JP2005233983A - 画像形成装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 １回のレジずれの補正サイクルで、複数種類のレジずれを同時に補正した場合であっても、高い精度で色ずれを補正することができ、色ずれ補正に要する処理時間を短縮することが可能であるとともに、トナーの消費量が増加したり、画像形成のための部品やセンサ等の部品の耐久性が低下することを防止することが可能な画像形成装置及びその方法を提供することを課題とする。
【解決手段】 位置ずれ量演算手段の演算結果に基づいて、複数種類の画像の位置ずれを楠正するための補正量を演算する演算手段であって、当該演算手段で前記複数種類の画像の位置ずれ補正量を演算する際に、走査線の傾きと走査線の湾曲の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を合わせて、副走査方向に沿った位置ずれの補正量を演算する位置ずれ補正量演算手段を備えるように構成して課題を解決する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、電子写真方式を採用したカラープリンタやカラー複写機等の画像形成装置及びその方法に関し、特に、色の異なる複数の画像間におけるずれ量を補正する機能を有する画像形成装置及びその方法に関するものである。

特開平４−２６４４１７号公報 特開平８−１４６３１７号公報 特開２００１−３０１９３９号公報

近年、この種の電子写真方式を採用したカラープリンタやカラー複写機等の画像形成装置においては、高速化ならびに高生産性化に有利ないわゆるタンデム方式が採用されることが多くなってきている。このタンデム方式を採用した画像形成装置は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色に対応した複数の画像形成ステーションを直列的に配置し、これら複数の画像形成ステーションで形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色の画像を、中間転写ベルト上に互いに重ね合わせた状態で一次転写し、当該中間転写ベルト上に多重に転写されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色の画像を、記録用紙上に一括して二次転写した後、定着することにより、カラー画像を形成するように構成されている。

かかるタンデム方式の画像形成装置においては、各画像形成ステーションで形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色の画像を、如何に精度良く重ね合わせて、一枚のカラー画像を得るかが重要となる。

そこで、従来の画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色の画像のずれ量を、主走査方向（中間転写ベルトの幅方向）及び副走査方向（中間転写ベルトの移動方向）などの成分に分離し、各々の成分に分離されたずれ量毎に、色ずれを補正する機構を設けた技術が種々検討されており、実機に採用されてきている。

その際、上記副走査方向成分のうち、当該副走査方向をＹ方向としたとき、Ｙ方向の画像形成位置のずれであるＹマージンずれの補正は、リードの書き出しタイミングを制御することによって、スキュー（画像の傾斜）やボウ（画像の湾曲）の補正は、画像形成装置内のメカニズム機構を用いて、各々独立して補正を行うように構成されていた。

上記補正を行う技術としては、例えば、特開平８−１４６３１７号公報や、特開平４−２６４４１７号公報等に開示されているものが既に提案されている。

上記特開平８−１４６３１７号公報に係る画像形成装置は、画像の形成を行う感光体と、一端を支点として所定角度だけ回動自在に配置されその回動した角度に応じて前記感光体上を走査する光学像の走査ラインの傾きを変化させることができるようにした光学部品を備え、この光学部品を透過または反射した光線を用いて前記光学像の各走査ラインを順次前記感光体上に形成する光学系と、その回転軸の回転に連動させて前記光学部品を回動させるモータと、このモータの回動の基準となる基準位置を検出する基準位置検出手段と、前記光学像の走査ラインの傾きに応じて前記基準位置を基準としてこの傾きを補正するための前記モータの回動すべき方向と回動する量を入力する補正データ入力手段と、この補正データ入力手段によって入力された補正データを元にして前記光学部品の回動を行うとき基準位置検出手段によってまず基準位置を検出し、統いてこの基準位置を基にして前記走査ラインの傾きを補正する補正実行手段とを具備するように構成したものである。

また、上記特開平４−２６４４１７号公報に係る画像形成装置の光学装置は、ミラーを介して感光体にレーザビームを照射し、静電潜像を形成するように構成された画像形成装置の光学装置において、前記ミラーの反射面を湾曲させる湾曲面形成手段を備えるように構成したものである。

しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平８−１４６３５７号公報や特開平４−２６４４１７号公報等に開示されている技術の場合には、ミラー等の光学部品を回動させることによって、感光体上に光学像を走査する走査ラインの傾きを変化させたり、ミラーの反射面を湾曲面形成手段によって湾曲させるように構成したものであるが、ミラー等の光学部品を回動させたり、ミラーの反射面を湾曲させるメカニズム機構には、高い精度が要求され、コスト高となる上、１回のレジストコントロール動作では、目的とする色ずれの補正を行うことが困難であるため、数回にわたってレジストコントロール動作を実施しなければ、色ずれを補正することができないという問題点を有していた。

そこで、本出願人は、かかる問題点を解決し得る技術として、特開２００１−３０９１３９号公報に開示されてように、メカニズム機構を用いることなく、画像処理によってスキューやボウ等による画像位置ずれを補正するように構成した画像形成装置を既に提案している。

この特開２００１−３０９１３９号公報に係る画像形成装置は、複数の画像データが表す複数の画像を、画素を単位として各々形成し、形成した複数の画像を単一の画像として合成する画像形成手段と、前記複数の画像のレジずれを補正するためのレジ補正量を、前記複数の画像の各部分毎に演算する演算手段と、前記演算手段によって演算されたレジ補正量を、画像データ上の個々の画素毎の値に対する修正量と、個々の画素の記録位置に対する画素間隔未満の微調整量と、に分解し、前記修正量に応じて画像データを修正する修正手段と、前記画像形成手段による前記複数の画像の形成が、前記修正手段によって修正された画像データを用いて行われ、かつ前記微調整量に従って個々の画素の記録位置が微調整されるように前記画像形成手段を制御する制御手段と、を含むように構成したものである。

しかし、上記特開２００１−３０９１３９号公報に係る画像形成装置の場合には、ミラー等の光学部品を回動させたり、ミラーの反射面を湾曲させるメカニズム機構が不要となる反面、図２８に示すように、例えば、スキューのためのレジコンサイクルが必要な場合には、補正すべきレジずれの種類に応じて、各レジずれの補正動作を複数回繰り返す必要があるため、やはり処理時問が長くなったり、レジコンのパターン形成のためにトナーの消費量が増加したり、画像形成のための部品やレジコンセンサ等の部品の耐久性が低下してしまうという問題点を有していた。

そこで、本発明者らは、各レジずれの補正動作に要する処理時間を短縮するため、１回のレジずれの補正サイクルで、複数の積類のレジずれを同時に補正することを発案して試みたが、スキュー（画像の傾斜）やボウ（画像の湾曲）のレジずれの補正を行うと、Ｙ方向のマージンずれが新たに発生してしまい、目標とする色ずれの補正を実現することができないことがわかった。そのため、目標とする高い精度の色ずれ補正を実現するためには、スキュー（画像の傾斜）やボウ（画像の湾曲）のレジずれの補正に伴うＹ方向のマージン量を正確に求めなければならない。

更に説明すると、従来の画像形成装置では、複数のレジコンセンサの検出結果より得られたＹ方向のずれ量から、便宜上、装置手前側のレジコンセンサの検出結果をＯＵＴ、装置奥側のレジコンセンサの検出結果をＩＮ、装置中央部のレジコンセンサの検出結果をＣｅｎｔｅｒとすると、次に示すように、スキュー補正量や、ボウ補正量、あるいはＹマージンの補正量を算出していた。

スキュー補正量＝ＯＵＴ−ＩＮ
ボウ補正量＝Ｃｅｎｔｅｒ−（ＩＮ＋ＯＵＴ）÷２
Ｙマージン＝（ＩＮ＋Ｃｅｎｔｅｒ×２＋ＯＵＴ）÷４

しかしながら、各レジずれの補正動作に要する処理時間を短縮するため、画像処理によって、１回のレジずれの補正サイクルで、複数の種類のレジずれを同時に補正しようとすると、同一の画像メモリ上で画像処理原点を基準点としてすべての補正要因について、画像変換を行う必要があるため、従来のメカ的な補正では起こり得なかった、スキューやボウの補正処理等によって、新たにＹ方向のマージンのずれが、画像メモリ内の画像データ上に発生してしまうことが、本発明者らの研究により判明した。

画像処理を用いてスキューを補正すると、図２９に示すように、スキューを補正したことによって、新たにＹ方向のマージンずれが発生する。また、同様に、画像処理を用いてボウを補正すると、図３０に示すように、ボウを補正したことによって、新たにＹ方向のマージンずれが発生する。

つまり、画像処理方式を採用してレジコン動作を実施する場合には、レジコンセンサの検出から得られた補正量を、そのまま従来の方法で採用することができないという問題点を有していた。

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、１回のレジずれの補正サイクルで、複数種類のレジずれを同時に補正した場合であっても、高い精度で色ずれを補正することができ、色ずれ補正に要する処理時間を短縮することが可能であるとともに、トナーの消費量が増加したり、画像形成のための部品やセンサ等の部品の耐久性が低下することを防止することが可能な画像形成装置及びその方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、色の異なる複数の画像を、各色の画像データに基づいて主走査方向及び副走査方向に沿って形成し、前記複数の画像を互いに重ね合わせることによって、単一の画像を形成する画像形成装置において、前記複数の画像の画像形成位置を主走査方向に沿った複数の位置で検出する複数の画像位置検出手段と、前記複数の画像位置検出手段の検出結果に基づいて、複数種類の画像の位置ずれ量を演算する位置ずれ量演算手段と、前記位置ずれ量演算手段の演算結果に基づいて、前記複数種類の画像の位置ずれを楠正するための補正量を演算する演算手段であって、当該演算手段で前記複数種類の画像の位置ずれ補正量を演算する際に、走査線の傾きと走査線の湾曲の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を合わせて、副走査方向に沿った位置ずれの補正量を演算する位置ずれ補正量演算手段と、前記位置ずれ補正量演算手段によって演算された位置ずれ補正量に基づいて、前記画像の位置ずれを補正する位置ずれ補正手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

また、請求項２に記載された発明は、前記走査線の傾きと走査線の湾曲の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を、主走査方向に沿った中央部を基準にして求めることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

さらに、請求項３に記載された発明は、前記走査線の傾きと走査線の湾曲の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置である。

又、請求項４に記載された発明は、前記走査線の傾きと走査線の湾曲の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量に、前記位置ずれ量演算手段で演算された走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を加えた値を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置である。

更に、請求項５に記載された発明は、前記位置ずれ補正手段は、画像処理によって複数種類の画像の位置ずれを一度に補正することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置である。

