色ずれ量検出装置、色ずれ量検出方法
【課題】それぞれ異なる色のトナー像の主走査方向の相対的な色ずれ量を精度良く検出することを低コストで実現できる色ずれ量検出装置、及び、色ずれ量検出方法を提供することを目的とする。
【解決手段】第１パターン、及び、第１パターンとの間で相対的に主走査方向に重なり合う第１パターンとは異なる色の第２パターンを記録媒体に形成する画像形成手段３０と、第１及び第２のパターンを表す第１及び第２のパターン画像データを生成する画像読取手段７と、第１及び第２のパターン画像データにおいて、主走査方向の濃度分布を判別する濃度分布判別手段９０と、主走査方向の濃度分布において、第１閾値以上であり、且つ、第１閾値よりも大きな第２閾値未満である濃度が存在する割合を判別する濃度割合判別手段９１と、判別された割合と予め設定された基準割合との差の絶対値から、第１及び第２のパターンの主走査方向の相対的な色ずれ量を検出する色ずれ量検出手段９２と、を備える。
【解決手段】第１パターン、及び、第１パターンとの間で相対的に主走査方向に重なり合う第１パターンとは異なる色の第２パターンを記録媒体に形成する画像形成手段３０と、第１及び第２のパターンを表す第１及び第２のパターン画像データを生成する画像読取手段７と、第１及び第２のパターン画像データにおいて、主走査方向の濃度分布を判別する濃度分布判別手段９０と、主走査方向の濃度分布において、第１閾値以上であり、且つ、第１閾値よりも大きな第２閾値未満である濃度が存在する割合を判別する濃度割合判別手段９１と、判別された割合と予め設定された基準割合との差の絶対値から、第１及び第２のパターンの主走査方向の相対的な色ずれ量を検出する色ずれ量検出手段９２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ異なる色のトナー像の相対的な色ずれ量を検出する色ずれ量検出装置、及び、色ずれ量検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、それぞれ異なる色のトナー像を像担持体に形成する画像形成装置において、それぞれ異なる色のトナー像が像担持体の周面に形成される相対的な位置関係がずれる現象を表す色ずれが生じることがある。このような色ずれは、それぞれ異なる色のトナー像が付着すべき潜像が像担持体の周面に形成される位置が、本来形成される位置からずれることによって生ずる。
【０００３】
そこで、画像形成装置において、このような現象が生じることを抑制するために、色ずれを補正するレジストレーションが行われている。このようなレジストレーションは、例えば、それぞれ異なる色のトナー毎に、光源、像担持体、現像器を有するタンデム方式の画像形成装置において、必ず実行されている。
【０００４】
レジストレーションを行う方法には、例えば、以下の方法が挙げられる。すなわち、各色に対応した像担持体が、各色のトナー像を、周回駆動されている転写ベルトの表面に対して重なり合うように形成する。ここに、各色のトナー像は、例えば、主走査方向に対して一定の角度を有する直線を示す像である。そして、レジストレーション用のセンサが、各色の直線を検出する。転写ベルトの表面に各色のトナー像が形成される位置が主走査方向に相対的にずれていれば、各色のトナー像は、副走査方向（転写ベルトの周回方向）に沿って配列している。そこで、制御部は、各色の直線が検出された時間差に基づいて各色の直線の主走査方向の相対的な色ずれ量を求めて、色ずれを無くす補正を行う。
【０００５】
ところで、主走査方向の相対的な色ずれ量は、数１０μｍ程度である。そのため、レジストレーション用のセンサには高い検出精度が求められる。また、転写ベルトの表面にトナー像が転写される際には、現像特性やトナー残量等に影響されて、センサによってトナー像の濃度として検出される値が変動しやすい。更に、レジストレーション用のセンサと転写ベルトとの距離も変動しやすい。これらの事象は、センサにおける検知誤差の原因となる。そのため、センサにおいて容易に検知誤差が生じる。従って、レジストセンサは、検知誤差を補正することも求められる。従って、レジストレーション用のセンサは高価となってしまう。
【０００６】
一方、特許文献１に記載されている方法において、比較的安価な光学センサを用いたレジストレーションが行われている。つまり、画像形成装置が、感光体ドラムの周面において、感光体ドラムの回転方向に沿って、黒のトナー像と赤のトナー像とが相対的に主走査方向に重なり合う複数のパターンを形成する。そして、光学センサによって、複数のパターンの各々において発生した反射光の光量を計測する。そして、複数のパターンの各々において発生した反射光の光量を比較して、黒のトナー像と赤のトナー像との主走査方向の相対的な色ずれ量を推定する。最後に、推定した色ずれ量に基づいて感光体ドラムへのレーザ光の照射開始位置を修正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６―１００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１に記載されている方法には、以下に示される問題がある。つまり、光学センサは、レジストレーション用の専用のセンサと比較して比較的安価であるが、検出精度や検知誤差の補正性能が劣る。特許文献１に記載されている方法では、相対的な色ずれ量が、感光体ドラムの回転方向に沿って光学センサの検知範囲に順次到達する２つのパターンの濃度差を比較する処理を経て推定されている。そのため、感光体ドラムに形成されるパターンの濃度の変動が、光学センサによってトナー像の濃度として検出される値に対して顕著に影響を与える。従って、２つのパターンの濃度差を比較する処理を経て色ずれ量を推定する方法では、色ずれ量が精度よく検出されない。
【０００９】
また、このような方法は、像担持体の周面のうち、光学センサが反射光を受光できない領域において生じる色ずれ量を推定することができない。従って、像担持体の周面のうち主走査方向の全域において生じる色ずれの色ずれ量を検出することができない。主走査方向の全域における色ずれは、例えば、部分倍率ずれが生じることで生じる。部分倍率ずれは、像担持体の周面に照射されたレーザ光の光束の照射面における主走査方向の長さが本来の長さとは異なる長さに変化する現象が、部分的に生じることで生じる。このように、レーザ光の光束の照射面における主走査方向の長さが本来の長さとは異なる長さに変化する現象が部分的に生じれば、主走査方向の長さが変化した光束が照射された像担持体の周面において、トナーが付着すべき位置及びトナーが付着しない位置が本来の位置から主走査方向においてずれる。
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、像担持体に形成されたそれぞれ異なる色のトナー像の主走査方向の相対的な色ずれ量を精度良く検出することを低コストで実現できる色ずれ量検出装置、及び、色ずれ量検出方法を提供することを目的とする。また、像担持体の周面のうち主走査方向の全域において生じる色ずれの色ずれ量を検出することができる色ずれ量検出装置、及び、色ずれ量検出方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一局面に係る色ずれ量検出装置は、トナー像からなる第１パターン、及び、前記第１パターンとは異なる色のトナー像からなり、前記第１パターンとの間で相対的に主走査方向に重なり合う第２パターンのそれぞれを、対応する像担持体に形成し、前記像担持体のそれぞれに形成された前記第１及び第２のパターンのそれぞれを記録媒体に形成する画像形成手段と、前記記録媒体に形成された前記第１及び第２のパターンを読み取って、第１及び第２のパターン画像データを生成する画像読取手段と、前記画像読取手段によって生成された前記第１及び第２のパターン画像データにおいて、主走査方向の濃度分布を判別する濃度分布判別手段と、前記濃度分布判別手段によって判別された前記主走査方向の濃度分布において、予め設定された第１閾値以上であり、且つ、予め設定され前記第１閾値よりも大きな第２閾値未満である濃度が存在する割合を判別する濃度割合判別手段と、
前記濃度割合判別手段によって判別された前記割合と予め設定された基準割合との差の絶対値を求めて、求めた前記絶対値から、前記第１及び第２のパターン画像の主走査方向の相対的な色ずれ量を検出する色ずれ量検出手段と、を備えることを特徴とする（請求項１）。
【００１２】
この構成によれば、第１パターン及び第１パターンと主走査方向に重なり合い第１パターンとは異なる色の第２パターンが記録媒体に形成される。そして、記録媒体に形成された第１及び第２のパターンを表す第１及び第２のパターン画像データが生成される。そして、第１及び第２のパターン画像の主走査方向の濃度分布が判別され、判別された濃度分布から、第１の閾値以上であり、且つ、第１閾値よりも大きな第２閾値未満である濃度が存在する割合が判別される。そして、判別された割合と予め設定された基準割合との差の絶対値が求められ、求められた絶対値から、第１及び第２のパターンの主走査方向の相対的な色ずれ量が検出される。
【００１３】
そのため、第１及び第２のパターンの全体を表す第１及び第２のパターン画像データに対して、第１パターンと第２パターンとが重なり合う部分以外の部分に相当する画像データが存在する割合が得られて、その割合と基準割合との差の絶対値から、第1及び第２のパターン画像の主走査方向の相対的な色ずれ量が検出される。
【００１４】
そのため、第１パターン及び第２パターンの全体に対して、第１パターンと第２パターンとが重なっていない部分が存在する割合が、基準とされる割合からどの程度異なっているかに応じて、色ずれ量が検出される。従って、レジストレーション用の高価なセンサが要されずに、第１パターンと第２パターンとの間で生じる主走査方向の正味の色ずれ量が判断される。
【００１５】
従って、像担持体に形成されたそれぞれ異なる色のトナー像の主走査方向の相対的な色ずれ量を精度良く検出することを低コストで実現できる。
【００１６】
上記構成において、前記色ずれ量検出手段には、前記絶対値として各々異なる値が設定されており、且つ、前記絶対値として設定された各々異なる値に対応して、各々異なる色ずれ量が設定されており、前記色ずれ量検出手段は、前記絶対値に相当する前記色ずれ量を検出する構成とすることができる（請求項２）。この構成によれば、濃度割合判別手段によって判別された割合と基準割合との差の絶対値が判れば、その絶対値に相当する色ずれ量が容易に判る。従って、絶対値から色ずれ量が容易に検出される。
【００１７】
上記構成において、前記第１及び第２のパターン画像データは、多値画像データである構成とすることができる（請求項３）。この構成によれば、第１及び第２のパターン画像データは、階調が多い多値画像データからなる。そのため、第１及び第２のパターン画像データの濃度分布には、多くの異なる濃度が含まれることになるので、第１及び第２のパターン画像データにおいて、第１閾値以上であり第２閾値未満である濃度が存在する割合が精度よく判別される。
【００１８】
上記構成において、前記濃度が、前記第１及び第２のパターン画像データをなす画素において、予め設定された数の画素の階調値を平均した平均値である構成とすることができる（請求項４）。
【００１９】
この構成によれば、濃度分布判別手段によって主走査方向の分布が判別されるべき濃度は、第１及び第２のパターン画像データをなす画素において、予め設定された数の画素の階調値を平均した平均値である。そのため、第１及び第２のパターンが記録媒体に形成される際に、現像特性やトナー残量等による影響が生じて第１及び第２のパターンの各画素の階調値に誤差が生じても、各画素の階調値が周辺画素の階調値とともに平均化されるので誤差による影響が緩和される。そのため、色ずれ量の検出を行う障害となる現像特性やトナー残量等による影響が及ぶことが緩和される。
【００２０】
上記構成において、前記第１及び第２のパターンが、主走査方向に平行に配列されている構成とすることができる（請求項５）。そのため、第１及び第２のパターンは、主走査方向にのみ重なり合った状態となる。従って、第１及び第２のパターンが、主走査方向の色ずれ量を検出することに適したパターンとなる。
