JP2004117403A - 画像調整方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】色合わせ調整時に画質の異常(エラー)が発生した場合の現像剤の無駄な使用を防止することができる画像調整方法及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写ベルト7に転写された基準画像及び調整対象画像の画質の異常を検出するレジストレーション検出器21を備え、異常検出手段により、基準画像の画質に異常は検出されず、調整対象画像の画質に異常が検出された場合、異常が検出された色成分の調整対象画像の転写ベルト7への転写を中止し、異常が検出されていない色成分の調整対象画像を転写ベルト7に転写して調整画像を形成し、前記異常が検出されていない色成分の調整対象画像の形成位置を調整する。
【選択図】 図2
【解決手段】転写ベルト7に転写された基準画像及び調整対象画像の画質の異常を検出するレジストレーション検出器21を備え、異常検出手段により、基準画像の画質に異常は検出されず、調整対象画像の画質に異常が検出された場合、異常が検出された色成分の調整対象画像の転写ベルト7への転写を中止し、異常が検出されていない色成分の調整対象画像を転写ベルト7に転写して調整画像を形成し、前記異常が検出されていない色成分の調整対象画像の形成位置を調整する。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式による画像形成装置に関し、より詳しくは、像担持体又は転写担持体などの転写媒体上に色成分画像を重ね合わせて多色画像を形成する際に生じる色ずれを補正する画像調整方法及び画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
デジタルカラー複写機等の画像形成装置は、入力されたデータを各色成分に分解して画像処理を施した後、各色成分画像を重ね合わせて多色画像を形成する。多色画像の形成に際して、各色成分画像が正確に重ね合わされない場合、形成される多色画像に色ずれが発生し、画質の低下を招く。特に、多色画像の形成速度を向上するために、色成分毎に画像形成部を設けた画像形成装置においては、各画像形成部によって各色成分画像を形成し、該各色成分画像を順次重ね合わせることによって多色画像が形成されるため、各色成分画像の形成位置にずれが生じやすく、色ずれが大きな問題となる。
【0003】
そのため、従来の画像形成装置は、各色成分画像を精度よく重ね合わせるために、色ずれを補正する色合わせ調整を行って、色ずれを抑えた多色画像を形成している。色合わせ調整は、通常、基準となる色成分画像(以下、基準画像)の形成位置に対する他の色成分画像(以下、補正画像)の形成位置のずれを、光学式のセンサを用いて検出する。そして、検出した結果に基づいて補正量を決定し、決定した補正量に応じて、各補正画像の形成位置がずれずに一致するように、各補正画像を形成するタイミングを調整する。
【0004】
補正量を決定する方法として、例えば、各色成分画像を同じタイミングで転写(形成)し、各色成分画像の形成位置間の距離を検出する方法がある。例えば、各色成分画像の形成位置間の距離を検出し、検出した形成位置のずれ量に基づいて補正を行う。つまり、基準画像と補正画像との距離をセンサによって検出し、検出した距離に基づいて各補正画像の形成位置のずれ量を決定し、色ずれを補正する(例えば特許文献1参照)。
【0005】
また、補正量を決定する他の方法として、各色成分画像が重ね合わされた多色画像の濃度を測定する方法がある。例えば、基準画像に補正画像が重ね合わされた多色画像の濃度を測定し、測定した濃度が、補正画像が正確に重なった状態の濃度になるように色合わせ調整を行う。この画像形成装置は、補正精度を向上させるために、多色画像として、複数の同一画像を繰り返し形成する。例えば、同一画像としてライン状の画像(以下、ライン画像)を複数形成し、多色ライン画像の濃度をセンサによって検出し、各補正画像の重なり状態を求める。そして、センサによって検出される多色ライン画像の濃度が所定の濃度範囲になった状態を、各補正画像が正確に重なり合った状態とみなし、この重なり合った状態で画像形成が行われるように、色合わせ調整を行う(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開平10−213940号公報
【特許文献2】
特開2000−81744号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このように、形成した画像の間隔や濃度を測定し、基準画像に対する補正画像の位置ずれに基づいて色合わせ調整を行う場合には、形成された画像の太さ,濃度,またはエッジの状態などの画像形成品質(画質)により、間隔や濃度などの検出結果が変化する。そのため、ライン画像の太さが規定値以上に変化したり、濃度が適正濃度以下の場合にはエラー(異常)と判定し、色合わせ調整を中止する。中止後は、エラーの原因に応じた処理の完了後に、最初から再度色合わせ調整を行う。この場合、最初から再度画像を形成し直す必要がある。ライン画像(基準画像及び補正画像)の複数形成に多くの現像剤を使用するが、エラーにより色合わせ調整を中止した場合、エラーが発生するまでに形成した画像は無駄になり、現像剤を不経済に使用することになる。
【0008】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、色合わせ調整時に画質の異常(エラー)が発生した場合、各色成分のうち、エラーが発生していない成分色の調整画像のみ形成して色合わせ調整を完了させ、現像剤の無駄な使用を防止することができる画像調整方法及び画像形成装置を提供することにある。
【0009】
また、本発明の他の目的は、基準画像にエラーが発生した場合、全色成分の調整画像の形成を中止し、現像剤の無駄な使用を防止することができる画像調整方法及び画像形成装置を提供することにある。