また、請求項６に記載された発明は、前記位置ずれ補正量演算手段は、複数の画像位置検出手段のうち、中央に位置する画像位置検出手段が、主走査方向の真の中心位置からずれているときには、当該中央に位置する画像位置検出手段の主走査方向に沿ったずれ量を補正して、前記副走査方向に沿った位置ずれの補正量を演算することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置である。

さらに、請求項７に記載された発明は、色の異なる複数の画像を、各色の画像データに基づいて主走査方向及び副走査方向に沿って形成し、前記複数の画像を互いに重ね合わせることによって、単一の画像を形成する画像形成方法において、前記複数の画像の画像形成位置を主走査方向に沿った複数の位置で検出する画像位置検出ステップと、前記画像位置検出ステップの検出結果に基づいて、複数種類の画像の位置ずれ量を演算する位置ずれ量演算ステップと、前記位置ずれ量演算ステップの演算結果に基づいて、前記複数種類の画像の位置ずれを補正するための補正量を演算する演算ステップであって、当該演算ステップで前記複数種類の画像の位置ずれ補正量を演算する際に、走査線の傾きと走査線の湾曲の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を合わせて、副走査方向に沿った位置ずれの補正量を演算する位置ずれ補正量演算ステップと、前記位置ずれ補正量演算ステップによって演算された位置ずれ補正量に基づいて、前記画像の位置ずれを補正する位置ずれ補正ステップとを備えたことを特徴とする画像形成方法である。

以上説明したように、この発明によれば、１回のレジずれの補正サイクルで、複数種類のレジずれを同時に補正した場合であっても、高い精度で色ずれを補正することができ、色ずれ補正に要する処理時間を短縮することが可能であるとともに、トナーの消費量が増加したり、画像形成のための部品やセンサ等の部品の耐久性が低下することを防止することが可能な画像形成装置及びその方法を提供することができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図２はこの発明の実施の形態に係る画像形成装置としてのタンデム方式のデジタルカラー複写機を示す構成図である。また、このタンデム型のデジタルカラー複写機は、画像読取装置を備えているが、当該画像読取装置を備えずに、図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データに基づいて画像を形成するプリンタやファクシミリ等の画像形成装置であっても良いことは勿論である。

図２において、１はタンデム方式のデジタルカラー複写機の本体を示すものであり、このデジタルカラー複写機本体１は、その一端側の上部に、原稿２の画像を読み取る画像読取装置（ＩＩＴ：Ｉｍａｇｅ Ｉｎｐｕｔ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）３を備えている。また、上記デジタルカラー複写機本体１の内部には、画像読取装置３や図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データ、あるいは電話回線やＬＡＮ等の通信回線を介して送られてくる画像データを必要に応じて一時的に蓄積し、当該画像データに所定の画像処理を応す画像処理装置（ＩＰＳ：Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）４と、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成されカラー複写機における処理全般を制御する制御部５と、前記制御部５によって画像形成動作が制御されて、前記画像処理装置４で所定の画像処理が施された画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置（ＩＯＴ：Ｉｍａｇｅ Ｏｕｔｐｕｔ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）６とが配設されている。

上記デジタルカラー複写機本体１の内部には、画像出力装置６を構成する複数の画像形成手段として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色に対応した画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋが、水平方向に沿って一定の間隔をおいて配列されている。さらに、上記４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋの下方には、これらの画像形成部で順次形成される各色のトナー像を、互いに重ね合わせた状態で転写する中間転写体としての中間転写ベルト８が、矢印Ｂ方向に沿って循環移動可能に配設されている。そして、上記中間転写ベルト８上に多重に転写された各色のトナー像は、給紙トレイ９等から給紙される記録媒体としての記録用紙１０上に一括して転写された後、定着装置１１によって記録用紙１０上に定着され、カラー画像が形成された記像用紙１０が外部に排出されるようになっている。

更に、図２に基づいて、上記タンデム方式のデジタルカラー複写機の構成について詳細に説明する。

図２において、１は上述したようにタンデム方式のデジタルカラー複写機の本体を示すものであり、このデジタルカラー複写機本体１の一端側の上部には、原稿２を載置するプラテンガラス１２と、当該プラテンガラス１２上に載置された原稿２の画像を読み取る画像読取装置３が配設されている。この画像読取装置３は、プラテンガラス１２上に載置された原稿２を２本の光源１３によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー１４及びハーフレートミラー１５、１６及び結像レンズ１７からなる走査光学系を介してＣＣＤセンサ等からなる画像読取素子１８上に走査露光して、この画像読取素子１８によって原稿２の反射光像を所定の解像度で読み取るように構成されている。

上記画像読取装置３によって読み取られた原稿２の反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとして画像処理装置４（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）に送られ、この画像処理装置４では、原稿２の反射率データに対して、必要に応じて、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。

そして、上記の如く画像処理装置４で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）（例えば、各８ｂｉｔ）の４色の階調データ（ラスタデータ）に変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋに配設されたＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋに送られ、これらのＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋでは、対応する色の階調データに応じてレーザービームＬＢによる画像露光が行われる。

ところで、上記タンデム型のデジタルカラー複写機本体１の内部には、上述したように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ) の４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。

これらの４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋは、形成する画像の色が異なる以外は、すべて同様に構成されており、大別して、矢印Ａ方向に沿って所定の速度で回転する感光体ドラム２０と、この感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する一次帯電用のスコロトロン２１と、当該感光体ドラム２０の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する露光装置としてのＲＯＳ１９と、感光体ドラム２０上に形成された静電潜像を現像する現像装置２２と、この現像装置２２に所定の色のトナーを供給するトナー供給装置２３と、クリーニング装置２４とから構成されている。

上記画像処理装置４からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７ＢｋのＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋに各色の画像データが順次出力され、これらのＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋから画像データに応じて出射されるレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。

上記ＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋは、図３に示すように、画像データに応じて変調されたレーザービームＬＢを出射する半導体レーザー７０を備えている。上記半導体レーザー７０から出射されたレーザービームＬＢは、コリメータレンズ７１によって平行光化され、２枚の平面ミラー７２、７３によって反射された後、ポリゴンミラー７４の表面に照射される。このポリゴンミラー７４は、矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動され、当該ポリゴンミラー７４の表面（鏡面）に照射されたレーザービームＬＢは、主走査方向（感光体ドラムの軸方向）に沿って偏向走査される。上記ポリゴンミラー７４で偏向走査されたレーザービームＬＢは、ｆ−θレンズ７５、７６によって、偏向角度に応じて焦点距離が調整された状態で、折り返しミラー７７を介して感光体ドラム２０上にドット状に絞られて照射されるようになっている。また、上記感光体ドラム２０の軸方向の一端部には、レーザービームＬＢの走査方向のうち、走査開始側の端部（ＳＯＳ：Ｓｔａｒｔ Ｏｆ Ｓｃａｎ）に相当する位置に、走査開始位置検出センサ７８が配設されている。

上記の如く構成されたＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋによって、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ上に主走査方向及び副走査方向に沿って形成された静電潜像は、図２に示すように、現像装置２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像として現像される。

上記各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋの感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像は、各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋの下方に配置された中間転写体としての中間転写ベルト８上に、一次転写手段としての一次転写コロトロン２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｂｋによって互いに重ね合わせた状態で順次転写される。この中間転写ベルト８は、ドライブロール２６と、テンションロール２７と、ステアリングロール２８と、バックアップロール２９との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール２６により、矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト８としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。

上記中間転写ベルト８上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像は、バックアップロール２９に圧接する二次転写手段としての二次転写ロール３０によって、圧接力及び静電気力で記録用紙１０上に二次転写され、これら各色のトナー像が転写された記録用紙１０は、搬送ローラ対３１によって定着装置１１へと搬送される。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙１０は、定着装置１１によって熱及び圧力で定着処理を受け、複写機本体１の外部に設けられた排出トレイ３２上に排出される。

上記記録用紙１０は、図２に示すように、給紙トレイ９から所望のサイズのものが、給紙ローラ３３及び用紙搬送用のローラ対３４、３５を備えた用紙搬送経路３６を介して、１枚ずつ分離された状態でレジストロール３７まで一旦搬送され、停止される。上記給紙トレイ９から供給された記録用紙１０は、中間転写ベルト８上のトナー像に同期して、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール３７によって、中間転写ベルト８上へ送出される。

それに先だって、上記イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋでは、上述したように、それぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるようになっている。

また、上記の如く構成されるタンデム方式のデジタルカラー複写機本体１の上面には、メッセージ等を表示するディスプレイ３９と、オペレータが各種コマンド等を入力するためのキーボード４０とを含んで構成された操作部４１が設けられている。

図２中、４２はイエロー色の画像形成部７Ｙの上流側に配設された吸着ロールを示すものであり、この吸着ロール４２は、必要に応じて、中間転写ベルト８のトナーの吸着性を良好にするために、当該中間転写ベルト８の表面電位を所定電位に維持するためのものである。また、４３は中間転写ベルト８における基準位置を検出する基準位置検出センサを示すものである。この基準位置検出センサ４３としては、例えば、中間転写ベルト８の表面に設けられた反射板や開口部を、光学的に検出することによって、中間転写ベルト８の基準位置を検出するものが用いられる。

なお、上記感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋは、トナー像の転写工程が終了した後、クリーニング装置２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｂｋによって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。また、中間転写ベルト８は、ベルト用クリーナー３８によって残留トナー等が除去される。

ところで、上記の如く構成されるタンデム方式のデジタルカラー複写機では、運搬・設置時の振動や、給紙トレイの開け閉め、あるいは温度変化や経年変化等、種々の要因によって、各画像形成部そのものの位置や、各画像形成部の感光体ドラム等に位置的な変動が生じ、圃像の位置ずれが発生する虞れがある。

そこで、この実施の形態では、図４に示すように、中間転写ベルト８上に所定のタイミングで、シェブロンパターンと呼ばれる画像位置検出用のパターン５０を形成し、この画像位置検出パターン５０を画像位置検出器（画像位置検出手段）６０によって検出して、各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋで形成される画像の位置ずれ量を求めて補正した後、所望のカラー画像を形成するように構成されている。なお、上記画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは、図２に示すように、ブラック色の画像形成部７Ｂｋの下流側に設けられた検出位置４４において、図４に示すように、主走査方向に沿って、カラー複写機本体１のＯＵＴ側（図中、手前側）と、ＣＥＮＴＥＲ部（中央部）と、ＩＮ側（図中、奥側）にそれぞれ配置されているが、必要に応じて、中間転写ベルト８の幅方向に沿って等間隔に複数個（４個以上）設けてもよく、検知する画像位置ずれの種類に応じて適宜配置される。