【００２１】
上記構成において、前記記録媒体において、前記第１及び第２のパターンからなる組み合わせが、主走査方向に複数配列されている構成とすることができる（請求項６）。この構成によれば、色ずれ量を検出するための第１及び第２のパターンからなる組み合わせが、記録媒体において主走査方向に複数配列されている。そのため、像担持体の主走査方向の複数箇所において色ずれ量が検出される。従って、像担持体の周面のうち主走査方向の全域において生じる色ずれの色ずれ量が検出される。
【００２２】
また、本発明の他の局面に係る色ずれ量検出方法は、色ずれ量検出装置が、トナー像からなる第１パターン、及び、前記第１パターンとは異なる色のトナー像からなり、前記第１パターンとの間で相対的に主走査方向に重なり合う第２パターンのそれぞれを、対応する像担持体に形成し、前記像担持体のそれぞれに形成された前記第１及び第２のパターンのそれぞれを記録媒体に形成する画像形成ステップと、前記記録媒体に形成された前記第１及び第２のパターンを読み取って、第１及び第２のパターン画像データを生成する画像読取ステップと、前記第１及び第２のパターン画像データにおいて、主走査方向の濃度分布を判別する濃度分布判別ステップと、前記主走査方向の濃度分布において、予め設定された第１閾値以上であり、且つ、予め設定され前記第１閾値よりも大きな第２閾値未満である濃度が存在する割合を判別する濃度割合判別ステップと、前記割合と予め設定された基準割合との差の絶対値を求めて、求めた前記絶対値から、前記第１及び第２のパターンの主走査方向の相対的な色ずれ量を検出する色ずれ量検出ステップと、を実行することを特徴とする（請求項７）。
【００２３】
この方法は、請求項１に記載の色ずれ量検出装置が行う処理に対応する方法である。そのため、請求項１に記載の効果が実現される。また、第１及び第２のパターンが主走査方向に複数配列していれば、主走査方向の主走査方向の全域において生じる色ずれの色ずれ量を検出することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、第１パターン及び第２パターンの全体に対して、第１パターンと第２パターンとが重なっていない部分が存在する割合が、基準とされる割合からどの程度異なっているかに応じて、色ずれ量が検出される。従って、レジストレーション用の高価なセンサが要されずに、第１パターンと第２パターンとの間で生じる主走査方向の正味の色ずれ量が判断される。従って、像担持体に形成されたそれぞれ異なる色のトナー像の主走査方向の相対的な色ずれ量を精度良く検出することを低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出装置を内蔵した画像形成装置の概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出装置を内蔵した画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】第１パターン及び第２パターンを有する記録紙の一例を示した図である。
【図４】記録紙が読み取られて生成された第１パターン画像データ及び第２パターン画像データを模式的に示した図である。
【図５】色ずれ量検出処理の概要の一例（色ずれが生じていない状態）を説明するための図である。
【図６】色ずれ量検出処理の概要の一例（色ずれが生じている状態）を説明するための図である。
【図７】色ずれ量検出処理の概要の他の例（色ずれが生じている状態）を説明するための図である。
【図８】色ずれ量検出処理の概要のさらに他の例（色ずれが生じている状態）を説明するための図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出方法の概要の一例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出装置及び色ずれ量検出方法について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出装置を内蔵した画像形成装置の概略断面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出装置を内蔵した画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。尚、図１に示される画像形成装置は、タンデム方式の画像形成装置１である。
【００２７】
図１において、画像形成装置１は、原稿を読み取って原稿の画像データを生成する画像読取部（画像読取手段）７、画像読取部７で読み取られた原稿の画像を記録紙（記録媒体）Ｐに転写する本体部２、及び、本体部２で原稿の画像が転写された記録紙が排出される記録紙排出部６を備える。
【００２８】
画像読取部７は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）などにより構成されたスキャナ７１を備える。画像読取部７は、このスキャナ７１により原稿台７２に載置された原稿を読み取られて原稿の画像を生成する。また、画像読取部７は、原稿載置部７３に積層された複数枚の原稿を順次読取窓７４上に送り出し、この読取窓７４の位置で、スキャナ７１によって原稿を読み取らせて原稿の画像を生成させる。
【００２９】
本体部２は、給紙部１０、画像形成部（画像形成手段）３０、転写搬送部４０、定着ユニット５０、記録紙搬送部２０、及び、制御部９を備える。給紙部１０は、記録紙Ｐの束が給紙カセットに積載されており、給紙カセットに積載された記録紙Ｐの束を、最上位の記録紙Ｐから１枚ずつ記録紙搬送部２０の最下流部に給紙する。
【００３０】
記録紙搬送部２０は、給紙部１０から最下流部に給紙された記録紙Ｐを各種ローラ対によって、画像形成部３０および転写搬送部４０と、定着ユニット５０にこの順序で通紙し、記録紙搬送部２０の最下流部近傍に設けられた記録紙排出部６まで搬送する。
【００３１】
画像形成部３０は、記録紙搬送部２０により通紙される記録紙Ｐに複数のトナー画像を多重形成する。画像形成部３０は、マゼンダのトナー画像を形成する第１の画像形成ユニット３０Ｍ、シアンのトナー画像を形成する第２の画像形成ユニット３０Ｃ、イエローのトナー画像を形成する第３の画像形成ユニット３０Ｙ、及び、ブラックのトナー画像を形成する第４の画像形成ユニット３０Ｋ、を備える。各画像形成ユニット３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｙ，３０Ｋは、この順序で、記録紙Ｐが搬送される方向に沿って所定間隔をおいて画像形成部３０に配設されている。
【００３２】
各画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋは、それぞれ、感光体ドラム（像担持体）３１、帯電部３２、現像部３４、及び、クリーニング部３５を備える。帯電部３２、現像部３４、及び、クリーニング部３５は、いずれも、感光体ドラム３１の周面に対向して配設されている。帯電部３２は、感光体ドラム３１を帯電する。露光部３３は、帯電がされた感光体ドラム３１に潜像を形成する。現像部３４は、形成された潜像にトナーを付着させることによって現像して、感光体ドラム３１の周面にトナー像を形成する。このように感光体ドラム３１の周面に形成されたトナー像が、転写搬送部４０に搬送されて感光体ドラム３１の位置に通紙される記録紙Ｐに転写される。
【００３３】
現像部３４は、トナー収納部３４１を備える。各画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋのトナー収納部３４１は、それぞれ、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナーが収納される。各画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋの現像部３４は、自己のトナー収納部３４１に収納されたトナーを用いて、感光体ドラム３１に形成された潜像を現像する。これにより、各現像部３４は、それぞれ、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー像を各感光体ドラム３１に形成する。このように各感光体ドラム３１に形成されたトナー像は、記録紙Ｐが転写ベルト４１によって搬送されてきた際に、記録紙Ｐへ転写される。
【００３４】
転写搬送部４０は、従動ローラ４２、駆動ローラ４３、従動ローラ４２及び駆動ローラ４３の間に跨って配設された無端状の転写ベルト４１、及び、４個の転写ローラ４４、を備える。各画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋにおいて、４個の転写ローラ４４の各々は、感光体ドラム３１近傍に１個ずつ設けられ、各感光体ドラム３１に対向して設けられている。
【００３５】
転写搬送部４０は、記録紙搬送部２０によって搬送されてきた記録紙Ｐを、各画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋに沿って搬送する。記録紙Ｐは、各画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋの各々において、感光体ドラム４１と転写ローラ４４との間で形成される転写ニップ部を通過する際に、感光体ドラム４１に形成された各色のトナー像が転写される。転写搬送部４０は、各画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋにおいて各色のトナー像が転写された記録紙Ｐを定着ユニット５０へ搬送する。
【００３６】
定着ユニット５０は、転写搬送部４０により搬入された記録紙を加熱することにより、先に４つの画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋにより当該記録紙に転写されたトナー像を当該記録紙に定着させる。
【００３７】
画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋのトナー収納部３４１は、それぞれ、当該トナー収納部３４１に収納されたトナーの残量を検出するセンサＳＭ、ＳＣ、ＳＹ、及びＳＫを備えており、画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋの各々のトナー収納部３４１に収納されたマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナーの残量を検出する。制御部９は、ＣＰＵなどで構成されており、画像形成装置１を統括的に制御する。
【００３８】
図２において、画像形成装置１は、制御部９、スキャナ７１、操作部５、記憶部６７、画像形成部３０、及び、通信部６６、を備える。尚、以下の説明において、図１と同じ構成要素は、同一の符号が付されて説明が省略される。
【００３９】
このような画像形成装置１において、制御部９、スキャナ７１、操作部５、及び、記憶部６７は、画像読取部７に組み込まれている。また、制御部９、画像形成部３０、スキャナ７１、及び、記憶部６７は、本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出装置８を構成する。
【００４０】
画像形成装置１において、スキャナ７１は、先述された機能を有する他に、第１パターン１００及び第２パターン１０１を有する記録紙Ｐを読み取って第１パターン１００を表す第１パターン画像データ１０１Ｄ、及び、第２パターン１０１を表す第２パターン画像データ１０１Ｄを生成する。操作部５は、使用者がコピー機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能及びスキャナ機能等に関する操作を行うために使用され、使用者による操作命令（コマンド）等を制御部９に与える。
【００４１】
記憶部６７は、スキャナ７１において生成された画像を記憶する記憶部や、ファクシミリ通信を行う時の短縮釦登録の相手先名称やファクシミリ番号、或いは、ネットワークスキャナとして使用される際の送信相手先のＩＰアドレスなどを予め記憶したりする記憶部を有して構成されている。また、記憶部６７には、第１パターン１００及び第２パターン１０１を有する記録紙Ｐ（図３参照）を形成するためのパターンデータが記憶されている。