【0010】
また、本発明の他の目的は、エラーが発生した色成分の形成位置の調整が行われなかった後に、各色成分のうち、前記エラーが発生した色成分の調整画像のみ形成して色合わせ調整を行うことにより、現像剤の無駄な使用を防止することができる画像調整方法及び画像形成装置を提供することにある。
【0011】
また、本発明の他の目的は、エラーが発生した色成分の形成位置の調整が行われなかった後に、前記エラーが発生した色成分又は全色成分の色合わせ調整を選択して実行することができる画像調整方法及び画像形成装置を提供することにある。
【0012】
また、本発明の他の目的は、調整画像を形成する前に、画質確認画像を形成してエラーを検出することにより、現像剤の無駄な使用を防止することができる画像調整方法及び画像形成装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像調整方法は、複数の色成分のうち、基準となる色成分の基準画像及び調整対象となる他の色成分の調整対象画像の画像形成を行い、基準画像に調整対象画像を重ねて転写媒体上に転写して形成した調整画像の濃度を検出し、検出した濃度に基づいて調整対象画像の形成位置を調整する画像形成装置の画像調整方法において、基準画像及び調整対象画像の画質の異常を検出し、基準画像の画質に異常は検出されず、調整対象画像の画質に異常が検出された場合、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写を中止し、異常が検出されていない色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成することを特徴とする。
【0014】
本発明に係る画像調整方法は、複数の色成分のうち、基準となる色成分の基準画像及び調整対象となる他の色成分の調整対象画像の画像形成を行い、基準画像に調整対象画像を重ねて転写媒体上に転写して形成した調整画像の濃度を検出し、検出した濃度に基づいて調整対象画像の形成位置を調整する画像形成装置の画像調整方法において、基準画像及び調整対象画像の画質の異常を検出し、基準画像の画質に異常が検出された場合は、全色成分の調整対象画像の画像形成又は転写を中止し、基準画像の画質に異常が検出されず、調整対象画像の画質に異常が検出された場合は、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写を中止し、異常が検出されていない色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成することを特徴とする。
【0015】
本発明に係る画像調整方法においては、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、各色成分の調整対象画像のうち、前記異常が検出された色成分の調整対象画像のみ転写して調整画像を形成することを特徴とする。
【0016】
本発明に係る画像調整方法においては、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、前記異常が検出された色成分の調整対象画像又は全色成分の調整対象画像の選択を受付け、受付けた選択に応じて、前記異常が検出された色成分又は全色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成することを特徴とする。
【0017】
本発明に係る画像調整方法においては、調整画像を形成する前に、各色成分の画質確認画像を形成し、形成した画質確認画像の画質の異常を検出することを特徴とする。
【0018】
本発明に係る画像形成装置は、複数の色成分それぞれに基づく画像形成を行う各画像形成手段と、該各画像形成手段により画像形成が行われた画像を、それぞれ重なり合うように転写媒体上に転写する各転写手段と、該各転写手段が、基準となる色成分の基準画像に調整対象となる他の色成分の調整対象画像を重ねて転写して転写媒体上に形成した調整画像の濃度を検出する検出手段と、該検出手段が検出した濃度に基づき、調整対象画像の形成位置を調整する調整手段とを備えた画像形成装置において、基準画像及び調整対象画像の画質の異常を検出する異常検出手段を備え、異常検出手段により、基準画像の画質に異常は検出されず、調整対象画像の画質に異常が検出された場合、異常が検出された色成分の調整対象画像の前記画像形成手段又は前記転写手段による画像形成又は転写を中止し、異常が検出されていない色成分の調整対象画像を前記転写手段により転写して調整画像を形成すべくなしてあることを特徴とする。
【0019】
本発明に係る画像形成装置においては、異常検出手段によって基準画像の画質に異常が検出された場合、全色成分の調整対象画像の前記画像形成手段又は前記転写手段による画像形成又は転写を中止すべくなしてあることを特徴とする。
【0020】
本発明に係る画像形成装置においては、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、前記転写手段は、各色成分の調整対象画像のうち、前記異常が検出された色成分の調整対象画像のみ転写して調整画像を形成すべくなしてあることを特徴とする。
【0021】
本発明に係る画像形成装置においては、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、前記異常が検出された色成分の調整対象画像又は全色成分の調整対象画像の選択を受付ける受付手段を備え、前記転写手段は、受付手段が受付けた選択に応じて、前記異常が検出された色成分又は全色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成すべくなしてあることを特徴とする。
【0022】
本発明に係る画像形成装置において、前記画像形成手段は、調整画像を形成する前に、各色成分の画質確認画像を形成し、前記異常検出手段は、画質確認画像の画質の異常を検出すべくなしてあることを特徴とする。
