０７は、フラッシュメモリ３５から、予め記憶された第１地肌検出データを読み出す（ステップＳ１３）。そして、第１地肌検出データと、計測された第２地肌検出データとを（１）式の相互相関関数に入力して関数値を演算する（ステップＳ１５）。次に、基準位置算出部５０７は、演算した関数値の相関ピーク値を求め、求めた相関ピーク値を位相差とし、基準位置を求める（ステップＳ１７）。
【００６０】
次に、ノイズ位置特定部５０９は、中間転写ベルト１６の基準位置からノイズ源の位置を特定する（ステップＳ１９）。
【００６１】
そして、パターン形成部５０１は、ノイズ源の位置でトナーパターンを形成する（ステップＳ２１）。これにより、ノイズ源を覆うようにトナーパターンが形成される。
【００６２】
そして、反射型センサ２４でトナーパターンを検知し（ステップＳ２３）、色ずれ補正部５０３は、検知したトナーパターンに基づいて色ずれ量を求め、この色ずれ量に基づいて色ずれ補正を行う（ステップＳ２５）。
【００６３】
このように本実施の形態では、色ずれ補正制御において、中間転写ベルト１６のノイズ源を覆うようにトナーパターンを形成して、色ずれ補正を行っているので、ノイズ源の存在により中間転写ベルト１６上にトナーパターン全長の領域が確保できない場合でも色ずれ補正の精度を維持して色ずれ補正を実行することができる。
【００６４】
なお、図９，１０，１１で示した例はノイズ源が単一である場合の例であるが、中間転写ベルト１６上に存在するノイズ源は複数の場合においても、予め検出した第１地肌検出データと、地肌計測により得られる第２地肌検出データの相関を求めることにより、同様の手法で、複雑化することなく、中間転写ベルト１６の基準位置を求めることができる。
【００６５】
図１３は、中間転写ベルト１６上にノイズ源が複数存在する場合のトナーパターンの説明図である。このように、中間転写ベルト１６上に傷等のノイズ源７０１，７０２が複数存在する場合には、図１３の上段に示すように、一つのノイズ源７０１をトナーパターンによって覆っても、その他のノイズ源７０２がトナーパターンに覆われないような場合がある。この場合、中間転写ベルト１６上のノイズ源の位置は図９，１０，１１を用いて説明した方法により判明するため、図１３の下段に示すように、ノイズ源７０１，７０２に合わせてトナーパターンのレイアウトを変更することで、複数のノイズ源７０１，７０２をトナーパターンで覆い、ノイズ源７０１，７０２を検知しないようにすることが可能となる。
【００６６】
なお、本実施の形態の画像形成装置で実行される色ずれ補正プログラムは、ＲＯＭ２７等に予め組み込まれて提供される。
【００６７】
本実施の形態の画像形成装置で実行される色ずれ補正プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００６８】
さらに、本実施の形態の画像形成装置で実行される色ずれ補正プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施の形態の画像形成装置で実行される色ずれ補正プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【００６９】
本実施の形態の画像形成装置で実行される色ずれ補正プログラムは、上述した各部（地肌データ取得部５０５、基準位置算出部５０７、ノイズ位置特定部５０９、パターン形成部５０１、色ずれ補正部５０３）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭ２７から色ずれ補正プログラムを読み出して実行することにより上記各部がＲＡＭ２８等の主記憶装置上にロードされ、地肌データ取得部５０５、基準位置算出部５０７、ノイズ位置特定部５０９、パターン形成部５０１、色ずれ補正部５０３が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【００７０】
なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明したが、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の印刷機能を備えた画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
２４ 反射型センサ
２６ ＣＰＵ
３２ Ｉ／Ｏ部
２９ Ｉ／Ｆ部
２７ ＲＯＭ
２８ ＲＡＭ
３０ 書込部
３５ フラッシュメモリ
５０１ パターン形成部
５０３ 色ずれ補正部
５０５ 地肌データ取得部
５０７ 基準位置算出部
５０９ ノイズ位置特定部
７０１，７０２ ノイズ源
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７２】
【特許文献１】特開２００７−１５６２８１号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される像担持体と、
前記像担持体上のノイズ源の位置を特定するノイズ位置特定手段と、
前記像担持体に各色ごとの色ずれ補正用のパターンを形成する手段であって、特定されたノイズ源を覆う前記パターンを形成するパターン形成手段と、
前記像担持体に形成された前記パターンを検知する検知手段と、
検知された各色の前記パターンに基づいて色ずれ補正を行う補正手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
予め、前記ノイズ源を含む前記像担持体上のデータである第１地肌検出データを記憶する記憶手段と、
前記検知手段によって前記像担持体上を走査して、前記像担持体のデータである第２地肌検出データを取得する地肌データ取得手段と、をさらに備え、