【００４２】
通信部６６は、図略のネットワークインターフェースを用い、ネットワークを介して接続されたコンピュータやファクシミリ装置等の外部装置との間で、種々のデータの送受信を行う。例えば、通信部６６は、記憶部６７へ記憶されている画像を外部装置へ送信することができる。画像形成部３０は、先述された機能を有する他に、第１パターン１００及び第２パターン１０１を有する記録紙Ｐ（図３参照）を形成する。つまり、画像形成部３０は、第１パターン１００を表すトナー像、及び、第２パターン１０１を表すトナー像のそれぞれを、対応する感光体ドラム３１のそれぞれの周面に形成し、感光体ドラム３１のそれぞれの周面に形成されたトナー像のそれぞれを、記録紙Ｐに形成する。
【００４３】
画像形成装置１において、スキャナ７１、操作部５、記憶部６７、画像形成部３０、及び、通信部６６は、制御部９による制御の下で動作する。つまり、制御部９は、ユーザから操作部５に入力された各種の指示信号等に応じて、図略のＲＯＭ又は記憶部６７に記憶されている動作制御プログラムに基づいた処理を実行し、各機能部への指示信号の出力、データ転送等を行って画像形成装置１を統括的に制御する。
【００４４】
制御部９は、濃度分布判別部（濃度分布判別手段）９０、濃度割合判別部（濃度割合判別手段）９１、及び、色ずれ量検出部（色ずれ量検出手段）９２、を備える。濃度分布判別部９０は、スキャナ７１によって生成された第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて、主走査方向の濃度分布を判別する。
【００４５】
濃度割合判別部９１は、濃度分布判別部９０によって判別された主走査方向の濃度分布において、予め設定された第１閾値（閾値１）以上であり、且つ、予め設定され第１閾値（閾値１）よりも大きな第２閾値（閾値２）未満である濃度が存在する割合を判別する。
【００４６】
色ずれ量検出部９２は、後述される基準割合Ｎを表す基準割合データが設定されている。そして、色ずれ量検出部９２は、濃度割合判別部９１によって判別された割合と基準割合Ｎとの差の絶対値を求めて、求めた絶対値から、第１及び第２のパターン１００、１０１の主走査方向の相対的な色ずれ量を検出する。色ずれ量検出部９２は、例えば、以下の処理によって色ずれ量を検出することができる。つまり、色ずれ量検出部９２は、予め濃度割合判別部９１によって判別されうる割合としてそれぞれ異なる値が設定されている。そして、割合として設定されているそれぞれ異なる値に対応して、色ずれ量としてそれぞれ異なる値が設定されている。このような設定がされていれば、色ずれ量検出部９２は、濃度割合判別部９１によって判別された割合が判れば、その割合に対応する色ずれ量が容易に判る。
【００４７】
図３は、第１パターン１００及び第２パターン１０１を有する記録紙Ｐの一例を示した図である。尚、図３は、第２パターン１０１をなすトナー像が感光体ドラム３１の周面に形成される際に色ずれが生じていない記録紙Ｐを示している。また、このような記録紙Ｐは、画像形成部３０によって形成される。
【００４８】
図３において、記録紙Ｐには、マゼンダ色の長方形状のトナー像からなる第１パターン１００の各々が平行に主走査方向に配列されている。また、第１パターン１００とは異なる色のトナー像からなる長方形状の第２パターン１０１の各々が、第１パターン１００の各々と主走査方向に重なり合う状態で、第１パターン１００の各々と主走査方向に平行に配列されている。第１パターン１００及び第２パターン１０１の濃度は同じ濃度である。
【００４９】
また、第２パターン１０１の色は、画像形成ユニット３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋの各々に収納されているシアン、イエロー、及びブラックのいずれか一色である。尚、以下の説明において、第２パターン１０１の色は、ブラックとされる。また、図３において、記録紙Ｐの角に存在するマークＭは、スキャナ７が、第１及び第２のパターン１００及び１０１が主走査方向に対してどの程度傾いているかを判別するためのマークである。このマークの存在により、主走査方向に対して角度をもった状態で読取窓７４の上に給紙された記録紙Ｐから第１及び第２のパターン１００、１０１を読み取って、傾き補正をどの程度行えばよいのかが判る。
【００５０】
尚、図３において、第１及び第２のパターン１００及び１０１は、主走査方向及び副走査方向に対して一定の角度をなすように斜めに配列されている。しかしながら、第１及び第２のパターン１００及び１０１の長手方向が副走査方向と並列であってもよい。このような記録紙Ｐがスキャナ７によって読み取られて、後述される色ずれ量検出処理が行われる。
【００５１】
図４は、図３に示される記録紙Ｐが読み取られて生成された第１パターン画像データ１００Ｄ及び第２パターン画像データ１０１Ｄを模式的に示した図である。尚、図４において、第１パターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄは、色ずれが生じていない第１及び第２のパターン１００及び１０１が読み取られて生成された画像である。そのため、第１パターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて色ずれは生じていない。また、図４において、複数の格子は画素を表している。
【００５２】
図４において、第１パターン画像データ１００Ｄ及び第２パターン画像データ１０１Ｄとの間には、重なり部分画像１０２Ｄが存在する。このような重なり部分画像１０２Ｄは、第１パターン１００（図３参照）と第２パターン１０１（図３参照）とが主走査方向に重なり合っている部分の画像を表す。
【００５３】
また、図４において、第１パターン画像データ１００Ｄ及び第２パターン画像データ１０１Ｄをなす画素の階調値（以下、濃度という）は同一の値である。先述されたように、第１パターン画像データ１００Ｄによって表される第１パターン１００と、第２パターン画像データ１０１Ｄによって表される第２パターン１０１とは、同じ濃度であるからである。しかしながら、重なり部分画像１０２Ｄをなす画素の階調値（以下、濃度という）は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄの濃度よりも大きな濃度である。先述されたように、重なり部分画像１０２Ｄによって表される重なり部分は、それぞれが同じ濃度である第１及び第２のパターン１００及び１０１が重なり合う部分に対応する画像であるからである。
【００５４】
尚、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄは、階調が多い多値画像データからなることが望ましい。第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて、後述される濃度分布が精度よく判別されるからである。
【００５５】
つまり、トナー像が感光体ドラム３１の周面に形成される位置が主走査方向にずれる色ずれ量は１０μｍ単位で生じる。そのため、色ずれ量が精度よく検出されるためには、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄをなす画素は、１０μｍ四方であることが望ましい。しかしながら、スキャナ７が生成できる画像をなす画素は、通常、４２μｍ四方である。スキャナ７の解像度は、通常、６００ｄｐｉであるからである。第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄが多値画像データであれば、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄが画像処理されて、１０μｍ四方の画素の集合とされうるからである。このような画像処理として、例えば、移動平均が挙げられる。
【００５６】
画像形成装置１において、濃度分布判別部９０、濃度割合判別部９１、及び、色ずれ量検出部９２は、以下に示される処理を行って、第１パターン１００及び第２パターン１０１の主走査方向の相対的な色ずれ量を検出する。
【００５７】
濃度分布判別部９０は、図４に示される第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて、主走査方向の濃度分布を判別する。つまり、濃度分布判別部９０は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて、主走査方向の１ラインに存在する画素の濃度をサンプリングする処理を、副走査方向に繰り返して行う。このような処理により、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄの主走査方向の濃度分布が判別される。このような処理により判別された第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０Ｄの主走査方向の濃度分布は、図５（ａ）に示される濃度分布である。
【００５８】
尚、濃度分布判別部９０は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄをなす画素において、以下の処理を行ってもよい。つまり、濃度分布判別部９０は、主走査方向及び副走査方向のいずれか一方又は両方の範囲内に存在する複数の画素を１ブロックとして順次区分し、区分されたブロックに存在する画素の階調値の平均値を記憶する。そして、各ブロックの平均値を主走査方向にサンプリングする処理を副走査方向に繰り返して行う。このような処理によっても、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄの主走査方向の濃度分布が判る。
【００５９】
図５は、色ずれ量検出処理の概要の一例（色ずれが生じていない状態）を説明するための図である。尚、図５（ａ）は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄの主走査方向の濃度分布を示した図である。図５（ｂ）は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて、閾値２以上の濃度を有する画素（重なり部分画像１０２Ｄをなす画素）が検出されたことをハイレベルのパルスで示すデジタル信号である。
【００６０】
また、図５（ｃ）は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて、閾値１以上の濃度を有する画素（第１パターン画像データ１００及び第２パターン画像データ１０１Ｄ、及び重なり部分画像１０２Ｄのいずれかの画像をなす画素）が検出されたことをハイレベルのパルスで示すデジタル信号である。図５（ｄ）は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて、閾値１以上であり、且つ、閾値２未満である濃度を有する画素（第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄのいずれか一方の画像をなす画素）が検出されたことをハイレベルのパルスで示すデジタル信号である。
【００６１】
濃度割合判別部９１は、図５（ａ）に示される濃度分布において、主走査方向の始端から終端に向けて、以下の処理を行う。つまり、濃度割合判別部９１は、図５（ｂ）に示されるように、閾値２以上である濃度を有する画素が存在する時間の間には「１」を表すデジタル信号を出力する一方、閾値２以上である濃度を有する画素がない時間の間には「０」を表すデジタル信号を出力する。濃度割合判別部９１は、このような「１」及び「０」で表される図５（ｂ）に示されるデジタル信号（以下、デジタル信号２という）を記憶部６７へ記憶させる。
【００６２】