【0023】
本発明にあっては、基準画像及び調整対象画像の画質の異常を検出し、基準画像の画質に異常が検出されず、調整対象画像の画質に異常が検出された場合、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写を中止し、異常が検出されていない色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成する。各色成分のうち、異常が検出されていない色成分のみ調整画像を形成して、色合わせ調整を行う。異常が検出された色成分の調整対象画像の転写を中止した場合は、無駄な位置調整を行わなくても済む。また、異常が検出された色成分の画像形成を中止した場合は、無駄な現像剤を使用せずに済む。画質の異常は、例えば検出された濃度が予め決められている範囲外になったことにより検出可能である。
【0024】
また、本発明にあっては、基準画像の画質に異常が検出された場合、全色成分の調整対象画像の画像形成又は転写を中止する。調整画像は、基準画像に調整対象画像を重ねて形成されており、両者が完全に重なるように形成位置を調整するため、基準画像にエラーが発生した場合は、調整対象画像にエラーが発生していない場合であっても、正しい色合わせ調整は行えない。
【0025】
また、本発明にあっては、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、各色成分の調整対象画像のうち、前記異常が検出された色成分の調整対象画像のみ転写して調整画像を形成する。例えば、異常の検出によって色合わせ調整が行われなかった色成分に関する情報は、画像形成装置の制御・演算部のレジスタなどに記憶され、形成位置の調整の再実行は、画像形成装置の操作部などで受付けることが可能である。
【0026】
また、本発明にあっては、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、前記異常が検出された色成分の調整対象画像又は全色成分の調整対象画像の選択を受付け、受付けた選択に応じて、前記異常が検出された色成分又は全色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成する。例えば、異常の検出によって色合わせ調整が行われなかった色成分に関する情報は、画像形成装置の制御・演算部のレジスタなどに記憶され、異常が検出された色成分又は全色成分の選択は、画像形成装置の操作部などで受付けることが可能である。
【0027】
また、本発明にあっては、調整画像を形成する前に、各色成分の画質確認画像を形成し、形成した画質確認画像の画質の異常を検出する。異常が検出されなかった調整対象の色成分については、引き続き調整画像を形成して色合わせ調整を行い、異常が検出された調整対象の色成分については、調整画像の形成を中止し、色合わせ調整を行わない。基準となる色成分に異常が検出された場合は、全色成分の調整画像の形成を中止する。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図1は本発明に係る画像形成装置の概要を示す模式的断面図である。以下、本発明に係る画像形成装置100をコピー機であるものとして説明するが、これに限らず、プリンタであったり、コピー機能に加えてファクシミリ機能またはプリンタ機能を備える複合機であっても良い。
【0029】
画像形成装置100は、色ずれ補正に係る構成として、図1に示すように、画像形成ステーション101と、転写搬送ベルトユニット8と、レジストレーション検出器21と、温湿度センサ22とを備えている。画像形成装置100の画像形成ステーション101は、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いて多色画像を形成するために、各色に応じた4種類の潜像を形成するように、露光ユニット1a・1b・1c・1d、現像器2a・2b・2c・2d、感光体ドラム3a・3b・3c・3d、クリーナユニット4a・4b・4c・4d、帯電器5a・5b・5c・5dを備え、これらは、各々4つずつ設けられている。なお、上記a、b、c、dは、それぞれブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)に対応するように記載している。以下、各色に応じて設けられている4つの部材のうち、特定の色に対応する部材を指定する場合を除いて、各色に対して設けられている部材をまとめて、露光ユニット1、現像器2、感光体ドラム3、クリーナユニット4、帯電器5と記載する。
【0030】
露光ユニット1は、ELやLED等の発光素子をアレイ状に並べた書込みヘッド、または、レーザ照射部もしくは反射ミラーを有するレーザスキャニングユニット(LSU)を備える。なお、本実施の形態においてはLSUを適用した場合について説明する。露光ユニット1は、入力される画像データに応じて、調整値に基づいたタイミングで露光することにより、感光体ドラム3上に画像データに応じた静電潜像を形成する。前記調整値は、色毎に後述する調整値テーブルに記憶されており、色分解された各色成分の画像データが、露光ユニット1a・1b・1c・1dそれぞれにより調整値に基づくタイミングで露光されて、各色成分の静電潜像が形成される。
【0031】
現像器2は、感光体ドラム3上に形成された静電潜像を上記各色成分のトナーによって顕像化する。感光体ドラム3は、画像形成装置100の略中心部に配置され、表面に、入力される画像データに応じた静電潜像やトナー像が形成される。クリーナユニット4は、感光体ドラム3上に形成された静電潜像の現像・転写後に、感光体ドラム3上に残留したトナーを除去・回収する。帯電器5は、感光体ドラム3の表面を所定の電位に均一に帯電させる。帯電器5は、感光体ドラム3に接触するローラ型やブラシ型の他に、感光体ドラム3に接触しないチャージャー型等が用いられる。本実施の形態においては、チャージャー型の帯電器5を適用した場合について説明する。
【0032】