前記ノイズ位置特定手段は、前記第１地肌検出データと、前記第２地肌検出データとに基づいて、前記ノイズ源の位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１地肌検出データと前記第２地肌検出データとの位相差を求め、前記位相差に基づいて前記像担持体の基準位置を算出する基準位置算出手段と、をさらに備え、
前記ノイズ位置特定手段は、前記基準位置からの前記ノイズ源の位置を特定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記基準位置算出手段は、前記第１地肌検出データと、前記第２地肌検出データの畳み込みデータとの積を求める相互相関関数に入力し、前記相互相関関数の関数値が最大になる入力値を前記位相差として算出することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記パターン形成手段は、前記ノイズ源が前記像担持体に複数存在する場合に、前記パターンを、前記ノイズ源の間隔に合わせて変更して形成し、
前記補正手段は、変更量に応じて前記色ずれ補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成装置で実行される色ずれ補正方法であって、
前記像担持体上のノイズ源の位置を特定するノイズ位置特定ステップと、
前記像担持体に各色ごとの色ずれ補正用のパターンを形成するステップであって、位置が特定されたノイズ源を覆う前記パターンを形成するパターン形成ステップと、
前記像担持体に形成された前記パターンを検知する検知ステップと、
検知された各色の前記パターンに基づいて色ずれ補正を行う補正ステップと、
を含むことを特徴とする色ずれ補正方法。
【請求項７】
像担持体上のノイズ源の位置を特定するノイズ位置特定ステップと、
前記像担持体に各色ごとの色ずれ補正用のパターンを形成するステップであって、位置が特定されたノイズ源を覆う前記パターンを形成するパターン形成ステップと、
前記像担持体に形成された前記パターンを検知する検知ステップと、
検知された各色の前記パターンに基づいて色ずれ補正を行う補正ステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
搬送される像担持体と、
前記像担持体上のノイズ源の位置を特定するノイズ位置特定手段と、
前記像担持体に各色ごとの色ずれ補正用のパターンを形成する手段であって、特定されたノイズ源を覆う前記パターンを形成するパターン形成手段と、
前記像担持体に形成された前記パターンを検知する検知手段と、
検知された各色の前記パターンに基づいて色ずれ補正を行う補正手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
予め、前記ノイズ源を含む前記像担持体上のデータである第１地肌検出データを記憶する記憶手段と、
前記検知手段によって前記像担持体上を走査して、前記像担持体のデータである第２地肌検出データを取得する地肌データ取得手段と、をさらに備え、
前記ノイズ位置特定手段は、前記第１地肌検出データと、前記第２地肌検出データとに基づいて、前記ノイズ源の位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１地肌検出データと前記第２地肌検出データとの位相差を求め、前記位相差に基づいて前記像担持体の基準位置を算出する基準位置算出手段と、をさらに備え、
前記ノイズ位置特定手段は、前記基準位置からの前記ノイズ源の位置を特定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記基準位置算出手段は、前記第１地肌検出データと、前記第２地肌検出データの畳み込みデータとの積を求める相互相関関数に入力し、前記相互相関関数の関数値が最大になる入力値を前記位相差として算出することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記パターン形成手段は、前記ノイズ源が前記像担持体に複数存在する場合に、前記パターンを、前記ノイズ源の間隔に合わせて変更して形成し、
前記補正手段は、変更量に応じて前記色ずれ補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成装置で実行される色ずれ補正方法であって、
前記像担持体上のノイズ源の位置を特定するノイズ位置特定ステップと、
前記像担持体に各色ごとの色ずれ補正用のパターンを形成するステップであって、位置が特定されたノイズ源を覆う前記パターンを形成するパターン形成ステップと、
前記像担持体に形成された前記パターンを検知する検知ステップと、
検知された各色の前記パターンに基づいて色ずれ補正を行う補正ステップと、
を含むことを特徴とする色ずれ補正方法。
【請求項７】
像担持体上のノイズ源の位置を特定するノイズ位置特定ステップと、
前記像担持体に各色ごとの色ずれ補正用のパターンを形成するステップであって、位置が特定されたノイズ源を覆う前記パターンを形成するパターン形成ステップと、
前記像担持体に形成された前記パターンを検知する検知ステップと、
検知された各色の前記パターンに基づいて色ずれ補正を行う補正ステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１４５７１９（Ｐ２０１２−１４５７１９Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３４９４（Ｐ２０１１−３４９４）
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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