次に、濃度割合判別部９１は、図５（ａ）に示される濃度分布において、主走査方向の始端から終端に向けて、以下の処理を行う。つまり、濃度割合判別部９１は、図５（ｃ）に示されるように、濃度１以上である濃度を有する画素が存在する時間の間には「１」を表すデジタル信号を出力する一方、閾値１以上である濃度を有する画素がない時間の間には「０」を表すデジタル信号を出力する。濃度割合判別部９１は、このような「１」及び「０」で表される図５（ｃ）に示されるデジタル信号（以下、デジタル信号１という）を記憶部６７へ記憶させる。
【００６３】
次に、濃度割合判別部９１は、図５（ｃ）に示されるデジタル信号１を表す「１」及び「０」から、図５（ｂ）に示されるデジタル信号２を表す「１」及び「０」を減じる処理を行う。この処理により、図５（ａ）に示される濃度分布において、閾値１以上であり且つ閾値２未満である濃度が存在する時間が「１」で表され、閾値１以上であり且つ閾値２未満である濃度が存在する時間以外の時間が「０」で表される。濃度割合判別部９１は、このような「１」及び「０」で表される図５（ｄ）に示されるデジタル信号（以下、デジタル信号３という）を用いて色ずれ量検出処理を行う。尚、前記デジタル信号３は、図５（ｃ）に示されるデジタル信号１と、図５（ｂ）に示されるデジタル信号との論理積を演算することによっても得られる。
【００６４】
以下の説明において、デジタル信号３のうち「１」を表す時間Ｒ１は、前記濃度分布において閾値１以上であり且つ閾値２未満である濃度が存在する割合として扱われる。また、デジタル信号３のうち「０」を表す時間は、前記濃度分布において閾値１以上であり且つ閾値２未満である濃度以外の濃度が存在する割合として扱われる。
【００６５】
図５（ｄ）において、時間Ｒ１が「ｘ」であり、時間Ｒ２が「ｙ」であるとする。すると、図５（ａ）に示される濃度分布において、時間Ｒ１が占める割合は、２ｘ／（２ｘ＋ｙ）（以降「基準割合Ｎ」という）である。このような値Ｎとなる時間Ｒ１が得られる際には、時間Ｒ１が占める割合と基準割合Ｎとの差は「０」である。このような場合、色ずれ量検出部９２は、色ずれがないことを検出する。
【００６６】
図６は、色ずれ量検出処理の概要の一例（色ずれが生じている状態）を説明するための図である。尚、図６において、図６（ａ）〜図６（ｄ）の各々は、図５（ａ）〜図５（ｄ）の各々と同様であるため、説明が省略される。
【００６７】
図６において、時間Ｒ１が「ｘ１（但しｘ１＞ｘ）」であり、時間Ｒ２が「ｙ１（但しｙ１＜ｙ）」であるとする。すると、図６（ａ）に示される濃度分布において、時間Ｒ１が占める割合（２ｘ１／（２ｘ１＋ｙ１））は、値Ｎよりも大きくなる。色ずれ量検出部９２は、時間Ｒ１が占める割合と基準割合Ｎとの差の絶対値を求める。そして、先述されたように、その絶対値に相当する色ずれ量を得る。その際、色ずれ量検出部９２は、時間Ｒ１が占める割合が基準割合Ｎよりも大きいので、第２パターン画像データ１０１Ｄをなすトナー像が感光体ドラム３１の周面に形成される位置が、本来形成される位置よりも主走査方向側へずれていることを検出する。
【００６８】
図７は、色ずれ量検出処理の概要の他の例（色ずれが生じている状態）を説明するための図である。尚、図７において、図７（ａ）〜図７（ｄ）の各々は、図５（ａ）〜図５（ｄ）の各々と同様であるため、説明が省略される。
【００６９】
図７において、時間Ｒ１が「ｘ２（但しｘ２＜ｘ）」であり、時間Ｒ２が「ｙ２（但しｙ２＞ｙ）」であるとする。すると、図７（ａ）に示される濃度分布において、時間Ｒ１が占める割合（２ｘ２／（２ｘ２＋ｙ２））は、基準割合Ｎよりも小さくなる。色ずれ量検出部９２は、色ずれ量検出部９２は、時間Ｒ１が占める割合と基準割合Ｎとの差の絶対値を求める。そして、先述されたように、その絶対値に相当する色ずれ量を得る。その際、色ずれ量検出部９２は、時間Ｒ１が占める割合が基準割合Ｎよりも小さいので、第２パターン画像データ１０１Ｄをなすトナー像が感光体ドラム３１の周面に形成される位置が、本来形成される位置よりも主走査方向とは逆の方向側へずれていることを検出する。
【００７０】
また、図７（ａ）に示されるように、第２パターン１０１において、輪郭部分の濃度が他の部分よりも大きくなる現象であるエッジ効果が生じている際には、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄの主走査方向側（図７（ａ）において右側方向）において、第２パターン１０１の主走査方向側に生じたエッジ部分ＥＲに対応する濃度が加わる。
【００７１】
また、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄの主走査方向と逆の方向側（図７（ａ）において左側方向）において、第２パターン１０１の主走査方向と逆の方向側において生じたエッジ部分ＥＬに対応する濃度が加わる。
【００７２】
この場合、第２のパターン１０１の主走査方向と逆の方向側で生じたエッジ部分ＥＬに対応する濃度によって、濃度分布において閾値１以上であり且つ閾値２未満である濃度が存在する時間Ｒ１がΔＥＬだけ減少する。一方、第２のパターン１０１の主走査方向側で生じたエッジ部分ＥＲに対応する濃度によって、濃度分布において閾値１以上であり且つ閾値２未満である濃度が存在する時間Ｒ１がΔＥＲだけ増加する。
【００７３】
しかしながら、エッジ効果が主走査方向において生じる長さは略一定である。そのため、ΔＥＬの値はΔＥＲの値と略同じである。従って、エッジ効果によってΔＥＬ減少した時間Ｒ１が時間ΔＥＲ増加するので、時間Ｒ１が占める割合（２ｘ２／（２ｘ２＋ｙ２））は全体として変わらない。従って、第２パターン１０１においてエッジ効果が生じている際でも、精度良く色ずれ量が検出される。
【００７４】
図８は、色ずれ量検出処理の概要のさらに他の例（色ずれ量が生じている状態）を説明するための図である。尚、図８において、図８（ａ）〜図８（ｄ）の各々は、図５（ａ）〜図５（ｄ）の各々と同様であるため、説明が省略される。
【００７５】
図８（ｄ）において、時間Ｒ１は「０」である。このような時間Ｒ１が占める割合は当然「０」であるので基準割合Ｎよりも小さい。従って、色ずれ量検出部９２は、時間Ｒ１が占める割合が基準割合Ｎよりも小さいので、第２パターン画像データ１０１Ｄをなすトナー像が感光体ドラム３１の周面に形成される位置が、本来形成される位置よりも主走査方向の逆の方向側へずれていることを検出する。
【００７６】
尚、図８（ｄ）に示されるデジタル信号３より得られる時間Ｒ１が占める割合「０」が基準割合Ｎとされてもよい。この場合でも、時間Ｒ１が占める割合と基準割合Ｎとの差の絶対値によって色ずれ量が判る。
【００７７】
以上に示されるように、図３に示される記録紙Ｐには、第１パターン１００及び第２パターン１０１からなる組み合わせが複数配列されている。そのため、第１パターン１００及び第２パターン１０１からなる組み合わせの複数が用いられた色ずれ量検出処理が実現される。そのため、主走査方向の全域において生じる色ずれの色ずれ量を検出することができる。
【００７８】
図９は、本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出方法の概要の一例を示したフローチャートである。色ずれ量検出装置８は、画像形成部３０によって、第１パターン１００及び第２パターン１０１を有する記録紙Ｐ（図３参照）を形成する（ステップＳ１；画像形成ステップ）。
【００７９】
そして、色ずれ量検出装置８は、スキャナ７１によって、第１パターン１００及び第２パターン１０１を有する記録紙Ｐを読み取って第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄを生成する（ステップＳ２；画像読取ステップ）。
【００８０】
濃度分布判別部９０は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて主走査方向の濃度分布を判別する（ステップＳ３；濃度分布判別ステップ）。濃度割合判別部９１は、ステップＳ３において判別された濃度分布において、閾値１以上であり閾値２未満である濃度が存在する割合を判別する（ステップＳ４；濃度割合判別ステップ）。
【００８１】
色ずれ量検出部９２は、以下に示される色ずれ量検出ステップを行う。つまり、色ずれ量検出部９２は、ステップＳ４において判別された割合が予め設定された基準割合Ｎと同じ割合であるか否かを判別する（ステップＳ５）。
【００８２】
その判別の結果、ステップＳ４において判別された割合が基準割合Ｎと異なる割合である際には（ステップＳ５のＮＯ）、先述されたような処理によって、色ずれ量を検出する。つまり、色ずれ量検出部９２は、判別された割合（Ｎ１）と基準割合（Ｎ）との差の絶対値を求める（ステップＳ６）。そして、求めた絶対値に相当する色ずれ量を検出する（ステップＳ７）。一方、ステップＳ４において判別された割合が基準割合Ｎと同じ割合である際には（ステップＳ５のＹＥＳ）、色ずれが生じていることを検出しない。
【符号の説明】
【００８３】
７ 画像読取部
８ 色ずれ量検出装置
３０ 画像形成部
７１ スキャナ
９０ 濃度分布判別部
９１ 濃度割合判別部
９２ 色ずれ量検出部
１００ 第１パターン
１０１ 第２パターン
１００Ｄ 第１パターン画像データ
１０１Ｄ 第２パターン画像データ
Ｐ 記録紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ異なる色のトナー像の相対的な色ずれ量を検出する色ずれ量検出装置、及び、色ずれ量検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、それぞれ異なる色のトナー像を像担持体に形成する画像形成装置において、それぞれ異なる色のトナー像が像担持体の周面に形成される相対的な位置関係がずれる現象を表す色ずれが生じることがある。このような色ずれは、それぞれ異なる色のトナー像が付着すべき潜像が像担持体の周面に形成される位置が、本来形成される位置からずれることによって生ずる。
【０００３】
そこで、画像形成装置において、このような現象が生じることを抑制するために、色ずれを補正するレジストレーションが行われている。このようなレジストレーションは、例えば、それぞれ異なる色のトナー毎に、光源、像担持体、現像器を有するタンデム方式の画像形成装置において、必ず実行されている。
【０００４】
レジストレーションを行う方法には、例えば、以下の方法が挙げられる。すなわち、各色に対応した像担持体が、各色のトナー像を、周回駆動されている転写ベルトの表面に対して重なり合うように形成する。ここに、各色のトナー像は、例えば、主走査方向に対して一定の角度を有する直線を示す像である。そして、レジストレーション用のセンサが、各色の直線を検出する。転写ベルトの表面に各色のトナー像が形成される位置が主走査方向に相対的にずれていれば、各色のトナー像は、副走査方向（転写ベルトの周回方向）に沿って配列している。そこで、制御部は、各色の直線が検出された時間差に基づいて各色の直線の主走査方向の相対的な色ずれ量を求めて、色ずれを無くす補正を行う。
【０００５】
ところで、主走査方向の相対的な色ずれ量は、数１０μｍ程度である。そのため、レジストレーション用のセンサには高い検出精度が求められる。また、転写ベルトの表面にトナー像が転写される際には、現像特性やトナー残量等に影響されて、センサによってトナー像の濃度として検出される値が変動しやすい。更に、レジストレーション用のセンサと転写ベルトとの距離も変動しやすい。これらの事象は、センサにおける検知誤差の原因となる。そのため、センサにおいて容易に検知誤差が生じる。従って、レジストセンサは、検知誤差を補正することも求められる。従って、レジストレーション用のセンサは高価となってしまう。
【０００６】