転写搬送ベルトユニット8は、感光体ドラム3の下方に配置され、転写ベルト7、転写ベルト駆動ローラ71、転写ベルトテンションローラ73、転写ベルト従動ローラ72,74、転写ローラ6a・6b・6c・6d、および転写ベルトクリーニングユニット9を備えている。なお、以下では、各色成分に対応した4つの転写ローラ6a・6b・6c・6dをまとめて転写ローラ6と記載する。転写ベルト駆動ローラ71、転写ベルトテンションローラ73、転写ローラ6、転写ベルト従動ローラ72,74等は、転写ベルト7を張架し、転写ベルト7を矢印B方向に回転駆動させる。
【0033】
転写ローラ6は、転写搬送ベルトユニット8の内側のフレームに回転可能に支持されており、直径8〜10mmの金属軸をベースとし、ローラ表面はEPDMや発泡ウレタン等の導電性の弾性材によって覆われている。転写ローラ6は、前記導電性の弾性材により、記録用紙に対して、トナーの帯電極性とは逆極性の高電圧を均一に印加することができ、感光体ドラム3に形成されたトナー像を転写ベルト7あるいは転写ベルト7上に吸着されて搬送される記録用紙などの転写媒体に転写する。
【0034】
記録用紙は給紙カセット10に積層されており、感光体ドラム3の回転に先立って給紙ローラ16の回転によって給紙カセット10内の記録用紙が一枚ずつ用紙搬送路S内に給紙される。給紙された記録用紙は、給紙ローラ16によりレジストローラ14へ搬送される。記録用紙は前端部をレジストローラ14に当接した状態で停止しており、所定のタイミングで回転して記録用紙を感光体ドラム3方向へ導く。記録用紙は画像形成ステーション101へ搬送され、感光体ドラム3に担持されたトナー像が、所定の転写バイアスが印加された転写ローラ6によって記録用紙に転写される。
【0035】
転写ベルト7は、厚さ100μm程度のポリカーボネイト、ポリイミド、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン重合体、またはエチレンテトラルフルオロエチレン重合体等で形成され、感光体ドラム3に接触するように設けられている。この転写ベルト7上あるいは転写ベルト7上に吸着されて搬送される記録用紙上に、感光体ドラム(画像形成手段)3にて形成された各色のトナー像を、転写ローラ(転写手段)6によって順次転写して、多色トナー像を形成している。トナー像が転写された記録用紙は定着ローラ31,32を通過する間に加熱及び加圧される。これによりトナー像が溶融して記録用紙に固着する。画像形成された記録用紙は排紙トレイ33へ排出される。
【0036】
転写ベルト7は、厚さが100μm程度で、フィルムを用いて無端状に形成されている。転写ベルトクリーニングユニット9は、転写ベルト7に直接転写された、色合わせ調整用のトナーやプロセス制御用のトナー、感光体ドラム3との接触によって付着したトナーなどを除去・回収する。レジストレーション検出器21は、転写ベルト7上に形成された画像の濃度を検出するため、転写ベルト7が画像形成ステーション101を通過し終えた位置であって、かつ、転写ベルトクリーニングユニット9に至る前の位置に設けられている。レジストレーション検出器21は、画像形成ステーション101にて転写ベルト7上に形成された画像の濃度を検出し、検出した濃度に応じた信号を制御部50へ出力する。
【0037】
図2はレジストレーション検出器21及び転写ベルト駆動ローラ71の要部を示す模式的断面図である。レジストレーション検出器21は、図2に示すように、発光部と受光部とを一体的に形成したものを用いる。本説明では、発光部と受光部とは、転写ベルト7の移動方向に沿って配置されている。発光部から転写ベルト7に光を照射した場合、転送ベルト7への光の照射によって生じた反射光は、受光部によって検出される。
【0038】
反射光を検出する場合、転写ベルト7の表面、黒(K)トナーの画像、有彩色(C,M,Y)トナーの画像のそれぞれにより、反射光の強さ(光量)が異なる。図3に、レジストレーション検出器21の検出出力の例を示す。黒トナーの画像(Kベタ画像、Kパッチ画像)と有彩色トナーの画像(C,M,Yベタ画像)とは反射光の強さに大きな差があり、黒トナーの画像の方が弱い。一方、画像が形成されていない状態の転写ベルトの表面(ベルト表面)からの反射光の強さは、有彩色トナーの画像より若干強く、黒トナーの画像よりもかなり強い。この性質を利用して濃度の検出を行う。
【0039】
温湿度センサ22は、画像形成装置100内の温度や湿度を検出し、急激な温度変化や湿度変化のないプロセス部近傍に設置されている。上記の構成の画像形成装置100の画像形成ステーション101では、露光ユニット1が、入力された画像データに基づいて、制御部50からの調整値に従ったタイミングにて各色を順次露光することにより、感光体ドラム3上に静電潜像が形成される。次いで、現像部2によって静電潜像が顕像化したトナー像が形成され、このトナー像が転写ベルト7、又は、転写ベルト7上に吸着されて搬送される記録用紙上に転写される。転写ベルト7は、転写ベルト駆動ローラ71、転写ベルトテンションローラ73、転写ベルト従動ローラ72,74によって張架され回転駆動しているので、各色成分のトナー像は、転写ベルト7上あるいは転写ベルト7上に吸着されて搬送される記録用紙上に、順次重ねて転写され、多色トナー像が形成される。なお、転写ベルト7上に多色トナー像が形成された場合は、さらにこの多色トナー像を記録用紙上に転写する。
【0040】
本実施の形態の画像形成装置100にて、色合わせ調整を行う際には、上述した画像形成ステーション101にて形成される各色成分のトナー像を転写ベルト7上に転写する。このとき、各色成分のトナー像のうち、いずれかの色成分のうち基準となるトナー像(以下、基準パッチ画像と称する)を転写ベルト7上に転写し、次いで、この基準パッチ画像の上に、色合わせ調整の対象となる他の色成分のトナー像(以下、補正パッチ画像と称する)を転写する。
【0041】