画像位置検出パターン５０としては、種々の形状のものを用いることができるが、例えば、図５に示すように、中央部を先頭として、左右両側に副走査方向に沿って等しい角度だけ傾斜させた直線状の画像からなる山型マーク５１を、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの位置に対応させて形成したものが用いられる。上記画像位置検出パターン５０は、副走査方向（中間転写ベルト８の移動方向）に沿って所定の間隔で複数形成される。

更に説明すると、上記画像位置検出用のパターン５０としては、図５に示すように、第１の基準色（図示例では、シアン色）からなる第１番目の山型マーク５１ＣＣと、第２の被測定色（図示例では、イエロー色）からなる第２番目の山型マーク５１ＹＹと、第１の色と第２の色からなる第３番目の山型マーク５１ＣＹマークを、１つの単位として被測定色のすべてを組み合わせたパターンが用いられる。図５に示すパターン５０の組み合わせが基準色と被測定色における１ブロックとする。このパターンを実際に用いる場合には、数ブロック分繰り返して形成してサンプリングし、サンプリング値を平均化する等の処理が行われる。なお、黒色の山型マーク５１は、検出精度を上げるため、下地を反射率の高いイエロー色とし、その上に黒色のトナーで所定の山型マーク５１の部分が開口したマクスを施すことによって、黒色の山型マーク５１を形成するのが望ましい。なお、上記画像位置検出用のパターン５０を出力するための画像データは、例えば、画像形成装置の制御部５のＲＯＭ等に予め記憶されている。

図６は上記画像位置検出パターン５０を検出する画像位置検出器６０を示す構成図である。

図６において、６１はパターン検出器６０の筐体であり、６２、６３は中間転写ベルト８上に形成された画像位置検出用パターン５０をそれぞれ照明する２つのＬＥＤ等からなる発光素子であり、６４、６５は２つの受光素子をそれぞれ一組とした”バイセル”と呼ばれる受光素子対を示すものである。この”バイセル”と呼ばれる受光素子対６４、６５としては、例えば、特開平６−１１８７３５号公報に開示されているように、２つのフォトダイオード等からなる受光素子６４ａ、６４ｂ及び６５ａ、６５ｂを組み合わせた検出器を左右対称に配置したものが用いられる。なお、上記受光素子対６４、６５の傾斜角度は、山型パターン５１の傾斜角度（例えば、４５度）に等しく設定されている。上記２つの発光素子６２、６３としては、例えば、特定波長（赤外領域）の光、あるいは所定の波長分布を持った光を出射するＬＥＤなどが用いられ、これらの発光素子６２、６３は、中間転与ベルト８上の２つの検出位置を、互いに所定の角度だけ傾斜した状態で照明するように配置されている。また、上記２組の受光素子対６４及び６５は、中央部が互いに接触し、両端部が水平方向に対して所定の角度だけ下方に傾斜した状態で、隣接して配置された細長い平行四辺形状の２つの受光素子６４ａ、６４ｂと６５ａ、６５ｂを備えており、各受光素子６４ａ、６４ｂと６５ａ、６５ｂは、図６（Ｂ）に示すように、反射光の検知タイミング及び検知角度が互いに異なるように設定されている。

上記画像位置検出器６０は、中間転写ベルト８上に形成された画像位置検出パターン５０を検出すると、当該画像位置検出パターン５０の直線状のマーク５１によって、一方の受光素子６４ｂからは、反射光量に応じた山型の波形が出力され、他方の受光素子６４ａからも、幾らか遅れて山型の波形が出力される。そして、これら２つの受光素子６４ｂ、６４ａから出力される波形を増幅してから差分をとるか、差分をとってから増幅することにより、図５に示すように、一旦大きく山型に立ち下がってから、今度は大きく山型に立ち上がる出力波形が得られる。そこで、上記２つの受光素子６４ａ、６４ｂから出力される波形の差分をとることにより、ＣＣＤ等の高精度のセンサーを使用しなくとも、画像位置検出パターン５０の直線状マーク５１の位置を、高解像度で精度良く検出することが可能となる。

そして、上記画像位置検出パターン５０が画像位置検出器６０によって検出されると、当該画像位置検出器６０からは、図５の右端に示すような波形が、画像位置検出パターン５０を検出した時にのみ出力される。したがって、上記画像位置検出器６０からの出力を、一定の閾値と比較することによって、画像位置検出パターン５０を検出したときに、”ＯＦＦ”から”ＯＮ”に変化し、当該画像位置検出パターン５０が通過したときに、”ＯＮ”から”ＯＦＦ”に変化するパルス信号が得られる。

このように、本結果の”ＯＮ”のみ着目すると、上記にて述べた通り”ＯＮ”の期間はパターンを検出している期間であり、”ＯＦＦ”の期間はパターンを検出していない期間である。故に、”ＯＮ”→”ＯＮ”の時間間隔を測定すれば、上記パターン間の距離を測定したことになり、その結果より基準色の画像に対する各色のずれ量を計算し、そのずれ量分から複数種類の位置ずれ量を求めて、各画像形成部にて補正することで常に安定／良好な画像を得ることが可能となる。

図７は上記画像位置検出器６０の信号処理回路を示すブロック図である。

上記画像位置検出器６０は、図７に示すように、一方の発光素子としてのＬＥＤ６２に対応した反射光量検出部６６ａと、他方の発光素子としてのＬＥＤ６３に対応した反射光量検出部６６ｂとを備えている。一方の反射光量検出部６６a において、受光素子としてのフォトダイオード６４ａの出力端は、電流−電圧変換器８０、増幅器（ＡＭＰ）８１、Ａ／Ｄ変換器８２を介して制御部５のマイクロコンピュータ８３に接続されており、フォトダイオード６４ａから出力される受光量に応じた大きさの電流は、フォトダイオード６４ａの出力電圧を表すデジタルデータに変換されてマイクロコンピュータ８３に入力される。マイクロコンピュータ８３は、ＬＥＤドライバ８４を介して発光素子（ＬＥＤ）６２に接続されている。そして、上記マイクロコンビュータ８３は、ＬＥＤドライバ８４を介して、フォトダイオード６４ａからの出力電圧が所定の範囲内となるように、ＬＥＤ６２に供給する駆動電流を制御する。

また、他方のフォトダイオード６４ｂの出力端は、電流−電圧変換器８５を介して差動入力増幅器８６の２つある入力端のうちの一方に接続されており、２つある入力端の他方には、フォトダイオード６４ａからの出力である電流−電圧変換器８０の出力端が接続されている。上記差動入力増幅器８６は、電流−電圧変換器８５、８０から入力された信号の差分（フォトダイオード６４ａ、６４ｂの受光量差に相当）を増幅して出力する。なお、図５には、画像位置検出器６０が画像位置検出パターン５０を検出した際の差動入力増幅器８６の出力電圧のおおよその変化が、パターン５１と対応させて示されている。

上記差動入力増幅器８６の出力端は、コンパレータ８７、バッファ８８、カウンタ８９を介してマイクロコンピュータ８３に接続されている。コンパレータ８７は、差動入力増幅器８６から入力された信号のレベルを予め設定された閾値と比較し、信号のレベルが閾値以上のときには出力信号をハイレベル（便宜的に「ＯＮ」という) 、信号のレベルが閾値未満のときには出力信号をローレベル（便宜的に「ＯＦＦ」という）に切替える。コンパレータ８７からの出力信号は、バッファ８８を介してカウンタ８９へ入力される。

そして、上記カウンタ８９は、入力された信号のレベルが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わるとカウントを開始し、信号のレベルが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に切り替わった後に再度「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わると、それまでのカウント値をマイクロコンピュータ８３へ出力すると共にカウント値をリセットし、次に信号のレベルが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わる迄の時間をカウントすることを繰り返す。

マイクロコンピュータ８３は、後述する画像位置補正時（画像位置検出器６０が画像位置検出パターン５０を検出した時）に、カウンタ８９から入力されたカウント結果に基づいて画像位置検出パターン５０の位置を検出し、画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋによる画像形成位置のずれ（レジずれ）を補正するように構成されている。

なお、他方の反射光量検出部６６ｂのフォトダイオード６５ａ、６５ｂにも反射光量検出部６６ａと同一構成の回路が接続されているので、図７に示すように、接続されている回路の各部に同一の符号を付して、その説明を省略する。

上記マイクロコンピュータ８３は、レジずれの補正に際して、図５に示すような画像位置検出パターン５０が中間転写ベルト８の外周面上に形成されるように画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋを制御する。

中間転写ベルト８に上記の画像位置検出パターン５０が形成されると、画像位置検出器６０による画像位置検出パターン５０の検出が行われる。ここで、中間転写ベルト８の外周面上でのフォトダイオード６４ａ、６４ｂによる検出位置は、副走査方向にずれているため、画像位置検出パターン５０の検出時には、差動入力増幅器８６からは、電流−電圧変換器８５、８０から入力された信号の差分（フォトダイオード６４ａ、６４ｂの受光量差）に相当する波形、すなわち図５に「検出波形」として示すように、中間転写ベルト８の外周面上でのフォトダイオード６４ａ、６４ｂによる検出位置を単一の山型マークが横切る毎に、出力信号のレベルが負方向及び正方向にパルス状に変化する波形の信号が出力される。

差動入力増帽器８６の出力信号は、コンパレータ８７に入力され、コンパレータ８７によって上記出力信号のレベルが予め設定された閾値と比較される。コンパレータ８７は、入力された信号のレベルが閾値以上のときには出力信号のレベルを「ＯＮ」とし、入力された信号のレべルが閾値未満のときには出力信号のレべルを「ＯＦＦ」とする。コンパレータ８７から出力された信号はバッファ８８を介してカウンタ８９に入力され、信号のレベルが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わる時間間隔が順次カウントされる。カウンタ８９によるカウント値は、パターン検知信号（図１参照）としてマイクロコンピュータ８３に入力される。

マイクロコンピュータ８３には、パターン検知信号として、単一の画像位置検出器６０当り２個（合計６個）のカウンタ８９からカウント値が各々入力される。コンパレータ８７から出力される信号において、レベルが「ＯＮ」となっている期間は、検出器が山型パターンを検出している期間に相当し、レベルが「ＯＦＦ」となっている期間は、検出器が山型パターンを検出していない期間（山型パターンの間隙を検出している期間）に相当する。従って、カウンタ８９から入力されるカウント値は、画像位置検出パターン５０における山型パターン５１の形成間隔を表している。