一方、特許文献１に記載されている方法において、比較的安価な光学センサを用いたレジストレーションが行われている。つまり、画像形成装置が、感光体ドラムの周面において、感光体ドラムの回転方向に沿って、黒のトナー像と赤のトナー像とが相対的に主走査方向に重なり合う複数のパターンを形成する。そして、光学センサによって、複数のパターンの各々において発生した反射光の光量を計測する。そして、複数のパターンの各々において発生した反射光の光量を比較して、黒のトナー像と赤のトナー像との主走査方向の相対的な色ずれ量を推定する。最後に、推定した色ずれ量に基づいて感光体ドラムへのレーザ光の照射開始位置を修正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６―１００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１に記載されている方法には、以下に示される問題がある。つまり、光学センサは、レジストレーション用の専用のセンサと比較して比較的安価であるが、検出精度や検知誤差の補正性能が劣る。特許文献１に記載されている方法では、相対的な色ずれ量が、感光体ドラムの回転方向に沿って光学センサの検知範囲に順次到達する２つのパターンの濃度差を比較する処理を経て推定されている。そのため、感光体ドラムに形成されるパターンの濃度の変動が、光学センサによってトナー像の濃度として検出される値に対して顕著に影響を与える。従って、２つのパターンの濃度差を比較する処理を経て色ずれ量を推定する方法では、色ずれ量が精度よく検出されない。
【０００９】
また、このような方法は、像担持体の周面のうち、光学センサが反射光を受光できない領域において生じる色ずれ量を推定することができない。従って、像担持体の周面のうち主走査方向の全域において生じる色ずれの色ずれ量を検出することができない。主走査方向の全域における色ずれは、例えば、部分倍率ずれが生じることで生じる。部分倍率ずれは、像担持体の周面に照射されたレーザ光の光束の照射面における主走査方向の長さが本来の長さとは異なる長さに変化する現象が、部分的に生じることで生じる。このように、レーザ光の光束の照射面における主走査方向の長さが本来の長さとは異なる長さに変化する現象が部分的に生じれば、主走査方向の長さが変化した光束が照射された像担持体の周面において、トナーが付着すべき位置及びトナーが付着しない位置が本来の位置から主走査方向においてずれる。
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、像担持体に形成されたそれぞれ異なる色のトナー像の主走査方向の相対的な色ずれ量を精度良く検出することを低コストで実現できる色ずれ量検出装置、及び、色ずれ量検出方法を提供することを目的とする。また、像担持体の周面のうち主走査方向の全域において生じる色ずれの色ずれ量を検出することができる色ずれ量検出装置、及び、色ずれ量検出方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一局面に係る色ずれ量検出装置は、トナー像からなる第１パターン、及び、前記第１パターンとは異なる色のトナー像からなり、前記第１パターンとの間で相対的に主走査方向に重なり合う第２パターンのそれぞれを、対応する像担持体に形成し、前記像担持体のそれぞれに形成された前記第１及び第２のパターンのそれぞれを記録媒体に形成する画像形成手段と、前記記録媒体に形成された前記第１及び第２のパターンを読み取って、第１及び第２のパターン画像データを生成する画像読取手段と、前記画像読取手段によって生成された前記第１及び第２のパターン画像データにおいて、主走査方向の濃度分布を判別する濃度分布判別手段と、前記濃度分布判別手段によって判別された前記主走査方向の濃度分布において、予め設定された第１閾値以上であり、且つ、予め設定され前記第１閾値よりも大きな第２閾値未満である濃度が存在する割合を判別する濃度割合判別手段と、
前記濃度割合判別手段によって判別された前記割合と予め設定された基準割合との差の絶対値を求めて、求めた前記絶対値から、前記第１及び第２のパターン画像の主走査方向の相対的な色ずれ量を検出する色ずれ量検出手段と、を備えることを特徴とする（請求項１）。
【００１２】
この構成によれば、第１パターン及び第１パターンと主走査方向に重なり合い第１パターンとは異なる色の第２パターンが記録媒体に形成される。そして、記録媒体に形成された第１及び第２のパターンを表す第１及び第２のパターン画像データが生成される。そして、第１及び第２のパターン画像の主走査方向の濃度分布が判別され、判別された濃度分布から、第１の閾値以上であり、且つ、第１閾値よりも大きな第２閾値未満である濃度が存在する割合が判別される。そして、判別された割合と予め設定された基準割合との差の絶対値が求められ、求められた絶対値から、第１及び第２のパターンの主走査方向の相対的な色ずれ量が検出される。
【００１３】
そのため、第１及び第２のパターンの全体を表す第１及び第２のパターン画像データに対して、第１パターンと第２パターンとが重なり合う部分以外の部分に相当する画像データが存在する割合が得られて、その割合と基準割合との差の絶対値から、第1及び第２のパターン画像の主走査方向の相対的な色ずれ量が検出される。
【００１４】
そのため、第１パターン及び第２パターンの全体に対して、第１パターンと第２パターンとが重なっていない部分が存在する割合が、基準とされる割合からどの程度異なっているかに応じて、色ずれ量が検出される。従って、レジストレーション用の高価なセンサが要されずに、第１パターンと第２パターンとの間で生じる主走査方向の正味の色ずれ量が判断される。
【００１５】
従って、像担持体に形成されたそれぞれ異なる色のトナー像の主走査方向の相対的な色ずれ量を精度良く検出することを低コストで実現できる。
【００１６】
上記構成において、前記色ずれ量検出手段には、前記絶対値として各々異なる値が設定されており、且つ、前記絶対値として設定された各々異なる値に対応して、各々異なる色ずれ量が設定されており、前記色ずれ量検出手段は、前記絶対値に相当する前記色ずれ量を検出する構成とすることができる（請求項２）。この構成によれば、濃度割合判別手段によって判別された割合と基準割合との差の絶対値が判れば、その絶対値に相当する色ずれ量が容易に判る。従って、絶対値から色ずれ量が容易に検出される。
【００１７】
上記構成において、前記第１及び第２のパターン画像データは、多値画像データである構成とすることができる（請求項３）。この構成によれば、第１及び第２のパターン画像データは、階調が多い多値画像データからなる。そのため、第１及び第２のパターン画像データの濃度分布には、多くの異なる濃度が含まれることになるので、第１及び第２のパターン画像データにおいて、第１閾値以上であり第２閾値未満である濃度が存在する割合が精度よく判別される。
【００１８】
上記構成において、前記濃度が、前記第１及び第２のパターン画像データをなす画素において、予め設定された数の画素の階調値を平均した平均値である構成とすることができる（請求項４）。
【００１９】
この構成によれば、濃度分布判別手段によって主走査方向の分布が判別されるべき濃度は、第１及び第２のパターン画像データをなす画素において、予め設定された数の画素の階調値を平均した平均値である。そのため、第１及び第２のパターンが記録媒体に形成される際に、現像特性やトナー残量等による影響が生じて第１及び第２のパターンの各画素の階調値に誤差が生じても、各画素の階調値が周辺画素の階調値とともに平均化されるので誤差による影響が緩和される。そのため、色ずれ量の検出を行う障害となる現像特性やトナー残量等による影響が及ぶことが緩和される。
【００２０】
上記構成において、前記第１及び第２のパターンが、主走査方向に平行に配列されている構成とすることができる（請求項５）。そのため、第１及び第２のパターンは、主走査方向にのみ重なり合った状態となる。従って、第１及び第２のパターンが、主走査方向の色ずれ量を検出することに適したパターンとなる。
【００２１】
上記構成において、前記記録媒体において、前記第１及び第２のパターンからなる組み合わせが、主走査方向に複数配列されている構成とすることができる（請求項６）。この構成によれば、色ずれ量を検出するための第１及び第２のパターンからなる組み合わせが、記録媒体において主走査方向に複数配列されている。そのため、像担持体の主走査方向の複数箇所において色ずれ量が検出される。従って、像担持体の周面のうち主走査方向の全域において生じる色ずれの色ずれ量が検出される。
【００２２】
また、本発明の他の局面に係る色ずれ量検出方法は、色ずれ量検出装置が、トナー像からなる第１パターン、及び、前記第１パターンとは異なる色のトナー像からなり、前記第１パターンとの間で相対的に主走査方向に重なり合う第２パターンのそれぞれを、対応する像担持体に形成し、前記像担持体のそれぞれに形成された前記第１及び第２のパターンのそれぞれを記録媒体に形成する画像形成ステップと、前記記録媒体に形成された前記第１及び第２のパターンを読み取って、第１及び第２のパターン画像データを生成する画像読取ステップと、前記第１及び第２のパターン画像データにおいて、主走査方向の濃度分布を判別する濃度分布判別ステップと、前記主走査方向の濃度分布において、予め設定された第１閾値以上であり、且つ、予め設定され前記第１閾値よりも大きな第２閾値未満である濃度が存在する割合を判別する濃度割合判別ステップと、前記割合と予め設定された基準割合との差の絶対値を求めて、求めた前記絶対値から、前記第１及び第２のパターンの主走査方向の相対的な色ずれ量を検出する色ずれ量検出ステップと、を実行することを特徴とする（請求項７）。
【００２３】
この方法は、請求項１に記載の色ずれ量検出装置が行う処理に対応する方法である。そのため、請求項１に記載の効果が実現される。また、第１及び第２のパターンが主走査方向に複数配列していれば、主走査方向の主走査方向の全域において生じる色ずれの色ずれ量を検出することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、第１パターン及び第２パターンの全体に対して、第１パターンと第２パターンとが重なっていない部分が存在する割合が、基準とされる割合からどの程度異なっているかに応じて、色ずれ量が検出される。従って、レジストレーション用の高価なセンサが要されずに、第１パターンと第２パターンとの間で生じる主走査方向の正味の色ずれ量が判断される。従って、像担持体に形成されたそれぞれ異なる色のトナー像の主走査方向の相対的な色ずれ量を精度良く検出することを低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出装置を内蔵した画像形成装置の概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出装置を内蔵した画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】第１パターン及び第２パターンを有する記録紙の一例を示した図である。
【図４】記録紙が読み取られて生成された第１パターン画像データ及び第２パターン画像データを模式的に示した図である。
【図５】色ずれ量検出処理の概要の一例（色ずれが生じていない状態）を説明するための図である。
【図６】色ずれ量検出処理の概要の一例（色ずれが生じている状態）を説明するための図である。
【図７】色ずれ量検出処理の概要の他の例（色ずれが生じている状態）を説明するための図である。
【図８】色ずれ量検出処理の概要のさらに他の例（色ずれが生じている状態）を説明するための図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出方法の概要の一例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出装置及び色ずれ量検出方法について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出装置を内蔵した画像形成装置の概略断面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出装置を内蔵した画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。尚、図１に示される画像形成装置は、タンデム方式の画像形成装置１である。
【００２７】
図１において、画像形成装置１は、原稿を読み取って原稿の画像データを生成する画像読取部（画像読取手段）７、画像読取部７で読み取られた原稿の画像を記録紙（記録媒体）Ｐに転写する本体部２、及び、本体部２で原稿の画像が転写された記録紙が排出される記録紙排出部６を備える。