転写ベルト7は、転写搬送ベルトユニット8に備えられた転写ベルト駆動ローラ71によって回転駆動している。そのため、図2に示すように、転写ベルト7上に形成された基準パッチ画像K(黒)及び補正パッチ画像C(シアン)(または、M(マゼンタ)、Y(イエロー))が、レジストレーション検出器21の位置に達すると、レジストレーション検出器21によって、転写ベルト7上の基準パッチ画像及び補正パッチ画像(調整画像)の濃度が検出される。レジストレーション検出器21は、調整画像が形成された転写ベルト7に光を照射した際に生じる反射光に基づいて濃度を検出する。
【0042】
検出された濃度は制御部50へ出力され、制御部50はこの検出濃度に基づいて、露光ユニット1が露光するタイミングを調整する手段として動作し、感光体ドラム3上への書込みのタイミング(調整値)を補正する。この調整を他のM(マゼンタ)やY(イエロー)等の調整対象の色成分についても同様に行う。また、本実施の形態では基準パッチ画像をK(黒)としているが、別の色(C,Y,M)の何れにしてもよく、その場合、Kは調整対象の色成分となる。
【0043】
なお、レジストレーション検出器21は、図2に示すように、照射位置及び受光位置が、転写ベルト7の搬送方向に対して、平行となるように配置しているが、これに限定されるものではない。つまり、照射位置と受光位置が、転写ベルト7の搬送方向に対して垂直となるように配置してもよいほか、転写ベルト7を光透過性の性質を持つ物質により構成し、照射部と受光部とを、転写ベルトを介して対向配置するようにしてもよい。
【0044】
また、本実施の形態においてはレジストレーション検出器21を上記構成としたが、これに限らず、パッチ画像(調整画像)が形成された画像の状態を調べることができるものであれば、これに限らず、明度または輝度信号を出力するCCD(Charge Couple Device)素子等を用いるようにしても良い。なお、本実施の形態では、画像形成を行うプロセス速度が100mm/secであるため、レジストレーション検出器21による検出は、2msecのサンプリング周期にて行っている。
【0045】
本実施の形態においては転写ベルト7上に基準パッチ画像及び補正パッチ画像(調整画像)を形成することとしたが、この形態に限らず記録用紙上に調整画像を形成し、画像形成ステーション101と記録用紙の排出トレイ33との間に設けられるレジストレーション検出器21により濃度を検出して色合わせ調整を行うようにしてもよい。
【0046】
図4は制御部50のハードウェア構成を示すブロック図である。図4に示すようにCPU(Central Processing Unit)51にはバス57を介してRAM(RandomAccess Memory)52,ROM(Read Only Memory)55、液晶ディスプレイ等の表示部54、日時情報を出力する時計部58、A/D変換器56、露光ユニット1、およびテンキー、スタートキー等の各種入力キーを備える操作部53等が接続される。
【0047】
CPU51は、バス57を介して制御部50の上述したようなハードウェア各部と接続されていて、それらを制御すると共に、RAM52に記憶された制御プログラム52Pに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。表示部54は、液晶表示装置等の表示装置であり、本発明に係る画像形成装置100の動作状態の表示等を行う。操作部53は、本発明の画像形成装置100を操作するために必要な文字キー,テンキー,短縮ダイヤルキー,ワンタッチダイヤルキー,各種のファンクションキーなどを備えている。なお、表示部54をタッチパネル方式とすることにより、操作部53の各種キーの内の一部または全部を代用することも可能である。
【0048】
レジストレーション検出器21から出力された濃度を示す検出信号は、A/D変換器56にて、例えば8ビット256階調のデジタル信号へ変換されCPU51へ出力される。CPU51は、レジストレーション検出器21で検出された濃度に基づき、補正パッチ画像の形成位置を調整する。RAM52は、SRAM(Static Random Access Memory)またはフラッシュメモリ等で構成され、ソフトウェアの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。さらにRAM52には調整値テーブル52Tが記憶されている。
【0049】
図5は調整値テーブル52Tのレコードレイアウトを示す説明図である。各色の露光ユニット1a〜1dのそれぞれについて調整値が記憶されている。調整値はドットで表され、露光タイミング(msec)に対応する。露光タイミングの調整値は0ドット〜99ドットまで用意されており、図の例では黒の露光ユニット1aの調整値は0、シアンの露光ユニット1bの調整値は11と記憶されている。なお、同様にマゼンタの露光ユニット1c及びイエローの露光ユニット1dの調整値も予め記憶されている。
【0050】
調整値0に対応する露光タイミングを時刻T0とした場合、調整値11に対応する露光タイミングはΔT11(msec)後のT0+ΔT11(msec)となる。つまり、CPU51は露光ユニット1a〜1dを、調整値テーブル52Tを参照して制御し、黒色の露光ユニット1aを駆動した後のΔT11(msec)後に露光ユニット1bを駆動する。この調整値の設定は色毎に記憶されており、本発明により最適な調整値に補正される。例えば調整値が11から10に補正された場合、CPU51は露光ユニット1aをT0(msec)で駆動した後、T0+ΔT10(msec)で露光ユニット1bを駆動するので、上述の場合と比較して1ドット(−1ドット)ずれた位置にシアンの色成分画像が形成される。
【0051】
なお、この調整値テーブル52Tは転写ベルト7の搬送方向の調整値のみならず、前記搬送方向と垂直な方向の調整値も記憶されている。ただし、実際の露光タイミングは、基準の画像形成ステーションから調整の対象となる画像ステーションまでの距離分の時間を考慮した値となるが、前記時間は、調整の対象となる画像形成ステーション毎に予め決まっており変化しないため、本説明では前記時間を省略して説明している。