ところで、この実施の形態では、複数の画像の画像形成位置を主走査方向に沿った複数の位置で検出する複数の画像位置検出手段と、前記複数の画像位置検出手段の検出結果に基づいて、複数種類の画像の位置ずれ量を演算する位置ずれ量演算手段と、前記位置ずれ量演算手段の演算結果に基づいて、前記複数種類の画像の位置ずれを補正するための補正量を演算する演算手段であって、当該演算手段で前記複数種類の画像の位置ずれ補正量を演算する位置ずれ補正量演算手段と、前記位置ずれ補正量演算干段によって演算された位置ずれ補正量に基づいて、前記画像の位置ずれを補正する位置ずれ補正手段とを備えるように構成されている。

また、この実施の形態では、前記走査線の傾きと走査線の湾曲の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を、主走査方向に沿った中央部を基準にして求めるように構成されている。

さらに、この実施の形態では、前記走査線の傾きと走査線の湾曲の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を記憶する記憶手段を備えるように構成されている。

又、この実施の形態では、前記走査線の傾きと走査線の湾曲の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量に、前記位置ずれ量演算手段で演算された走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を加えた値を記憶する記憶手段を備えるように構成されている。

更に、この実施の形態では、前記位置ずれ補正手段は、画像処理によって複数種類の画像の位置ずれを一度に補正するように構成されている。

図８はこの実施の形態に係るデジタルカラー複写機の制御回路を示すブロック図である。

図８において、８３はデジタルカラー複写機の画像形成動作を制御するマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）であり、このマイクロコンピュータ８３には、画像形成位置の補正動作で適宜使用されるパタメータを記憶する記憶手段としての不揮発性メモリ（ＮＶＭ）９０が接続されている。また、上記マイクロコンピュータ８３には、画像データを展開するための描画メモリ９１を備えた画像データ展開回路（Ｖｉｄｅｏ Ａｓｉｃ）９２が接続されており、当該画像データ展開回路（Ｖｉｄｅｏ Ａｓｉｃ）９２からは、ＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋに各色の画像データが送られるようになっている。

図１はこの実施の形態に係るデジタルカラー複写機において、マイクロコンピュータ８３及びこれに接続されたハードウエアによって実現される各種の機能のうち、画像形成位置ずれの補正に係る機能（以下、この機能を実現するためのソフトウェア及びハードウェアをレジ補正部１００と総称する）が、詳細な機能毎にブロックに分けて示されている。

レジ補正部１００は、図１に示すように、主として、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃから入力されたパターン検知信号に基づいて、複数種類の画像の位置ずれ量を演算する位置ずれ量演算手段としての位置ずれ量演算部１０１と、前記位置ずれ量演算部１０１の演算結果に基づいて、前記複数種類の画像の位置ずれを補正するための補正量を演算する位置ずれ補正量演算手段としての位置ずれ補正量演算部１０２と、前記位置ずれ補正量演算部１０２によって演算された位置ずれ補正量に基づいて、前記画像の位置ずれを補正する位置ずれ補正手段としての位置ずれ補正部１０３を有している。

なお、本実施の形態では、レジずれのＤＣ成分及びＡＣ成分のうち、副走査方向の位置ずれに関連するレジずれを対象としているため、レジずれのＤＣ成分のみについて考慮することとするが、レジずれのＡＣ成分について、併せて補正するように構成しても良いことは勿論である。

位置ずれ量演算部１０１は、図７に示す各カウンタ８９から入力されるカウント値に基づいて、画像位置検出パターン５０内の各部位における山型マーク５１の形成時間間隔（図９（Ａ）に示す時間間隔ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を検知する。単一の画像位置検出器６０から入力される２個のカウント値から求めた時間間隔ａ、ｂ、ｃ、ｄは、主走査方向（以下、ＦＳ（Fast Scan）方向という）及び副走査方向（以下、ＳＳ（Slow Scan）方向という）についてパターン形成位置のずれが無ければ、図９（Ｂ）に示すように互いに等しい値（ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ）となるが、図９（Ｃ）又は（Ｄ）に示すようにパターンの形成位置がＦＳ方向にずれている場合、或いは図９（Ｅ）又は（Ｆ）に示すようにパターン形成位置がＳＳ方向にずれている場合には、時間間隔ａ、ｂ、ｃ、ｄの少なくとも何れかの値が他の値と相違する。

このため、位置ずれ量演算部１０１は、下記の演算式に従い、特定の色（例えばＣ）を基準として他の３色（例えばＹ、Ｍ、Ｂｋ）のＦＳ方向の色ずれ量ＦＳerr 及びＳＳ方向の色ずれ量ＳＳerr の演算を、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃから入力されるカウント値に基づいて行う。

ＦＳerr ［sec ］＝（ｂ−ａ）÷２
ＦＳerr ［mm］＝ＦＳerr ［sec ］・（単位時間当たりの距離）［mm/sec］
ＳＳerr ［sec ］＝（ｄ−ｃ）＋（ｂ−ａ）÷２
ＳＳerr ［mm］＝ＳＳerr ［sec ］・（単位時間当たりの距離）［mm/sec］
ここでは、例えば、中央部の画像位置検出器６０Ｂにおける副走査方向に沿った位置ずれ量であるＳＳerr ［mm］の値が、そのままＳＳ方向に沿った位置ずれ量となる。

これにより、ＦＳ方向に沿った各位置（ＳＯＳ（Start Of Scan ）付近、ＣＯＳ（Center Of Scan）付近、及びＥＯＳ（End Of Scan ）付近における色ずれ量がＦＳ方向及びＳＳ方向について各々検知される。ここでは、或る色についてのＳＯＳ付近、ＣＯＳ付近、及びＥＯＳ付近における色ずれ量ＦＳerr ，ＳＳerr に基づいて、ＦＳ方向に沿った位置（座標値Ｙ）と色ずれ量ＦＳerr ，ＳＳerr との関係を例として図１０に実線で示す。

位置ずれ補正量演算部１０２は、基準軸を座標軸として、座標値Ｙからの色ずれを補正するための色ずれ補正量を演算する（この基準色を表す座標値Ｙと色ずれ補正量との関係を例として図１０に破線で示す）。そして、基準色以外の３色について、色ずれ量ＦＳerr 及びＳＳerr に基づいて色ずれの補正量を各々求める演算が行われる。

上記で求めた色ずれ補正量Ｙに基づいて各画素の位置を各色毎に独立に補正することで色ずれを補正することができる。なお、図１０はＳＯＳ付近における色ずれ量とＣＯＳ付近における色ずれ量との偏差、及びＣＯＳ付近における色ずれ量とＥＯＳ付近における色ずれ量との偏差が等しい場合を示しているが、実際には両者は一致するとは限らない。

つまり、位置ずれ補正量演算部１０２は、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃで画像位置検出パターン５０が検出されたタイミング、及び画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの検出位置に対する画像位置検出パターン５０の形成位置のずれ量に基づいて、走査線の副走査方向に沿った位置ずれ（Ｙマージン）、走査線の傾き（スキュー）、走査線の湾曲（ボウ）を各々検出し、それぞれを補正するための位置ずれ補正量を求める。なお、画像の位置ずれ量としては、他に、全体倍率変化や左右倍率変化など、種々のものがあるが、本発明では、画像の位置ずれを補正する際に、副走査方向の位置ずれを新たに伴う走査線の傾き（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）が、特に問題となる。

走査線の傾き（スキュー）については、図１１に示すように、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの検出位置における画像位置検出パターン５０の形成位置のＸＹ座標（Ｌ＿Ｅｒｒ（２，ｎ），Ｐ＿Ｅｒｒ（２，ｎ）），（Ｌ＿Ｅｒｒ（１，ｎ），Ｐ＿Ｅｒｒ（１，ｎ）），（Ｌ＿Ｅｒｒ（０，ｎ），Ｐ＿Ｅｒｒ（０，ｎ））（ｎは色を表す）を各々検知し、その位置関係に基づき、以下の演算式に従って走査線傾き量を演算し、ＦＳ方向に沿った基準色位置（座標値Ｘ）から走査線傾きに対する補正量ＳＫ（ｎ）を演算する。

走査線傾き（スキュー）ずれ量演算式
ΔＳＫ（ｎ）＝Ｐ＿Ｅｒｒ（２，ｎ）−Ｐ＿Ｅｒｒ（０，ｎ）
走査線傾き（スキュー）補正量演算式
ＳＫ（ｎ）＝−ΔＳＫ（ｎ）×Ｗａｌｌ÷Ｗｓｎｒ
ここで、Ｗａｌｌは補正基準間隔であり、Ｗｓｎｒはセンサ間隔である。一般的に、Ｗａｌｌ≧Ｗｓｎｒである。

上記で求めたずれ量より、画像上のＦＳ方向に沿った走査線傾き補正量ＳＫ（ｎ）を求めることができ、この走査線傾き補正量ＳＫ（ｎ）に基づいて、位置ずれ補正部１０３によって各画素の位置を補正することで走査線傾きを補正することができる。

つまり、上記位置ずれ補正部１０３において走査線傾き（スキュー）を補正するにあたっては、画像データを描画メモリ９２に記憶させる際に、当該走査線傾き（スキュー）を相殺するように、予め走査線傾き（スキュー）と逆の傾きを与えた状態で画像データを記憶させ、当該描画メモリ９２に記憶された画像データに基づいて、通常通り画像形成を行えば、走査線傾き（スキュー）を補正することができる。

また、走査線の湾曲（ボウ）については、図１２に示すように、画像位置検出パターン５０の形成位置のＸＹ座標（Ｌ＿Ｅｒｒ（２，ｎ），Ｐ＿Ｅｒｒ（２，ｎ）），（Ｌ＿Ｅｒｒ（１，ｎ），Ｐ＿Ｅｒｒ（１，ｎ）），（Ｌ＿Ｅｒｒ（０，ｎ），Ｐ＿Ｅｒｒ（０，ｎ））に基づき、以下の演算式に従って、走査線湾曲としてＸＹ座標（Ｌ＿Ｅｒｒ（２，ｎ），Ｐ＿Ｅｒｒ（２，ｎ）），（Ｌ＿Ｅｒｒ（０，ｎ），Ｐ＿Ｅｒｒ（０，ｎ））をＸ軸に一致させたときに、図１３に示すように、中央の画像の湾曲量ＢＷを演算し、ＦＳ方向に沿った位置（座標値Ｘ）から走査線湾曲に対する補正量ＢＷ（ｎ）を演算するための演算式を求める。