【００２８】
画像読取部７は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）などにより構成されたスキャナ７１を備える。画像読取部７は、このスキャナ７１により原稿台７２に載置された原稿を読み取られて原稿の画像を生成する。また、画像読取部７は、原稿載置部７３に積層された複数枚の原稿を順次読取窓７４上に送り出し、この読取窓７４の位置で、スキャナ７１によって原稿を読み取らせて原稿の画像を生成させる。
【００２９】
本体部２は、給紙部１０、画像形成部（画像形成手段）３０、転写搬送部４０、定着ユニット５０、記録紙搬送部２０、及び、制御部９を備える。給紙部１０は、記録紙Ｐの束が給紙カセットに積載されており、給紙カセットに積載された記録紙Ｐの束を、最上位の記録紙Ｐから１枚ずつ記録紙搬送部２０の最下流部に給紙する。
【００３０】
記録紙搬送部２０は、給紙部１０から最下流部に給紙された記録紙Ｐを各種ローラ対によって、画像形成部３０および転写搬送部４０と、定着ユニット５０にこの順序で通紙し、記録紙搬送部２０の最下流部近傍に設けられた記録紙排出部６まで搬送する。
【００３１】
画像形成部３０は、記録紙搬送部２０により通紙される記録紙Ｐに複数のトナー画像を多重形成する。画像形成部３０は、マゼンダのトナー画像を形成する第１の画像形成ユニット３０Ｍ、シアンのトナー画像を形成する第２の画像形成ユニット３０Ｃ、イエローのトナー画像を形成する第３の画像形成ユニット３０Ｙ、及び、ブラックのトナー画像を形成する第４の画像形成ユニット３０Ｋ、を備える。各画像形成ユニット３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｙ，３０Ｋは、この順序で、記録紙Ｐが搬送される方向に沿って所定間隔をおいて画像形成部３０に配設されている。
【００３２】
各画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋは、それぞれ、感光体ドラム（像担持体）３１、帯電部３２、現像部３４、及び、クリーニング部３５を備える。帯電部３２、現像部３４、及び、クリーニング部３５は、いずれも、感光体ドラム３１の周面に対向して配設されている。帯電部３２は、感光体ドラム３１を帯電する。露光部３３は、帯電がされた感光体ドラム３１に潜像を形成する。現像部３４は、形成された潜像にトナーを付着させることによって現像して、感光体ドラム３１の周面にトナー像を形成する。このように感光体ドラム３１の周面に形成されたトナー像が、転写搬送部４０に搬送されて感光体ドラム３１の位置に通紙される記録紙Ｐに転写される。
【００３３】
現像部３４は、トナー収納部３４１を備える。各画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋのトナー収納部３４１は、それぞれ、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナーが収納される。各画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋの現像部３４は、自己のトナー収納部３４１に収納されたトナーを用いて、感光体ドラム３１に形成された潜像を現像する。これにより、各現像部３４は、それぞれ、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー像を各感光体ドラム３１に形成する。このように各感光体ドラム３１に形成されたトナー像は、記録紙Ｐが転写ベルト４１によって搬送されてきた際に、記録紙Ｐへ転写される。
【００３４】
転写搬送部４０は、従動ローラ４２、駆動ローラ４３、従動ローラ４２及び駆動ローラ４３の間に跨って配設された無端状の転写ベルト４１、及び、４個の転写ローラ４４、を備える。各画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋにおいて、４個の転写ローラ４４の各々は、感光体ドラム３１近傍に１個ずつ設けられ、各感光体ドラム３１に対向して設けられている。
【００３５】
転写搬送部４０は、記録紙搬送部２０によって搬送されてきた記録紙Ｐを、各画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋに沿って搬送する。記録紙Ｐは、各画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋの各々において、感光体ドラム４１と転写ローラ４４との間で形成される転写ニップ部を通過する際に、感光体ドラム４１に形成された各色のトナー像が転写される。転写搬送部４０は、各画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋにおいて各色のトナー像が転写された記録紙Ｐを定着ユニット５０へ搬送する。
【００３６】
定着ユニット５０は、転写搬送部４０により搬入された記録紙を加熱することにより、先に４つの画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋにより当該記録紙に転写されたトナー像を当該記録紙に定着させる。
【００３７】
画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋのトナー収納部３４１は、それぞれ、当該トナー収納部３４１に収納されたトナーの残量を検出するセンサＳＭ、ＳＣ、ＳＹ、及びＳＫを備えており、画像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋの各々のトナー収納部３４１に収納されたマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナーの残量を検出する。制御部９は、ＣＰＵなどで構成されており、画像形成装置１を統括的に制御する。
【００３８】
図２において、画像形成装置１は、制御部９、スキャナ７１、操作部５、記憶部６７、画像形成部３０、及び、通信部６６、を備える。尚、以下の説明において、図１と同じ構成要素は、同一の符号が付されて説明が省略される。
【００３９】
このような画像形成装置１において、制御部９、スキャナ７１、操作部５、及び、記憶部６７は、画像読取部７に組み込まれている。また、制御部９、画像形成部３０、スキャナ７１、及び、記憶部６７は、本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出装置８を構成する。
【００４０】
画像形成装置１において、スキャナ７１は、先述された機能を有する他に、第１パターン１００及び第２パターン１０１を有する記録紙Ｐを読み取って第１パターン１００を表す第１パターン画像データ１０１Ｄ、及び、第２パターン１０１を表す第２パターン画像データ１０１Ｄを生成する。操作部５は、使用者がコピー機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能及びスキャナ機能等に関する操作を行うために使用され、使用者による操作命令（コマンド）等を制御部９に与える。
【００４１】
記憶部６７は、スキャナ７１において生成された画像を記憶する記憶部や、ファクシミリ通信を行う時の短縮釦登録の相手先名称やファクシミリ番号、或いは、ネットワークスキャナとして使用される際の送信相手先のＩＰアドレスなどを予め記憶したりする記憶部を有して構成されている。また、記憶部６７には、第１パターン１００及び第２パターン１０１を有する記録紙Ｐ（図３参照）を形成するためのパターンデータが記憶されている。
【００４２】
通信部６６は、図略のネットワークインターフェースを用い、ネットワークを介して接続されたコンピュータやファクシミリ装置等の外部装置との間で、種々のデータの送受信を行う。例えば、通信部６６は、記憶部６７へ記憶されている画像を外部装置へ送信することができる。画像形成部３０は、先述された機能を有する他に、第１パターン１００及び第２パターン１０１を有する記録紙Ｐ（図３参照）を形成する。つまり、画像形成部３０は、第１パターン１００を表すトナー像、及び、第２パターン１０１を表すトナー像のそれぞれを、対応する感光体ドラム３１のそれぞれの周面に形成し、感光体ドラム３１のそれぞれの周面に形成されたトナー像のそれぞれを、記録紙Ｐに形成する。
【００４３】
画像形成装置１において、スキャナ７１、操作部５、記憶部６７、画像形成部３０、及び、通信部６６は、制御部９による制御の下で動作する。つまり、制御部９は、ユーザから操作部５に入力された各種の指示信号等に応じて、図略のＲＯＭ又は記憶部６７に記憶されている動作制御プログラムに基づいた処理を実行し、各機能部への指示信号の出力、データ転送等を行って画像形成装置１を統括的に制御する。
【００４４】
制御部９は、濃度分布判別部（濃度分布判別手段）９０、濃度割合判別部（濃度割合判別手段）９１、及び、色ずれ量検出部（色ずれ量検出手段）９２、を備える。濃度分布判別部９０は、スキャナ７１によって生成された第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて、主走査方向の濃度分布を判別する。
【００４５】
濃度割合判別部９１は、濃度分布判別部９０によって判別された主走査方向の濃度分布において、予め設定された第１閾値（閾値１）以上であり、且つ、予め設定され第１閾値（閾値１）よりも大きな第２閾値（閾値２）未満である濃度が存在する割合を判別する。
【００４６】
色ずれ量検出部９２は、後述される基準割合Ｎを表す基準割合データが設定されている。そして、色ずれ量検出部９２は、濃度割合判別部９１によって判別された割合と基準割合Ｎとの差の絶対値を求めて、求めた絶対値から、第１及び第２のパターン１００、１０１の主走査方向の相対的な色ずれ量を検出する。色ずれ量検出部９２は、例えば、以下の処理によって色ずれ量を検出することができる。つまり、色ずれ量検出部９２は、予め濃度割合判別部９１によって判別されうる割合としてそれぞれ異なる値が設定されている。そして、割合として設定されているそれぞれ異なる値に対応して、色ずれ量としてそれぞれ異なる値が設定されている。このような設定がされていれば、色ずれ量検出部９２は、濃度割合判別部９１によって判別された割合が判れば、その割合に対応する色ずれ量が容易に判る。
【００４７】
図３は、第１パターン１００及び第２パターン１０１を有する記録紙Ｐの一例を示した図である。尚、図３は、第２パターン１０１をなすトナー像が感光体ドラム３１の周面に形成される際に色ずれが生じていない記録紙Ｐを示している。また、このような記録紙Ｐは、画像形成部３０によって形成される。
【００４８】
図３において、記録紙Ｐには、マゼンダ色の長方形状のトナー像からなる第１パターン１００の各々が平行に主走査方向に配列されている。また、第１パターン１００とは異なる色のトナー像からなる長方形状の第２パターン１０１の各々が、第１パターン１００の各々と主走査方向に重なり合う状態で、第１パターン１００の各々と主走査方向に平行に配列されている。第１パターン１００及び第２パターン１０１の濃度は同じ濃度である。
【００４９】
また、第２パターン１０１の色は、画像形成ユニット３０Ｃ、３０Ｙ、及び３０Ｋの各々に収納されているシアン、イエロー、及びブラックのいずれか一色である。尚、以下の説明において、第２パターン１０１の色は、ブラックとされる。また、図３において、記録紙Ｐの角に存在するマークＭは、スキャナ７が、第１及び第２のパターン１００及び１０１が主走査方向に対してどの程度傾いているかを判別するためのマークである。このマークの存在により、主走査方向に対して角度をもった状態で読取窓７４の上に給紙された記録紙Ｐから第１及び第２のパターン１００、１０１を読み取って、傾き補正をどの程度行えばよいのかが判る。
【００５０】
尚、図３において、第１及び第２のパターン１００及び１０１は、主走査方向及び副走査方向に対して一定の角度をなすように斜めに配列されている。しかしながら、第１及び第２のパターン１００及び１０１の長手方向が副走査方向と並列であってもよい。このような記録紙Ｐがスキャナ７によって読み取られて、後述される色ずれ量検出処理が行われる。