【0052】
次に、上記構成の画像形成装置100による色合わせ調整方法について、詳細に説明する。本実施の形態の色合わせ調整方法は、第1の色合わせ調整と第2,第3の色合わせ調整とからなる。本実施の形態では、基準パッチ画像としてK(黒)のトナー像を用い、補正パッチ画像としてC(シアン)のトナー像を用い、色合わせ調整範囲が、転写ベルト7の搬送方向に99ドット(99ライン)分である場合について説明する。ただし、開始位置を0ドットとし、終了位置を99ドットとする。
【0053】
なお、基準パッチ画像及び補正パッチ画像として用いるトナーの色は、特に限定されるものではなく、いずれの色を用いてもよい。また、色合わせ調整範囲は、レジストレーション検出器21の検出範囲内であれば、特に限定されるものではなく、より狭い範囲あるいはより広い範囲に設定してもよい。また、状況に応じて調整範囲を変更できるようにしてもよい。調整範囲が広い場合には色合わせ調整に要する時間が長くなり、調整範囲が狭い場合は色合わせ調整に要する時間が短くなる。
【0054】
本実施の形態の画像形成装置100による色合わせ調整は、転写ベルト7の搬送方向(以下、副走査方向と称する)に対して垂直な方向(以下、主走査方向と称する)と平行な複数のライン状の基準パッチ画像(以下、基準ラインと称する)及び補正パッチ画像(以下、補正ラインと称する)を、転写ベルト7上の搬送方向に形成することによって行う。図6は基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。第1の色合わせ調整では、図6に示すように、例えば、画像形成パターンのピッチ(第1の間隔d=m+n)を、ライン幅nが4ドット、各ラインのライン間隔mが7ドットである11ドットとなるように設定し、転写ベルト7上に基準ラインを形成する(図6中、基準パッチ画像)。そして、基準ラインが形成された後に、この基準ライン上に、基準ラインと同じライン幅n及びライン間隔mを有する補正ラインをさらに形成する。なお、本実施の形態においては600dpiにより画像形成を行っている。
【0055】
続いて、転写ベルト7上に形成された基準ライン及び補正ラインの濃度を、レジストレーション検出器21によって検出する。図7は、転写ベルト7上に形成された副走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。レジストレーション検出器21は、図7に示すように、読み取り範囲D内にて、基準ライン及び補正ラインの濃度を検出する。本実施の形態の読み取り範囲Dは、直径が約10mmであり、細かい(微小な)振動等による色ずれによる検出誤差を平均化できるようになっている。基準ラインと補正ラインとは、同一条件で数十個ずつ搬送方向に形成されたラインの組(図7で示す破線で囲まれた部分)を形成し、ドットずれなどの条件を変えた複数のラインの組が搬送方向に形成される。
【0056】
転写ベルト7上の基準ライン及び補正ラインの濃度は、転写ベルト7上での基準ラインと補正ラインとの重なり合いの状態によって異なる。つまり、基準ラインと補正ラインとの重なり合った状態の程度に応じて、レジストレーション検出器21が検出する濃度が変化する。レジストレーション検出器21の検出濃度は、転写ベルト7の表面に形成される基準ラインと補正ラインとを合わせた面積によって変化し、面積が最小の場合、つまり基準ラインと補正ラインが完全に重なっている場合には、レジストレーション検出器21から照射される光が基準ラインによって吸収される量が最も少なくなると共に、転写ベルト7からの反射光が最も多くなり、検出出力が最大になる。ただし、転写ベルト7が透明の場合を除く。転写ベルト7が透明な場合は、反射型ではなく透過型のレジストレーション検出器21を用いることにより、同様な検出が可能である。
【0057】
色調整プログラム(制御プログラム52P)が実行された場合、CPU51は調整値テーブル52Tを参照し、基準ラインの画像を予め設定された調整値(0)に基づき形成すると共に、補正ラインの画像を予め設定された調整値(11)に基づき形成する。図7に示すように基準ライン及び補正ラインは複数(例えば100本)形成する。その後、CPU51は2msecのサンプリング周期にて濃度を計測し、RAM52に記憶する。そして所定時間が経過した場合、記憶した濃度の平均値を求めRAM52に記憶する。なお、本実施の形態においては計測精度を向上すべくレジストレーション検出器21から出力される濃度データを複数サンプリングして平均をとることにしているが、一度だけサンプリングして得られた濃度データをRAM52に記憶するようにしてもよい。
【0058】
その後、以下のように調整値を変更する処理を行う。CPU51は調整値をインクリメントして補正ラインを形成する(図6及び図7のQ2)。調整値を変更(インクリメント)した場合も同じく、濃度データを計測し、平均濃度を前記調整値の情報と対応付けてRAM52に記憶する。以上の処理を予め定めたピッチ分のドット数d(=m+nドット:11ドット)だけ行う。
【0059】
以上の処理を、図7を用いてさらに詳細に説明する。基準ラインと補正ラインとが完全に重なった場合にはRAM52に記憶された濃度の平均値が極値をとることになる。つまり、平均値が極大(転写ベルトに透明のものを用いた場合などは極小)になった条件で画像形成を行えば、基準ラインと補正ラインとが完全に重なりあった状態を得ることができる。本実施の形態における第1の色合わせ調整では、基準ラインと補正ラインとが完全に重なった場合に極値をもつことに着目し、濃度の平均値の極値を求めることによって色合わせ調整を行う。
【0060】
本実施の形態では、転写ベルト7表面からの反射光の強度は、補正ライン表面からの反射光の強度よりも若干強く、基準ライン表面からの反射光の強度よりもかなり強いため、基準ラインと補正ラインとが完全に重なった場合に、レジストレーション検出器21から出力される濃度の平均値が極大となる。従って、基準ライン上に形成する補正ラインを任意の割合でずらして形成し、基準ラインと補正ラインとの重なり状態を変化させて、各状態についてレジストレーション検出器21の平均値を得て、極大を求める。