走査線湾曲（ボウ）ずれ量演算式
ΔＢＷ（ｎ）＝Ｐ＿Ｅｒｒ（１，ｎ）−Ｐ＿Ｅｒｒ（２，ｎ）＋Ｐ＿Ｅｒｒ（０，ｎ）÷２
走査線湾曲（ボウ）補正量演算式
ＢＷ（ｎ）＝−ΔＢＷ（ｎ）×（Ｗａｌｌ÷Ｗｓｎｒ）²
ここで、ＢＷ（ｎ）は走査線湾曲としてＸＹ座標（Ｌ＿Ｅｒｒ（２，ｎ），Ｐ＿Ｅｒｒ（２，ｎ）），（Ｌ＿Ｅｒｒ（０，ｎ），Ｐ＿Ｅｒｒ（０，ｎ））をＸ軸に一致させたときの中央部の値である。

なお、本実施の形態では、走査線湾曲（ボウ）を２次関数で近似して求めて補正するように構成した場合について説明したが、ｃｏｓｈ等の他の関数を用いても良いことは勿論である。

また、副走査方向に沿った位置ずれは、
ΔＹＭｎ＝Ｐ＿Ｅｒｒ（１，ｎ）
と求められ、その補正量は、
ＹＭｎ＝−ΔＹＭｎ
として求めることができる。

基本的には、上述したように、位置ずれ補正量演算部１０２によって、走査線の副走査方向に沿った位置ずれ（Ｙマージン）、走査線の傾き（スキュー）、走査線の湾曲（ボウ）を各々検出し、それぞれを補正するための補正量を求める処理が行われる。

ところで、この実施の形態では、上述したように、位置ずれ補正量演算部１０２が、前記位置ずれ量演算部１０１の演算結果に基づいて、複数種類の位置ずれの補正量を演算する際に、走査線の傾きと走査線の湾曲の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を合わせて、副走査方向に沿った位置ずれの補正量を演算するように構成されている。

すなわち、この実施の形態では、位置ずれ補正量演算部１０２によって、走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）を補正する位置ずれ補正量の演算を行うと共に、当該走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）の補正量に応じて、新たに生じる走査線の副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）の位置ずれ量を算出し、その算出量を走査線の副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）ずれ量の補正にフィードバックすることにより、画像位冒検出パターン５０を一度読み取るだけで、副走査方向に沿った画像の位置ずれ要素のすべてを補正することを可能としている。

なお、後述するように、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃのうち、中央に配置された画像位置検出器６０Ｂが、理想とする中心に配置されていない場合、つまり、理想とする中心からずれて配置されている場合であっても、上記の画像位置検出パターン５０を一度読み取るだけで、副走査方向に沿った画像の位置ずれ要素のすべてを補正することが可能となっている。

まず、図１４に示すように、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃからのパターン信号に基づいて、位置ずれ量演算部１０１によって演算された画像の位置ずれとして、走査線の副走査方向に沿った位置ずれ（Ｙマージン）と、走査線の傾き（スキュー）と、走査線の湾曲（ボウ）が存在し、これらのうち、走査線の傾き（スキュー）の補正量をＳＫ（ｎ）、走査線の湾曲（ボウ）の補正量をＢＷ（ｎ）とした場合に、理想とする中心における副走査方向に沿った画像の位置ずれ量が、Ｐ＿Ｅｒｒ（１，ｎ）であった場合を例として、位置ずれ補正量演算部１０２の演算動作について説明する。なお、上記ｎは色を表す値である。シアン色を基準色とした場合、例えば、ｎ＝１がイエロー色に、ｎ＝２がマゼンタ色に、ｎ＝３がブラツク色に、それぞれ対応している。

ここでは、副走査方向に沿った画像の位置ずれの補正量の演算を行う際に、走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を求める演算処理が行われる。いま、走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）の補正を実施すると、図１４に実線Ｅで示した画像は、同図に実線Ｆで示した画像へ移動した状態で、中間転写ベルト８上に形成される。実線Ｉで示したラインは、基準色であるシアン色の仮想理想である。この図１４に実線Ｉで示したラインと、実線Ｆで示した画像との距離が、スキューとボウの補正処理を行ったことに伴って、新たに生じた副走査方向に沿った画像の位置ずれである。

この実施の形態では、走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）等の位置ずれ成分を補正するために、３箇所に配置された画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃのうち、中央に配置された画像位置検出器６０Ｂの位置を基準としている。

以下、中央に配置された画像位置検出器６０Ｂの位置が、主走査方向の理想とする中心に配置されている場合と、当該中央に配置された画像位置検出器６０Ｂの位置が、主走査方向の理想とする中心に配置されていない場合、つまり、理想とする中心からずれて配置されている場合の２通りに分けて、走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）の補正処理を行ったことに伴って、新たに生じる副走査方向に沿った画像の位置ずれ量を算出する方法について説明する。

(1) 中央に配置された画像位置検出器６０Ｂが、主走査方向の理想とする中心に配置されている場合

まず、マイクロコンピュータ８３によって構成される位置ずれ補正量演算部１０２は、図１５に示すように、理想中心に位置する画像位置検出器６０Ｂの位置における副走査方向の位置ずれ量分（Ｙマージン）を算出する（ステップ１０１）。

この実施の形態では、中央に配置された画像位置検出器６０Ｂの位置を基準としており、しかも、当該画像位置検出器６０Ｂが主走査方向の理想とする中心に配置されている。

したがって、中間転写ベルト８上に形成される画像に、副走査方向に沿った位置ずれがなければ、中央に形成される画像形成位置パターン５０の位置は、画像位置検出器６０Ｂの位置と一致するはずである。

しかし、図１４の場合には、理想中心での副走査方向の画像位置が、Ｐ＿Ｅｒｒ（１，ｎ）だけずれている。よって、理想中心での副走査方向のずれ量△ＹＭ（ｎ）は、△ＹＭ（ｎ）＝Ｐ＿Ｅｒｒ（１，ｎ）となる。その結果、理想中心での副走査方向の位置ずれで補正後の値ＹＭ（ｎ）_NEW は、
ＹＭ（ｎ）_NEW ＝ＹＭ（ｎ）−△ＹＭ（ｎ）
となる（ステップ１０１）。なお、ここで、添字ＮＥＷは、今回の補正量の演算で新たに求めた値を意味している。

そこで、位置ずれ補正量演算部１０２は、上記理想中心での副走査方向のずれを補正した後の値であるＹＭ（ｎ）_NEW を、図８に示すように、記憶手段としての不揮発性メモリ（ＮＶＭ）９２に記憶する。

次に、位置ずれ補正量演算部１０２は、走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）の補正処理を行ったことに伴って、副走査方向に沿って新たに発生する画像の位置（Ｙマージン）ずれ量、つまり、主走査方向の中心位置において、図１４の実線Ｉと実線Ｆとの副走査方向に沿ったずれ量を求める。

ここで、画像位置検出パターン５０によって検出された走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）の値によって、これら走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）を補正するため、画像メモリ９１上に配置する際の画像の主走査方向における中心位置であるセンター位置（Ｙ２）と画像の頂点（ＹＭＩＮ）の値が異なり、当該画像のセンター位置（Ｙ２）と画像の頂点（ＹＭＩＮ）の値によって、画像の主走査方向の中心において新たに生じる副走査方向に沿った画像の位置（Ｙマージン）ずれ量が異なってくる。

そこで、これらの画像位置検出パターン５０によって検出された走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）の値によって場合分けをすると、図１６〜図１９に示すように、１２通りの場合に分けられる。なお、ここでは主走査方向に沿って４つの領域に分け、副走査方向の補正を行う場合について説明しているが、分割する領域の数は４つに限定されるものではないことは勿論である。

つまり、図１６は、中間転写ベルト８上に転写される画像Ｅに、右側の端部Ｅ’が副走査方向の下流側にずれた走査線の傾き（スキュー）ＳＫが発生しているとともに、下向きに凸状となるような走査線の湾曲（ボウ）ＢＷが発生している状態を示している。この場合、走査線の傾き（スキュー）ＳＫと走査線の湾曲（ボウ）ＢＷの値によって、図１６（Ａ）に示すように、画像メモリ９１上に配置する際の画像のセンター位置（Ｙ２）と画像の頂点（ＹＭＩＮ）の値とが一致する場合と、図１６（Ｂ）（Ｃ）に示すように、画像メモリ９１上に配置する際の画像のセンター位置（Ｙ２）に対して、画像の頂点（ＹＭＩＮ）の値が、図中、右側及び右端に順次ずれる場合とに分けられる。なお、図１６中、Ｈで示す矩形状の画像は、走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）を補正した状態で、中間転写ベルト８上に転写される画像を示している。

また、図１７は、図１６とは逆に、中間転写ベルト８上に転写される画像Ｅに、左側の端部Ｅ”が副走査方向の下流側にずれた走査線の傾き（スキュー）ＳＫが発生しているとともに、図１６と同じく、下向きに凸状となるような走査線の湾曲（ボウ）ＢＷが発生している状態を示している。この場合も、図１７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、画像メモリ９１上に配置する際の画像のセンター位置（Ｙ２）と画像の頂点（ＹＭＩＮ）の値とが一致する場合と、画像メモリ９１上に配置する際の画像のセンター位置（Ｙ２）に対して、画像の頂点（ＹＭＩＮ）の値が、図中、左側及び左端に順次ずれる場合とに分けられる。

さらに、図１８は、中間転写ベルト８上に転写される画像Ｅに、左側の端部Ｅ”が副走査方向の下流側にずれた走査線の傾き（スキュー）ＳＫが発生しているとともに、上向きに凸状となるような走査線の湾曲（ボウ）ＢＷが発生している状態を示している。

また更に、図１９は、中間転写ベルト８上に転写される画像Ｅに、右側の端部Ｅ’が副走査方向の下流側にずれた走査線の傾き（スキュー）ＳＫが発生しているとともに、図１８と同じく、上向きに凸状となるような走査線の湾曲（ボウ）ＢＷが発生している状態を示している。

まず、位置ずれ量演算部１０２は、図１６においては、走査線の傾き（スキュー）ＳＫと走査線の湾曲（ボウ）ＢＷを画像処理によって補正するため、画像データを記憶する画像メモリ９１には、発生している走査線の傾き（スキュー）ＳＫと走査線の湾曲（ボウ）ＢＷを補正するように、図１６中、ＳＫ’で示すように、右側の端部が副走査方向の上流側に逆の量だけ傾斜した状態で、かつ、図１６中、ＢＷ’で示すように、上向きに凸状となるように湾曲した状態で、画像データを記億させることになる。