【００５１】
図４は、図３に示される記録紙Ｐが読み取られて生成された第１パターン画像データ１００Ｄ及び第２パターン画像データ１０１Ｄを模式的に示した図である。尚、図４において、第１パターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄは、色ずれが生じていない第１及び第２のパターン１００及び１０１が読み取られて生成された画像である。そのため、第１パターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて色ずれは生じていない。また、図４において、複数の格子は画素を表している。
【００５２】
図４において、第１パターン画像データ１００Ｄ及び第２パターン画像データ１０１Ｄとの間には、重なり部分画像１０２Ｄが存在する。このような重なり部分画像１０２Ｄは、第１パターン１００（図３参照）と第２パターン１０１（図３参照）とが主走査方向に重なり合っている部分の画像を表す。
【００５３】
また、図４において、第１パターン画像データ１００Ｄ及び第２パターン画像データ１０１Ｄをなす画素の階調値（以下、濃度という）は同一の値である。先述されたように、第１パターン画像データ１００Ｄによって表される第１パターン１００と、第２パターン画像データ１０１Ｄによって表される第２パターン１０１とは、同じ濃度であるからである。しかしながら、重なり部分画像１０２Ｄをなす画素の階調値（以下、濃度という）は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄの濃度よりも大きな濃度である。先述されたように、重なり部分画像１０２Ｄによって表される重なり部分は、それぞれが同じ濃度である第１及び第２のパターン１００及び１０１が重なり合う部分に対応する画像であるからである。
【００５４】
尚、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄは、階調が多い多値画像データからなることが望ましい。第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて、後述される濃度分布が精度よく判別されるからである。
【００５５】
つまり、トナー像が感光体ドラム３１の周面に形成される位置が主走査方向にずれる色ずれ量は１０μｍ単位で生じる。そのため、色ずれ量が精度よく検出されるためには、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄをなす画素は、１０μｍ四方であることが望ましい。しかしながら、スキャナ７が生成できる画像をなす画素は、通常、４２μｍ四方である。スキャナ７の解像度は、通常、６００ｄｐｉであるからである。第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄが多値画像データであれば、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄが画像処理されて、１０μｍ四方の画素の集合とされうるからである。このような画像処理として、例えば、移動平均が挙げられる。
【００５６】
画像形成装置１において、濃度分布判別部９０、濃度割合判別部９１、及び、色ずれ量検出部９２は、以下に示される処理を行って、第１パターン１００及び第２パターン１０１の主走査方向の相対的な色ずれ量を検出する。
【００５７】
濃度分布判別部９０は、図４に示される第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて、主走査方向の濃度分布を判別する。つまり、濃度分布判別部９０は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて、主走査方向の１ラインに存在する画素の濃度をサンプリングする処理を、副走査方向に繰り返して行う。このような処理により、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄの主走査方向の濃度分布が判別される。このような処理により判別された第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０Ｄの主走査方向の濃度分布は、図５（ａ）に示される濃度分布である。
【００５８】
尚、濃度分布判別部９０は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄをなす画素において、以下の処理を行ってもよい。つまり、濃度分布判別部９０は、主走査方向及び副走査方向のいずれか一方又は両方の範囲内に存在する複数の画素を１ブロックとして順次区分し、区分されたブロックに存在する画素の階調値の平均値を記憶する。そして、各ブロックの平均値を主走査方向にサンプリングする処理を副走査方向に繰り返して行う。このような処理によっても、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄの主走査方向の濃度分布が判る。
【００５９】
図５は、色ずれ量検出処理の概要の一例（色ずれが生じていない状態）を説明するための図である。尚、図５（ａ）は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄの主走査方向の濃度分布を示した図である。図５（ｂ）は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて、閾値２以上の濃度を有する画素（重なり部分画像１０２Ｄをなす画素）が検出されたことをハイレベルのパルスで示すデジタル信号である。
【００６０】
また、図５（ｃ）は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて、閾値１以上の濃度を有する画素（第１パターン画像データ１００及び第２パターン画像データ１０１Ｄ、及び重なり部分画像１０２Ｄのいずれかの画像をなす画素）が検出されたことをハイレベルのパルスで示すデジタル信号である。図５（ｄ）は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて、閾値１以上であり、且つ、閾値２未満である濃度を有する画素（第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄのいずれか一方の画像をなす画素）が検出されたことをハイレベルのパルスで示すデジタル信号である。
【００６１】
濃度割合判別部９１は、図５（ａ）に示される濃度分布において、主走査方向の始端から終端に向けて、以下の処理を行う。つまり、濃度割合判別部９１は、図５（ｂ）に示されるように、閾値２以上である濃度を有する画素が存在する時間の間には「１」を表すデジタル信号を出力する一方、閾値２以上である濃度を有する画素がない時間の間には「０」を表すデジタル信号を出力する。濃度割合判別部９１は、このような「１」及び「０」で表される図５（ｂ）に示されるデジタル信号（以下、デジタル信号２という）を記憶部６７へ記憶させる。
【００６２】
次に、濃度割合判別部９１は、図５（ａ）に示される濃度分布において、主走査方向の始端から終端に向けて、以下の処理を行う。つまり、濃度割合判別部９１は、図５（ｃ）に示されるように、濃度１以上である濃度を有する画素が存在する時間の間には「１」を表すデジタル信号を出力する一方、閾値１以上である濃度を有する画素がない時間の間には「０」を表すデジタル信号を出力する。濃度割合判別部９１は、このような「１」及び「０」で表される図５（ｃ）に示されるデジタル信号（以下、デジタル信号１という）を記憶部６７へ記憶させる。
【００６３】
次に、濃度割合判別部９１は、図５（ｃ）に示されるデジタル信号１を表す「１」及び「０」から、図５（ｂ）に示されるデジタル信号２を表す「１」及び「０」を減じる処理を行う。この処理により、図５（ａ）に示される濃度分布において、閾値１以上であり且つ閾値２未満である濃度が存在する時間が「１」で表され、閾値１以上であり且つ閾値２未満である濃度が存在する時間以外の時間が「０」で表される。濃度割合判別部９１は、このような「１」及び「０」で表される図５（ｄ）に示されるデジタル信号（以下、デジタル信号３という）を用いて色ずれ量検出処理を行う。尚、前記デジタル信号３は、図５（ｃ）に示されるデジタル信号１と、図５（ｂ）に示されるデジタル信号との論理積を演算することによっても得られる。
【００６４】
以下の説明において、デジタル信号３のうち「１」を表す時間Ｒ１は、前記濃度分布において閾値１以上であり且つ閾値２未満である濃度が存在する割合として扱われる。また、デジタル信号３のうち「０」を表す時間は、前記濃度分布において閾値１以上であり且つ閾値２未満である濃度以外の濃度が存在する割合として扱われる。
【００６５】
図５（ｄ）において、時間Ｒ１が「ｘ」であり、時間Ｒ２が「ｙ」であるとする。すると、図５（ａ）に示される濃度分布において、時間Ｒ１が占める割合は、２ｘ／（２ｘ＋ｙ）（以降「基準割合Ｎ」という）である。このような値Ｎとなる時間Ｒ１が得られる際には、時間Ｒ１が占める割合と基準割合Ｎとの差は「０」である。このような場合、色ずれ量検出部９２は、色ずれがないことを検出する。
【００６６】
図６は、色ずれ量検出処理の概要の一例（色ずれが生じている状態）を説明するための図である。尚、図６において、図６（ａ）〜図６（ｄ）の各々は、図５（ａ）〜図５（ｄ）の各々と同様であるため、説明が省略される。
【００６７】
図６において、時間Ｒ１が「ｘ１（但しｘ１＞ｘ）」であり、時間Ｒ２が「ｙ１（但しｙ１＜ｙ）」であるとする。すると、図６（ａ）に示される濃度分布において、時間Ｒ１が占める割合（２ｘ１／（２ｘ１＋ｙ１））は、値Ｎよりも大きくなる。色ずれ量検出部９２は、時間Ｒ１が占める割合と基準割合Ｎとの差の絶対値を求める。そして、先述されたように、その絶対値に相当する色ずれ量を得る。その際、色ずれ量検出部９２は、時間Ｒ１が占める割合が基準割合Ｎよりも大きいので、第２パターン画像データ１０１Ｄをなすトナー像が感光体ドラム３１の周面に形成される位置が、本来形成される位置よりも主走査方向側へずれていることを検出する。
【００６８】
図７は、色ずれ量検出処理の概要の他の例（色ずれが生じている状態）を説明するための図である。尚、図７において、図７（ａ）〜図７（ｄ）の各々は、図５（ａ）〜図５（ｄ）の各々と同様であるため、説明が省略される。
【００６９】
図７において、時間Ｒ１が「ｘ２（但しｘ２＜ｘ）」であり、時間Ｒ２が「ｙ２（但しｙ２＞ｙ）」であるとする。すると、図７（ａ）に示される濃度分布において、時間Ｒ１が占める割合（２ｘ２／（２ｘ２＋ｙ２））は、基準割合Ｎよりも小さくなる。色ずれ量検出部９２は、色ずれ量検出部９２は、時間Ｒ１が占める割合と基準割合Ｎとの差の絶対値を求める。そして、先述されたように、その絶対値に相当する色ずれ量を得る。その際、色ずれ量検出部９２は、時間Ｒ１が占める割合が基準割合Ｎよりも小さいので、第２パターン画像データ１０１Ｄをなすトナー像が感光体ドラム３１の周面に形成される位置が、本来形成される位置よりも主走査方向とは逆の方向側へずれていることを検出する。
【００７０】
また、図７（ａ）に示されるように、第２パターン１０１において、輪郭部分の濃度が他の部分よりも大きくなる現象であるエッジ効果が生じている際には、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄの主走査方向側（図７（ａ）において右側方向）において、第２パターン１０１の主走査方向側に生じたエッジ部分ＥＲに対応する濃度が加わる。
【００７１】
また、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄの主走査方向と逆の方向側（図７（ａ）において左側方向）において、第２パターン１０１の主走査方向と逆の方向側において生じたエッジ部分ＥＬに対応する濃度が加わる。
【００７２】