【0061】
具体的には、上述したように、ライン幅nが4ドット、各ラインのライン間隔mが7ドットである複数のラインを形成する場合、基準ラインと補正ラインとが完全に重なると、図7に示すQ1のように、基準ラインが補正ラインで完全に覆われた状態となる。すなわち、レジストレーション検出器21は、基準ラインの4ドット分と補正ラインの4ドット分が重なったライン幅と、7ドット分のライン間隔との繰り返しの画像の濃度を検出する。
【0062】
次に、補正ラインが、基準ラインの形成位置から、副走査方向に1ドットずらす(+1ドットずらす)と、図7に示すQ2のように、基準ラインは、補正ラインによって完全に覆われていない、重なりのずれた状態となる。つまり、レジストレーション検出器21は、基準ラインの4ドット分のライン幅及び1ドット分ずれた補正ラインの4ドット分が重なった5ドット分のライン幅と、6ドット分のライン間隔とを検出する。言い換えれば、レジストレーション検出器21は、基準ラインと補正ラインとからなる5ドット分のライン幅と、6ドット分のライン間隔との繰り返しの画像の濃度を検出する。
【0063】
このように、補正ラインを、Q1の状態から、副走査方向に1ドットずつずらしていくと、図6及び図7のQ1からQ11に示すように、基準ラインと補正ラインとの重なり具合が変化していく。そして、図7に示すQ1の状態から+11ドットずれた場合に、図6のQ12に示すように、補正ラインの4ドット分のライン幅と7ドット分のライン間隔との繰り返しとなり、再び、基準ラインと補正ラインとが完全に重なった状態となる。つまり、補正ラインが11ドットずれた状態は、補正ラインをずらす前の状態と同じ状態であり、補正ラインが11ドットずれる毎に、再び同じ状態が繰り返されるので、予め決められた状態(色合わせ調整可能範囲内の例えば中央値“50”)より−5ドットずらしたところから+5ドットずらした範囲で基準ラインと補正ラインの作成及び検出を終了する。
【0064】
本説明では、基準ラインに対して“45”〜“55”の調整値で補正ラインを形成し、濃度検出を行う。なお、それ以上、つまり12ドット(“56”),13ドット(“57”)・・・と濃度を検出した場合でも同じ平均値が周期的に出力されるため、一周期のみ計測を行って処理を終了する。つまり、11種類の条件に対して(色合わせ調整可能範囲内の11ドットの調整範囲内で)第1の色合わせ調整を行ない、基準ラインと補正ラインとが完全に一致する露光タイミングの調整値の候補値を求める。
【0065】
図8(a)〜(c)は、基準ラインと補正ラインとが完全に重なる一致点(真の一致点)となる補正値が“65”となる場合の濃度平均値の推移を示す特性図であり、レジストレーション検出器21の読み取り範囲Dにて検出された濃度(検出出力)の平均値をプロットした一例を示している。図8(a)〜(c)において、縦軸はレジストレーション検出器21から出力される濃度の検出出力(電圧V)を示している。一方横軸は調整値を示し単位はドットである。図8(a)はデフォルトの調整値“50”を基点として“45”〜“55”の濃度平均値の特性変化をプロットしたものである。基準ラインと補正ラインとが完全に重なり合った状態にて、濃度平均値が極大(例えば“54”)になり、電圧V1にて検出される。
【0066】
図8(a)に示す特性は、調整値をさらに変更した場合、周期的に変化し、他に+11ドット(調整値“65”),+22ドット(調整値“76”),+33ドット(調整値“87”),+44ドット(調整値“98”)または−11ドット(調整値“43”),−22ドット(調整値“32”),−33ドット(調整値“21”),−44ドット(調整値“10”)ずれた状態で極値をとる。つまり、これら9点のうち何れか1つが重なりが真に一致する条件であり、この段階で真の一致点の候補値を求めることができる。特に工場出荷時においては、色のずれが顕著であるため、最初に検出された調整値(上述の例では54)が真の調整値であることは少ない。
【0067】
続いて、第1の色合わせ調整にて決定された調整値(第1調整値)の候補から真の調整値を決定すべく第2の色合わせ調整を行う。第2の色合わせ調整は、基準ラインと補正ラインとが完全に重なる真の一致点、つまり第1の色合わせ調整で求めた第1調整値(“54”)とその調整値より求まる候補値の中から真の一致点となる調整値を求める。例えば、第1調整値“54”と“21”,“32”,“43”等との4つの候補値の中から、真の一致点となる調整値を求める。第2の色合わせ調整では、第1の色合わせ調整にて求めた極大となる調整値でのタイミングを基にして、露光ユニット1を露光して感光体ドラム3上への書込みを行ない、基準ライン及び補正ラインを転写ベルト7上に形成する。
【0068】
このとき形成する基準ライン及び補正ラインは、第1の色合わせ調整の基準ライン及び補正ラインの1ピッチ分のドット数d(第1の間隔:11ドット)を基準にして形成される。具体的には、基準ラインのライン幅をdの3倍のドット数(3d)、基準ラインのライン間隔をdとし、補正ラインのライン幅をd、補正ラインのライン間隔をdの3倍のドット数(3d)に設定する。また、基準ラインと補正ラインそれぞれのパターン形成ピッチは4dドットに設定する。第2の色合わせ調整の上記基準ラインのライン幅(3d)及び補正ラインのライン間隔(3d)は、色合わせ調整範囲に応じて設定すればよい。
【0069】
第2の色合わせ調整を行う場合、CPU51は第1の色合わせで用いたピッチ(第1の間隔:d=11)に基づき、基準ラインのライン幅及びライン間隔、並びに補正ラインのライン幅及びライン間隔を決定する。そして、基準ラインについては、調整値テーブル52Tの露光ユニット1aフィールドに記憶されている調整値(0)を露光タイミングとして画像形成を開始する。一方、補正ラインについては、第1調整値(“54”)及び第1の間隔(d=11)に基づき決定される複数の候補値(21,32,43)をまず決定してRAM52に記憶する。そして、この複数(本説明では4つ)の調整値に従った露光タイミングにて補正ラインの画像形成を行う。つまり補正ラインをdドットずつずらして形成し、レジストレーション検出器21から出力される濃度を計測する。