これらの画像メモリ９１上での画像データの移動は、主走査方向に沿ったＸ座標でのＹの値を、センサが位置する中央でのＹの値と比較演算することによって行われる。

つまり、上記画像メモリ９１に画像データを記憶させる際の座標原点となるＧ点を基準として、画像メモリ９１に記憶される画像データは、図１６（Ａ）の場合には、画像の主走査方向に沿ったセンター位置（Ｙ２）と、画像の主走査方向に沿った頂点（先頭位置）（ＹＭＩＮ）の値が等しくなり、走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）を画像処理によって補正した後の画像では、画像の主走査方向に沿った中心位置で新たに生じる副走査方向に沿った画像の位置（Ｙマージン）ずれ量は、ゼロとなる。
ＹＭ＝Ｙ２−ＹＭＩＮ＝０

これに対して、図１６（Ｂ）の場合には、画像メモリ９１に画像データを記憶させる際の座標原点となるＧ点を基準として、画像メモリ９１に記億される画像データは、画像の主走査方向に沿ったセンター位置（Ｙ２）と、画像の主走査方向に沿った頂点（先頭位置）（ＹＭＩＮ）の値が異なり、走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）を画像処理によって補正した後の画像では、画像の主走査方向に沿った中心位置で新たに生じる副走査方向に沿った画像の位置（Ｙマージン）ずれ量が、
ＹＭ＝Ｙ２−ＹＭＩＮ
となる。

同様に、図１６（Ｃ）では、画像メモリ９１に画像データを記憶させる際の座標原点となるＧ点を基準として、画像メモリ９１に記憶される画像データは、画像の主走査方向に沿ったセンター位置（Ｙ２）と、画像の主走査方向に沿った頂点（先頭位置）（ＹＭＩＮ）の値が異なり、走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）を画像処理によって補正した後の画像では、画像の主走査方向に沿った中心位置で新たに生じる副走査方向に沿った画像の位置（Ｙマージン）ずれ量が、
ＹＭ＝Ｙ２−ＹＭＩＮ
となる。

なお、図１７〜図１９においても、上記図１６と同様に、走査線の傾き（スキュー）ＳＫと走査線の湾曲（ボウ）ＢＷを画像処理によって補正した後の画像では、画像の主走査方向に沿った中心位置で、副走査方向に沿った画像の位置（Ｙマージン）ずれ量が、
ＹＭ＝Ｙ２−ＹＭＩＮ
となることがわかる。

このように、位置ずれ補正量演算部１０２は、
ＣＮＴ＿ＹＭ_NEW ＝Ｙ２−ＹＭＩＮ
の値を演算することによって、走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）を画像処理によって補正した後に、新たに発生する副走査方向に沿った画像の位置（Ｙマージン）ずれ量ＣＮＴ＿ＹＭ_NEW を求める（図１５のステップ１０３) 。

また、上記（Ｙ２−ＹＭＩＮ）の値は、走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）の値によって変化するため、前回の補正量を踏まえて補正を行う必要がある。

その結果、上記位置ずれ補正量演算部１０２は、通常の副走査方向に沿った画像の位置ずれ量ＹＭに、走査線の傾き（スキュー）ＳＫと走査線の湾曲（ボウ）ＢＷを補正することによって新たに発生する副走査方向に沿った画像の位置（Ｙマージン）ずれ量ＣＮＴ＿ＹＭ_NEW を合わせて、真の副走査方向に沿った画像の位置（Ｙマージン）ずれ量ＹＭ＿ALL として、
ＹＭ＿ALL ＝ＹＭ−（ＣＮＴ＿ＹＭ_NEW −ＣＮＴ＿ＹＭ）
を演算する（図１５のステップ１０４) 。

そして、位置ずれ補正量演算部１０２は、演算された走査線の傾き（スキュー）ＳＫと走査線の湾曲（ボウ）ＢＷを補正することによって新たに発生する副走査方向に沿った画像の位置（Ｙマージン）ずれ量ＣＮＴ＿ＹＭ_NEW を、不揮発性メモリ９２に記億させる（図１５のステップ１０５) 。

更に、位置ずれ補正量演算部１０２は、演算された真の副走査方向に沿った画像の位置（Ｙマージン）ずれ量ＹＭ＿ALL を、不揮発性メモリ９２に記憶させ、位置ずれ補正量の演算処理を終了する( 図１５のステップ１０６) 。

(2) 中央に配置された画像位置検出器６０Ｂが、上走査方向の理想とする中心からずれて配置されている場合

この場合には、図２０に示すように、実際の画像位置検出器６０Ｂの位置と、主走査方向の理想とする中心との副走査方向のずれ量（ＹＭ＿ＣＮＴ）を、走査線の傾き（スキュー）ＳＫと走査線の湾曲（ボウ）ＢＷの補正量より求める必要がある。

まず、実際の画像位置検出器６０Ｂの位置における走査線の傾き（スキュー）と走査線の湾曲（ボウ）の補正量を求める。

いま、図２１に示すように、左端の画像が副走査方向の上流側にＳＫ（ｎ）だけスキューしていたとすると、主走査方向の理想とする中心に、副走査方向に沿ってＹ軸をおいた場合、スキュー成分を示す１次式は、
Ｙｖａｌ＝（ＳＫ（ｎ）÷Ｗａｌｌ）×Ｘｖａ1 ＋（ＳＫ（ｎ）÷２）
と表すことができる。

また、実際の画像位置検出器６０Ｂの位置であるセンター位置（Ｘｖａｌ，Ｙｖａｌ）＝（Ｗ＿ｃｃ，Ｔ＿ＳＫ（ｎ））でのＹ座標を求めると、
ＴＳＫ（ｎ）
＝（ＳＫ（ｎ）÷Ｗａｌｌ）×Ｗｃｃ＋（ＳＫ（ｎ）÷２）
＝ＳＫ（ｎ）×（Ｗｃｃ÷Ｗａｌｌ＋０．５）
＝ＳＫ（ｎ）×ＡＡ
となり、実際の画像位置検出器６０Ｂの位置であるセンター位置でのスキュー成分Ｔ＿ＳＫ（ｎ）を算出することができる。なお、ここでは、ＡＡ＝（Ｗｃｃ÷Ｗａｌｌ＋０．５）＝定数とおいた。

また、図２２に示すように、画像がＹ軸を中心にして、上向きに凸状に湾曲しているとすると、主走査方向の理想とする中心に、副走査方向に沿ってＹ軸をおいた場合、ボウ成分を示す２次式は、
Ｙｖａｌ＝Ａ×（Ｘｖａｌ）² ＋ＢＷ（ｎ）
と表すことができる。Ａは走査線湾曲（ボウ）の曲率を示す定数である。

また、実際の画像位置検出器６０Ｂの位置であるセンター位置（Ｘｖａｌ，Ｙｖａｌ）＝（Ｗ＿ｃｃ，Ｔ＿ＢＷ（ｎ））でのＹ座標を求めると、
Ｔ＿ＢＷ（ｎ）＝Ａ×（Ｗ＿ｃｃ）² ＋ＢＷ（ｎ）
となる。更に、ボウ成分を示す２次式に、右端での値（Ｘｖａｌ，Ｙｖａｌ）＝（Ｗａｌｌ÷２，０）を代入すると、
０＝Ａ×（Ｗａｌｌ÷２）² ＋ＢＷ（ｎ）
となり、以上の２式から、Ｔ＿ＢＷ（ｎ）を求めることができる。
Ｔ＿ＢＷ（ｎ）＝ＢＷ（ｎ）×ＢＢ
なお、ここで、ＢＢ＝（１−（２Ｗ＿ｃｃ／Ｗａｌｌ）² ）＝定数とおいた。

これにより、実際の画像位置検出器６０Ｂの位置と、主走査方向の理想とする中心との副走査方向のずれ量Ｔ＿ＹＭは、
Ｔ＿ＹＭ＝
（Ｔ＿ＳＫ（ｎ）＋（Ｔ＿ＢＷ（ｎ））−（ＳＫ（ｎ）÷２＋ＢＷｎ）
と求めることができる。

よって、理想中心における副走査方向のずれ量△ＹＭ（ｎ）は、
△ＹＭ＝Ｐ＿Ｅｒｒ（１，ｎ）＋Ｔ＿ＹＭ
となる。

これ以降の演算は、図１４に示すように、上述した(1) のステップ１０１以降と同様であるので、その説明を省略する。

上記の如く、上記位置ずれ補正量演算部１０２で求められた走査像の副走査方向に沿った真の位置ずれ量ＹＭ＿ALL と、走査線の傾き（スキュー）ＳＫと、走査線の湾曲（ボウ）ＢＷの補正量に基づいて、図１に示すように、位置ずれ補正部１０３による画像処理によって、画像の位置ずれが補正される。

次に、上記位置ずれ補正部１０３では、以下に示すようにして、画像処理によって、画像の位置ずれ補正が実行される。

上記位置ずれ補正部１０３には、入力情報として、位置ずれ補正量演算部１０２で演算された走査線の傾き（スキュー）ＳＫと走査線の湾曲（ボウ）ＢＷの値とが補正量として入力される。そして、この位置ずれ補正部１０３では、入力情報である走査線の傾き（スキュー）ＳＫと走査線の湾曲（ボウ）ＢＷの値に基づいて、パラメータ「ＳＡＣＯＵＮＴｎ」、「ＳＩＮＴＡＩｎ」、「ＳＩＮＴＢＩｎ」、「ＳＩＮＴＣＩｎ」、「ＳＩＮＴＤＩｎ」、「ＳＵＤＣＯＵＮＴｎ」、「ＬＳＦＣＯＵＮＴｎ」が出力される。

本実施の形態では、図１に示すように、レジ補正部１００に入力する画像データとして、形成すべき画像を主走査方向及び副走査方向に２４００ｄｐｉの解像度でもっている。ここでは、補正を行うために主走査方向には、２４００ｄｐｉのサイズの画素を３２７６８個持っていると仮定する。走査線の傾き（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）の補正は、主走査方向に沿って１ドットずつ行っても良いが、補正処理を１ドットずつ行うと、図８に示すようなＶｉｄｅｏ Ａｓｉｃ９２の構成が複雑となるため、例えば、１６ドットの画素を１つの単位として、１６ドットの画素毎に補正することを考える。また、補正は、主走査方向に沿って３２７６８個だけ並んでいる画素を、図２３に示すように、８１９２個ずつ４つのエリア（エリアＡ、エリアＢ、エリアＣ、エリアＤ）に分けることを考える。各々８１９２個の画素毎に分けられたエリア内では、図２５に示すように、１６画素単位で位置ずれの補正が行われるので、そのエリア内での１６画素単位のブロック数は、８１９２÷１６＝５１２となる。