この場合、第２のパターン１０１の主走査方向と逆の方向側で生じたエッジ部分ＥＬに対応する濃度によって、濃度分布において閾値１以上であり且つ閾値２未満である濃度が存在する時間Ｒ１がΔＥＬだけ減少する。一方、第２のパターン１０１の主走査方向側で生じたエッジ部分ＥＲに対応する濃度によって、濃度分布において閾値１以上であり且つ閾値２未満である濃度が存在する時間Ｒ１がΔＥＲだけ増加する。
【００７３】
しかしながら、エッジ効果が主走査方向において生じる長さは略一定である。そのため、ΔＥＬの値はΔＥＲの値と略同じである。従って、エッジ効果によってΔＥＬ減少した時間Ｒ１が時間ΔＥＲ増加するので、時間Ｒ１が占める割合（２ｘ２／（２ｘ２＋ｙ２））は全体として変わらない。従って、第２パターン１０１においてエッジ効果が生じている際でも、精度良く色ずれ量が検出される。
【００７４】
図８は、色ずれ量検出処理の概要のさらに他の例（色ずれ量が生じている状態）を説明するための図である。尚、図８において、図８（ａ）〜図８（ｄ）の各々は、図５（ａ）〜図５（ｄ）の各々と同様であるため、説明が省略される。
【００７５】
図８（ｄ）において、時間Ｒ１は「０」である。このような時間Ｒ１が占める割合は当然「０」であるので基準割合Ｎよりも小さい。従って、色ずれ量検出部９２は、時間Ｒ１が占める割合が基準割合Ｎよりも小さいので、第２パターン画像データ１０１Ｄをなすトナー像が感光体ドラム３１の周面に形成される位置が、本来形成される位置よりも主走査方向の逆の方向側へずれていることを検出する。
【００７６】
尚、図８（ｄ）に示されるデジタル信号３より得られる時間Ｒ１が占める割合「０」が基準割合Ｎとされてもよい。この場合でも、時間Ｒ１が占める割合と基準割合Ｎとの差の絶対値によって色ずれ量が判る。
【００７７】
以上に示されるように、図３に示される記録紙Ｐには、第１パターン１００及び第２パターン１０１からなる組み合わせが複数配列されている。そのため、第１パターン１００及び第２パターン１０１からなる組み合わせの複数が用いられた色ずれ量検出処理が実現される。そのため、主走査方向の全域において生じる色ずれの色ずれ量を検出することができる。
【００７８】
図９は、本発明の一実施形態に係る色ずれ量検出方法の概要の一例を示したフローチャートである。色ずれ量検出装置８は、画像形成部３０によって、第１パターン１００及び第２パターン１０１を有する記録紙Ｐ（図３参照）を形成する（ステップＳ１；画像形成ステップ）。
【００７９】
そして、色ずれ量検出装置８は、スキャナ７１によって、第１パターン１００及び第２パターン１０１を有する記録紙Ｐを読み取って第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄを生成する（ステップＳ２；画像読取ステップ）。
【００８０】
濃度分布判別部９０は、第１及び第２のパターン画像データ１００Ｄ及び１０１Ｄにおいて主走査方向の濃度分布を判別する（ステップＳ３；濃度分布判別ステップ）。濃度割合判別部９１は、ステップＳ３において判別された濃度分布において、閾値１以上であり閾値２未満である濃度が存在する割合を判別する（ステップＳ４；濃度割合判別ステップ）。
【００８１】
色ずれ量検出部９２は、以下に示される色ずれ量検出ステップを行う。つまり、色ずれ量検出部９２は、ステップＳ４において判別された割合が予め設定された基準割合Ｎと同じ割合であるか否かを判別する（ステップＳ５）。
【００８２】
その判別の結果、ステップＳ４において判別された割合が基準割合Ｎと異なる割合である際には（ステップＳ５のＮＯ）、先述されたような処理によって、色ずれ量を検出する。つまり、色ずれ量検出部９２は、判別された割合（Ｎ１）と基準割合（Ｎ）との差の絶対値を求める（ステップＳ６）。そして、求めた絶対値に相当する色ずれ量を検出する（ステップＳ７）。一方、ステップＳ４において判別された割合が基準割合Ｎと同じ割合である際には（ステップＳ５のＹＥＳ）、色ずれが生じていることを検出しない。
【符号の説明】
【００８３】
７ 画像読取部
８ 色ずれ量検出装置
３０ 画像形成部
７１ スキャナ
９０ 濃度分布判別部
９１ 濃度割合判別部
９２ 色ずれ量検出部
１００ 第１パターン
１０１ 第２パターン
１００Ｄ 第１パターン画像データ
１０１Ｄ 第２パターン画像データ
Ｐ 記録紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像からなる第１パターン、及び、前記第１パターンとは異なる色のトナー像からなり、前記第１パターンとの間で相対的に主走査方向に重なり合う第２パターンのそれぞれを、対応する像担持体に形成し、前記像担持体のそれぞれに形成された前記第１及び第２のパターンのそれぞれを記録媒体に形成する画像形成手段と、
前記記録媒体に形成された前記第１及び第２のパターンを読み取って、第１及び第２のパターン画像データを生成する画像読取手段と、
前記画像読取手段によって生成された前記第１及び第２のパターン画像データにおいて、主走査方向の濃度分布を判別する濃度分布判別手段と、
前記濃度分布判別手段によって判別された前記主走査方向の濃度分布において、予め設定された第１閾値以上であり、且つ、予め設定され前記第１閾値よりも大きな第２閾値未満である濃度が存在する割合を判別する濃度割合判別手段と、
前記濃度割合判別手段によって判別された前記割合と予め設定された基準割合との差の絶対値を求めて、求めた前記絶対値から、前記第１及び第２のパターンの主走査方向の相対的な色ずれ量を検出する色ずれ量検出手段と、
を備えることを特徴とする色ずれ量検出装置。
【請求項２】
前記色ずれ量検出手段には、
前記絶対値として各々異なる値が設定されており、且つ、前記絶対値として設定された各々異なる値に対応して、各々異なる色ずれ量が設定されており、
前記色ずれ検出手段は、
前記絶対値に相当する前記色ずれ量を検出することを特徴とする請求項１に記載の色ずれ量検出装置。
【請求項３】
前記第１及び第２のパターン画像データは、多値画像データであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の色ずれ量検出装置。
【請求項４】
前記濃度が、前記第１及び第２のパターン画像データをなす画素において、予め設定された数の画素の階調値を平均した平均値であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の色ずれ量検出装置。
【請求項５】
前記第１及び第２のパターンが、主走査方向に平行に配列されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに一項に記載の色ずれ量検出装置。
【請求項６】
前記記録媒体において、前記第１及び第２のパターンからなる組み合わせが、主走査方向に複数配列されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の色ずれ量検出装置。
【請求項７】
色ずれ量検出装置が、
トナー像からなる第１パターン、及び、前記第１パターンとは異なる色のトナー像からなり、前記第１パターンとの間で相対的に主走査方向に重なり合う第２パターンのそれぞれを、対応する像担持体に形成し、前記像担持体のそれぞれに形成された前記第１及び第２のパターンのそれぞれを記録媒体に形成する画像形成ステップと、
前記記録媒体に形成された前記第１及び第２のパターンを読み取って、第１及び第２のパターン画像データを生成する画像読取ステップと、
前記第１及び第２のパターン画像データにおいて、主走査方向の濃度分布を判別する濃度分布判別ステップと、
前記主走査方向の濃度分布において、予め設定された第１閾値以上であり、且つ、予め設定され前記第１閾値よりも大きな第２閾値未満である濃度が存在する割合を判別する濃度割合判別ステップと、
前記割合と予め設定された基準割合との差の絶対値を求めて、求めた前記絶対値から、前記第１及び第２のパターン画像の主走査方向の相対的な色ずれ量を検出する色ずれ量検出ステップと、
を実行することを特徴とする色ずれ量検出方法。
【請求項１】
トナー像からなる第１パターン、及び、前記第１パターンとは異なる色のトナー像からなり、前記第１パターンとの間で相対的に主走査方向に重なり合う第２パターンのそれぞれを、対応する像担持体に形成し、前記像担持体のそれぞれに形成された前記第１及び第２のパターンのそれぞれを記録媒体に形成する画像形成手段と、
前記記録媒体に形成された前記第１及び第２のパターンを読み取って、第１及び第２のパターン画像データを生成する画像読取手段と、
前記画像読取手段によって生成された前記第１及び第２のパターン画像データにおいて、主走査方向の濃度分布を判別する濃度分布判別手段と、
前記濃度分布判別手段によって判別された前記主走査方向の濃度分布において、予め設定された第１閾値以上であり、且つ、予め設定され前記第１閾値よりも大きな第２閾値未満である濃度が存在する割合を判別する濃度割合判別手段と、
前記濃度割合判別手段によって判別された前記割合と予め設定された基準割合との差の絶対値を求めて、求めた前記絶対値から、前記第１及び第２のパターンの主走査方向の相対的な色ずれ量を検出する色ずれ量検出手段と、
を備えることを特徴とする色ずれ量検出装置。
【請求項２】
前記色ずれ量検出手段には、
前記絶対値として各々異なる値が設定されており、且つ、前記絶対値として設定された各々異なる値に対応して、各々異なる色ずれ量が設定されており、
前記色ずれ検出手段は、
前記絶対値に相当する前記色ずれ量を検出することを特徴とする請求項１に記載の色ずれ量検出装置。
【請求項３】
前記第１及び第２のパターン画像データは、多値画像データであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の色ずれ量検出装置。
【請求項４】
前記濃度が、前記第１及び第２のパターン画像データをなす画素において、予め設定された数の画素の階調値を平均した平均値であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の色ずれ量検出装置。
【請求項５】
前記第１及び第２のパターンが、主走査方向に平行に配列されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに一項に記載の色ずれ量検出装置。
【請求項６】
前記記録媒体において、前記第１及び第２のパターンからなる組み合わせが、主走査方向に複数配列されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の色ずれ量検出装置。
【請求項７】
色ずれ量検出装置が、
トナー像からなる第１パターン、及び、前記第１パターンとは異なる色のトナー像からなり、前記第１パターンとの間で相対的に主走査方向に重なり合う第２パターンのそれぞれを、対応する像担持体に形成し、前記像担持体のそれぞれに形成された前記第１及び第２のパターンのそれぞれを記録媒体に形成する画像形成ステップと、
前記記録媒体に形成された前記第１及び第２のパターンを読み取って、第１及び第２のパターン画像データを生成する画像読取ステップと、
前記第１及び第２のパターン画像データにおいて、主走査方向の濃度分布を判別する濃度分布判別ステップと、
前記主走査方向の濃度分布において、予め設定された第１閾値以上であり、且つ、予め設定され前記第１閾値よりも大きな第２閾値未満である濃度が存在する割合を判別する濃度割合判別ステップと、
前記割合と予め設定された基準割合との差の絶対値を求めて、求めた前記絶対値から、前記第１及び第２のパターン画像の主走査方向の相対的な色ずれ量を検出する色ずれ量検出ステップと、
を実行することを特徴とする色ずれ量検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２２３９７４（Ｐ２０１０−２２３９７４Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６７７７０（Ｐ２００９−６７７７０）
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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