上記位置ずれ補正部１０３で使用される種々のパラメータのうち、パラメータ「ＳＡＣＯＵＮＴｎ」は、この１つのエリア内における１６画素単位のブロックの数を示す５１２の値であり、固定値となっている。

上記位置ずれ補正部１０３として機能するＶｉｄｅｏ Ａｓｉｃ９２は、主走査方向に沿った１６画素単位の画素ブロックを、副走査（ＳＳ）方向に沿って１ライン単位でシフトすることにより、走査線の傾き（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）の補正を行う。その際、Ｖｉｄｅｏ Ａｓｉｃ９２で補正処理を行う開始ラインが、後述するように、パラメータ「ＬＳＦＣＯＵＮＴｎ」によって指定され、Ｖｉｄｅｏ Ａｓｉｃ９２では、当該パラメータ「ＬＳＦＣＯＵＮＴｎ」によって指定された開始ラインから順に走査線の傾き（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）の補正が行われる。また、上記Ｖｉｄｅｏ Ａｓｉｃ９２によって走査線の傾き（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）の補正を行う回数は、後述するように、パラメータ「ＳＵＤＣＯＵＮＴ」によって指定され、走査線の傾き（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）の補正を行って行く最中に、パラメータ「ＳＵＤＣＯＵＮＴ」の値が順次減じられていく。そして、上記パラメータ「ＳＵＤＣＯＵＮＴ」の値が”０”になった場合には、これまでとは逆の方向に走査線の傾き（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）の補正が行われていく。

なお、副走査方向のずれであるＹマージンは、画像の書き出しタイミングを調整することによって補正が行われる。

まず、上記位置ずれ補正部１０３では、主走査方向の４つのエリア（エリアＡ、エリアＢ、エリアＣ、エリアＤ）での画像操作するインターバル値（＝１６画素単位の画素ブロックの個数）を求める。このインターバル値は、各エリアを４つに区切ることによって、次に示すように、先ず５つの値を求める。
＜Ｙ０ｎ＞＝０
＜Ｙ１ｎ＞＝ＳＫｎ÷４＋（ＢＷｎ×３÷４）
＜Ｙ２ｎ＞＝ＳＫｎ÷３＋ＢＷｎ
＜Ｙ３ｎ＞＝（ＳＫｎ×３÷４）＋（ＢＷｎ×３÷４）
＜Ｙ４ｎ＞＝ＳＫｎ

次に、４つのエリアの増加量を次に示すように演算する。
＜ＹＡｒｅａＡｎ＞＝＜Ｙ１ｎ＞−＜Ｙ０ｎ＞
＜ＹＡｒｅａＢｎ＞＝＜Ｙ２ｎ＞−＜Ｙ１ｎ＞
＜ＹＡｒｅａＣｎ＞＝＜Ｙ３ｎ＞−＜Ｙ２ｎ＞
＜ＹＡｒｅａＤｎ＞＝＜Ｙ４ｎ＞−＜Ｙ３ｎ＞

そして、ここで求めた値から、各エリアのスキューインターバル値（＝１６画素単位の画素ブロックの個数）を求める。

また、上記位置ずれ補正部１０３で出力されるパラメータ「ＳＩＮＴＡＩｎ」、「ＳＩＮＴＢＩｎ」、「ＳＩＮＴＣＩｎ」、「ＳＩＮＴＤＩｎ」としては、次の値が用いられる。
ＳＩＮＴＡｎ＝５１２÷（｜＜ＹＡｒｅａＡｎ＞｜）
ＳＩＮＴＢｎ＝５１２÷（｜＜ＹＡｒｅａＢｎ＞｜）
ＳＩＮＴＣｎ＝５１２÷（｜＜ＹＡｒｅａＣｎ＞｜）
ＳＩＮＴＤｎ＝５１２÷（｜＜ＹＡｒｅａＤｎ＞｜）
ただし、＜ＹＡｒｅａＸｎ＞の値がゼロとなる場合は、走査線の傾き（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）の補正を行う必要が無いということであるため、パラメータ「ＳＩＮＴＸｎ」の演算は行われず、例えば、補正を行わないパラメータ値を０ｘＦＦＦＦとした場合、その値がＶｉｄｅｏ Ａｓｉｃ９２にセットされる。

さらに、上記位置ずれ補正部１０３で出力されるパラメータ「ＳＵＤＣＯＵＮＴｎ」は、ラインシフト操作を行う際の、先頭ブロックからの連続した増加／減少の回数を求めるパラメータである。

上記パラメータ「ＳＵＤＣＯＵＮＴｎ」の値は、＜ＹＡｒｅａＡｎ＞、＜ＹＡｒｅａＢｎ＞、＜ＹＡｒｅａＣｎ＞、＜ＹＡｒｅａＤｎ＞のうち、値がゼロでない各レジスタの符号を調べ、同じ符号が連続していく値を加算していくことによって求められる。

最初のＣＯＵＮＴｎのカウント値は、”０”である。まず、＜ＹＡｒｅａＡｎ＞のカウント値が、ＣＯＵＮＴの値となる。つまり、
ＣＯＵＮＴ＝＜ＹＡｒｅａＡｎ＞
となる。次に、＜ＹＡｒｅａＡｎ＞と＜ＹＡｒｅａＢｎ＞の符号が同じであれば、ＣＯＵＮＴ＝ＣＯＵＮＴ＋＜ＹＡｒｅａＢｎ＞となる。さらに、＜ＹＡｒｅａＢｎ＞と＜ＹＡｒｅａＣｎ＞の符号が同じであれば、ＣＯＵＮＴ＝ＣＯＵＮＴ＋＜ＹＡｒｅａＣｎ＞となり、＜ＹＡｒｅａＣｎ＞と＜ＹＡｒｅａＤｎ＞の符号が同じであれば、ＣＯＵＮＴ＝ＣＯＵＮＴ＋＜ＹＡｒｅａＤｎ＞となる。

ただし、＜ＹＡｒｅａＡｎ＞がゼロの場合は、＜ＹＡｒｅａＢｎ＞との符号比較の結果、＜ＹＡｒｅａＡｎ＞と＜ＹＡｒｅａＢｎ＞がゼロの場合は、＜ＹＡｒｅａＣｎ＞との符号比較の結果、＜ＹＡｒｅａＡｎ＞と＜ＹＡｒｅａＢｎ＞と＜ＹＡｒｅａＣｎ＞がゼロの場合は、＜ＹＡｒｅａＤｎ＞をカウント値として演算する。

そして、ＣＯＵＮＴ＞０の場合には、パラメータ「ＳＵＤＣＯＵＮＴｎ」の値は、ＳＵＤＳＥＬ＝０、ＳＵＤＣＯＵＮＴ＝ＣＯＵＮＴとなる。また、ＣＯＵＮＴ＜０の場合には、ＳＵＤＳＥＬ＝１、ＳＵＤＣＯＵＮＴ＝｜ＣＯＵＮＴ｜（絶対値）となる。

ここで、上記ＳＵＤＳＥＬの値は、走査線の傾き（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）の補正を始める際の方向を表すものである。このＳＵＤＳＥＬの値が、”０”の場合は、プラスの方向への補正を、ＳＵＤＳＥＬの値が、”１”の場合は、マイナスの方向への補正を行うことを意味している。

また更に、上記位置ずれ補正部１０３で出力されるパラメータ「ＬＳＦＣＯＵＮＴｎ」は、最初の画素のラインシフト量を求めるパラメータである。つまり、先頭（スタート）のラインは、どの位置にあるかを示すパラメータであり、”０”か正の値となる。

このパラメータ「ＬＳＦＣＯＵＮＴｎ」は、Ｙマージンを演算するための内部変数用として、副走査方向のスキュー最大ラインシフト量を最大値と最小値の差分を、次のように演算することで求められる。
＜ＹＬＳＣｎ＞＝＜ＹＭＡＸｎ＞−＜ＹＭＩＮｎ＞
ここで、＜ＹＭＡＸｎ＞は、＜Ｙ０ｎ＞、＜Ｙ１ｎ＞、＜Ｙ２ｎ＞、＜Ｙ３ｎ＞、＜Ｙ４ｎ＞の中で一番大きな値を意味し、＜ＹＭＩＮｎ＞は、＜Ｙ０ｎ＞、＜Ｙ１ｎ＞、＜Ｙ２ｎ＞、＜Ｙ３ｎ＞、＜Ｙ４ｎ＞の中で一番小さな値を意味する。

具体的には、ＳＵＤＣＯＵＮＴのＳＵＤＳＥＬ＝１の場合、ＬＳＦＣＯＵＮＴｎ＝ＳＵＤＣＯＵＮＴであり、ＳＵＤＣＯＵＮＴのＳＵＤＳＥＬ＝０の場合には、ＬＳＦＣＯＵＮＴｎ＝＜ＹＬＳＣｎ＞−ＳＵＤＣＯＵＮＴである。

このように、上記位置ずれ補正部１０３を構成するマイクロコンピュータ８３及びＶｉｄｅｏ Ａｓｉｃ９２では、図２３乃至図２７に示すように、パラメータ「ＳＡＣＯＵＮＴｎ」、「ＳＩＮＴＡＩｎ」、「ＳＩＮＴＢＩｎ」、「ＳＩＮＴＣＩｎ」、「ＳＩＮＴＤＩｎ」、「ＳＵＤＣＯＵＮＴｎ」、「ＬＳＦＣＯＵＮＴｎ」を用いて、走査線の傾き（スキュー）ＳＫと走査線の湾曲（ボウ）ＢＷの補正が、Ｖｉｄｅｏ Ａｓｉｃ９２等による画像処理によって行われる。

以上の構成において、この実施の形態に係るカラー画像形成装置では、次のようにして、１回のレジずれの補正サイクルで、複数種類のレジずれを同時に補正した場合であっても、高い精度で色ずれを補正することができ、色ずれ補正に要する処理時間を短縮することが可能であるとともに、トナーの消費量が増加したり、画像形成のための部品やセンサ等の部品の耐久性が低下することを防止することが可能となっている。

すなわち、この実施の形態に係るカラー画像形成装置では、装置の電源をＯＮしたときや、環境温度が所定の値以上変化した場合、所定枚数プリントした場合、あるいは給紙トレイを開閉した場合など、所定のタイミングで、図４に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋによって、中間転写ベルト８上に画像位置検出パターン５０を形成し、当該画像位置検出パターン５０を３つの画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃによって検出するようになっている。

上記画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃによって検出された画像位置検出パターン５０の信号は、図７に示す信号処理回路によって処理された後、パターン検知信号として、マイクロコンピュータ８３に入力される。

上記マイクロコンピュータ８３では、図１及び図８に示すように、当該マイクロコンピュータ８３のソフトウエア及びハードウエア、並びにマイクロコンピュータ８３に接続されたハードウエア等によって実現される各種の機能に基づいて、次に示すような画像形成位置の位置ずれ量の演算、補正量の演算、及び画像形成の位置の補正処理等が実行される。

まず、上記マイクロコンピュータ８３によって実現される位置ずれ量演算部１０１では、図１４に示すように、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃからのパターン検知信号に基づいて、副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）、走査線の傾斜（スキュー）、走査線の湾曲（ボウ）のずれ量が演算される。

次に、位置ずれ補正量演算部１０２では、上記位置ずれ量演算部１０１で演算された副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）、走査線の傾斜（スキュー）、及び走査線の湾曲（ボウ）のずれ量に基づいて、これらの副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）、走査線の傾斜（スキュー）、及び走査線の湾曲（ボウ）のずれを補正するための補正量が演算される。

上記走査線の傾斜（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）のずれを補正するための補正量は、次の走査線傾き（スキュー）補正量演算式及び走査線湾曲（ボウ）補正量演算式に基づいて、演算される。
走査線傾き（スキュー）補正量演算式
ＳＫ（ｎ）＝−ΔＳＫ（ｎ）×Ｗａｌｌ÷Ｗｓｎｒ
（ΔＳＫ（ｎ）は検出したずれ量）
走査線湾曲( ボウ) 補正量演算式
ＢＷ（ｎ）＝−ΔＢＷ（ｎ）×（Ｗａｌｌ÷Ｗｓｎｒ）²
（ΔＢＷ（ｎ）は検出したずれ量）

また、上記位置ずれ補正量演算部１０２では、上記の如く、走査線の傾斜（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）を補正することによって、新たに発生する副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）のずれ量ＣＮＴ＿ＹＭが求められる。この新たに発生する副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）のずれ量ＣＮＴ＿ＹＭは、図１６〜図１９に示すように、走査線の傾斜（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）の値によって１２通りのパターンに分けられる。そこで、上記位置ずれ補正量演算部１０２は、走査線の傾斜（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）の値に基づいて、図１６〜図１９に示すように１２通りのパターンから、新たに発生する副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）のずれ量ＣＮＴ＿ＹＭ_NEW を演算するようになっている。

次に、上記位置ずれ補正量演算部１０２は、記憶手段としての不揮発性メモリ９２に記憶された前回の副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）のずれ量ＣＮＴ＿ＹＭを読み出すとともに、副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）のずれ量ＹＭに基づいて、真の副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）のずれ畳ＹＭ＿ＡＬＬを、次の式によって演算する。
ＹＭＡＬＬ＝ＹＭ−（ＣＮＴ＿ＹＭ_NEW −ＣＮＴ＿ＹＭ）

そして、上記補正量演算式に基づいて演算された補正量を、位置ずれ補正部１０３に出力する。なお、上記真の副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）のずれ量ＹＭ＿ＡＬＬは、副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）のずれ量ＹＭとして、不揮発性メモリ９２に記億され、次回の補正において、ＹＭの値として使用されるので、常に、前回の補正を考慮した位置ずれの補正がなされる。

この位置ずれ補正部１０３は、位置ずれ補正量演算部１０２から入力される副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）ずれの補正量、走査線の傾斜（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）の補正量に基づいて、図２３乃至図２７に示すように、画像処理を行うことによって、これらの副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）ずれ、走査線の傾斜（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）を一度に補正する。

その際、上記位置ずれ補正部１０３に入力される画像データは、当該画像データの各画素位置を、補正量に基づいて移動させることによって、副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）ずれ、走査線の傾斜（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）が一度に補正される。

このように、上記実施の形態では、１回のレジずれの補正サイクルで、副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）ずれ、走査線の傾斜（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）を一度に補正することができ、色ずれ補正に要する処理時間を短縮することが可能であるとともに、パターン５０の形成に伴うトナーの消費量が増加したり、画像形成のための部品やセンサ等の部品の耐久性が低下することを防止することが可能となっている。

また、上記実施の形態では、１回のレジずれの補正サイクルで、副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）ずれ、走査線の傾斜（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）を一度に補正する際に、走査線の傾斜（スキュー）及び走査線の湾曲（ボウ）の補正に伴って新たに発生する副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）ずれをも考慮して、副走査方向に沿った位置（Ｙマージン）ずれを補正するように構成されているので、複数種類のレジずれを同時に補正した場合であっても、高い精度で色ずれを補正することができる。

また、上記ではＳＯＳ、ＣＯＳ、ＥＯＳに相当する３箇所に画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃを設け、画像位置検出器に対応する箇所にパターンを形成してレジずれを検知する場合を説明したが、これに限定されるものではなく、より多数の画像位置検出器を設けてレジずれを検出するようにしてもよい。この場合、上記の実施形態では直線で近似していた走査線湾曲を、多数の画像位置検出器による検出結果に基づいて、より実際の走査線湾曲に近い関数（例えば屈曲歪み関数等）で近似することが可能となる。

更に、本発明は上記で説明した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能であることは勿論である。

図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置の制御回路を示すブロック図である。 図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのデジタルカラー複写機を示す構成図である。 図３はＲＯＳを示す構成図である。 図４は画像位置検出器の配置を示す斜視構成図である。 図５は画像位置検出パターン及びその検出波形を示す構成図である。 図６は画像位置検出器を示す構成図である。 図７は画像位置検出器の信号処理回路を示すブロック図である。 図８はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置の制御回路を示すブロック図である。 図９は画像位置検出パターンの検出状態を示す説明図である。 図１０は画像にスキューのずれが発生している場合の検知結果及び補正量を示すグラフである。 図１１はスキューのずれ量の検知結果及び補正量を示すグラフである。 図１２は画像にボウのずれが発生している場合の検知結果及び補正量を示すグラフである。 図１３はボウのずれ量の検知結果及び補正量を示すグラフである。 図１４は画像にスキューとボウの双方のずれが発生している場合の検知結果及び補正量を示すグラフである。 図１５はレジずれの補正処理を示すフローチャートである。 図１６はスキュー及びボウのレジずれの補正量の演算方法を示す模式図である。 図１７はスキュー及びボウのレジずれの補正量の演算方法を示す模式図である。 図１８はスキュー及びボウのレジずれの補正量の演算方法を示す模式図である。 図１９はスキュー及びボウのレジずれの補正量の演算方法を示す模式図である。 図２０は画像にスキューとボウの双方のずれが発生している場合の検知結果及び補正量を示すグラフである。 図２１はスキューのずれ量の検知結果を示すグラフである。 図２２はボウのずれ量の検知結果を示すグラフである。 図２３はスキュー及びボウのレジずれの補正方法を示す模式図である。 図２４はスキュー及びボウのレジずれの補正方法を示す模式図である。 図２５はスキュー及びボウのレジずれの補正方法を示す拡大模式図である。 図２６はスキュー及びボウのレジずれの補正方法を示す模式図である。 図２７はスキュー及びボウのレジずれの補正方法を示す模式図である。 図２８は従来のレジずれの補正方法を示すフローチャートである。 図２９は従来のスキューのレジずれ補正によって新たに発生するレジずれを示す説明図である。 図３０は従来のボウのレジずれ補正によって新たに発生するレジずれを示す説明図である。

符号の説明

５０：画像位置検出パターン、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ：画像位置検出器、１０１：位置ずれ量演算部、１０２：位置ずれ補正量演算部、１０３：位置ずれ補正部。

Claims (7)

1. 色の異なる複数の画像を、各色の画像データに基づいて主走査方向及び副走査方向に沿って形成し、前記複数の画像を互いに重ね合わせることによって、単一の画像を形成する画像形成装置において、
   前記複数の画像の画像形成位置を主走査方向に沿った複数の位置で検出する複数の画像位置検出手段と、
   前記複数の画像位置検出手段の検出結果に基づいて、複数種類の画像の位置ずれ量を演算する位置ずれ量演算手段と、
   前記位置ずれ量演算手段の演算結果に基づいて、前記複数種類の画像の位置ずれを補正するための補正量を演算する演算手段であって、当該演算手段で前記複数種類の画像の位置ずれ補正量を演算する際に、走査線の傾きと走査線の湾曲の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を合わせて副走査方向に沿った位置ずれの補正量を演算する位置ずれ補正量演算手段と、
   前記位置ずれ補正量演算手段によって演算された位置ずれ補正量に基づいて、前記画像の位置ずれを補正する位置ずれ補正手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記走査線の傾きと走査線の湾曲の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を、主走査方向に沿った中央部を基準にして求めることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記走査線の傾きと走査線の湾曲の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記走査線の傾きと走査線の湾曲の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量に、前記位置ずれ量演算手段で演算された走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を加えた値を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記位置ずれ補正手段は、画像処理によって複数種類の画像の位置ずれを一度に補正することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記位置ずれ補正量演算手段は、複数の画像位置検出手段のうち、中央に位置する画像位置検出手段が、主走査方向の真の中心位置からずれているときには、当該中央に位置する画像位置検出手段の主走査方向に沿ったずれ量を補正して、前記副走査方向に沿った位置ずれの補正量を演算することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 色の異なる複数の画像を、各色の画像データに基づいて主走査方向及び副走査方向に沿って形成し、前記複数の画像を互いに重ね合わせることによって、単一の画像を形成する画像形成方法において、
   前記複数の画像の画像形成位置を主走査方向に沿った複数の位置で検出する画像位置検出ステップと、
   前記画像位置検出ステップの検出結果に基づいて、複数種類の画像の位置ずれを演算する位置ずれ量演算ステップと、
   前記位置ずれ量演算ステップの演算結果に基づいて、前観複数種類の画像の位置ずれを補正するための補正量を演算する演算ステップであって、当該演算ステップで前記複数種類の画像の位置ずれ補正量を演算する際に、走査線の領きと走査線の湾曲の補正に伴って新たに発生する走査線の副走査方向に沿った位置ずれ量を合わせて、副走査方向に沿った位置ずれの補正量を演算する位置ずれ補正量演算ステップと、
   前記位置ずれ補正量演算ステップによって演算された位置ずれ補正量に基づいて、前記画像の位置ずれを補正する位置ずれ補正ステップとを備えたことを特徴とする画像形成方法。

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