【0070】
図9は転写ベルト7上に形成された副走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。本実施の形態にて用いている転写ベルト7表面からの反射光の強度は、補正ライン表面からの反射光の強度より若干強く、基準ライン表面からの反射光の強度よりもかなり強いため、基準ラインにて覆われた領域が広いほど、レジストレーション検出器21の検出濃度が小さくなる。従って、図9のr1に示すように、基準ライン間に補正ラインが重ならずに形成された状態の検出濃度は、図9のr2〜r4に示すように、補正ラインが基準ライン上に重なって形成された状態の検出濃度よりも小さくなる。言い換えれば、基準ラインと補正ラインとの形成位置が全く重ならない場合、レジストレーション検出器21から出力される濃度は極小値となる。
【0071】
この第2の色合わせ調整では、図9のr1に示すように、基準ライン間に補正ラインが重ならずに形成された状態、すなわち、レジストレーション検出器21は、基準ラインと補正ラインとが連続的につながった状態(転写ベルト7上の搬送方向に隙間が無い状態)で、図8(b)に示すように、極小値(例えば電圧V2、調整値“21”)が重なりの一致点の候補値となる。
【0072】
一方、基準ラインと補正ラインとがr1の状態からずれた状態にある場合には、図9に示すように、補正ラインが基準ライン上に重なって形成された状態となる。この場合は、基準ラインと補正ラインとの位置がずれた状態となる調整値であり真の一致点となる調整値でないことを意味する。そして、得られた調整値“21”に対して4dドット(44ドット)ずれた場合にも同一の状態となるため、“65”も重なりの一致点の候補値となり、“21”と“65”との何れかが真の一致点である。
【0073】
この2つの候補値から真の一致点を求めるために、さらに第3の色合わせ調整を行う。第3の色合わせ調整では、第2の色合わせ調整と同様に、求めた調整値(“21”)を基準に“21”を含む2個の候補値(“21”,“65”)から真の一致点を求める。第3の色合わせ調整では、第2の色合わせ調整にて求めた極小となる調整値でのタイミングを基にして、露光ユニット1を露光して感光体ドラム3上への書込みを行ない、基準ライン及び補正ラインを転写ベルト7上に形成する。
【0074】
このとき形成する基準ライン及び補正ラインは、第1の色合わせ調整の基準ライン及び補正ラインの1ピッチ分のドット数d(11ドット)を基準に用い、基準ラインのライン幅をdの2倍のドット数(2d)、基準ラインのライン間隔をdとし、補正ラインのライン幅をd、補正ラインのライン間隔をdの2倍のドット数(2d)に設定する。基準ラインと補正ラインそれぞれのパターン形成ピッチは3dドットに設定する。
【0075】
第3の色合わせ調整は、第2の色合わせ調整の場合と同様に、基準ラインに対して補正ラインを第2の色合わせ調整時のラインのピッチに関連するドット数ずつずらして形成し、レジストレーション検出器21で濃度を求める。具体的には、補正ラインを第2の色合わせ調整時のラインピッチである4dドット(44ドット)ずつずらして形成する。
【0076】
図10は転写ベルト7上に形成された副走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。第3の色合わせ調整では、図10のt1に示すように、基準ライン間に、補正ラインが重ならずに形成された状態、すなわち、レジストレーション検出器21は、基準ラインと補正ラインとが連続的につながった状態(転写ベルト7上の搬送方向に隙間が無い状態)で、図8(c)に示すように、極小値(例えば電圧V3,調整値“65”)を検出し、真の一致点が求まる。
【0077】
一方、図10のt2又はt3に示すように、補正ラインが基準ライン上に重なって形成された状態となる場合は検出濃度がt1の場合よりも大きくなる。この場合は、基準ラインと補正ラインとの形成位置がずれた状態となる調整値であり真の一致点となる調整値でないことを意味する。
【0078】
以上のように、色合わせ調整を3回に分けて行うことにより、広い色合わせ調整範囲内において、基準ラインと補正ラインとの形成位置を効率的かつ容易に完全に一致させ、補正ラインを形成する露光ユニット1の露光タイミングを調整することができる。
【0079】
なお、これらの色合わせ調整は、調整の対象となる色成分の画像ステーションごとに行う。上述した説明は一色分のみ説明しているが、Kに対してC,M,Yごとに色合わせ調整を行う。また、上述の説明では転写ベルト7上に形成する基準ライン及び補正ラインを搬送方向(副走査方向)に形成して色合わせ調整を行った場合について説明したが、主走査方向の色ずれも生じるので、副走査方向の色合わせ調整と同様に基準ライン及び補正ラインを主走査方向に形成して色合わせ調整を行う。
【0080】
図11は第1の色合わせ調整において転写ベルト7上に形成される主走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。この場合、図11に示すように、同一条件で数十個ずつ主走査方向に基準ライン及び補正ラインを形成した組(図11で示す破線で囲まれた部分)を形成し、ドットずれなどの条件を変えた複数の組が搬送方向に形成される。第1の色合わせ調整として、ピッチ(11ドット)の範囲内で補正ラインを順次ずらして調整画像を形成し、基準ラインと補正ラインとが完全に重なり合う状態を探す。この場合、P1〜P11のうちP1で一致している。
【0081】
図12及び図13は第2及び第3の色合わせ調整において、転写ベルト7上に形成される主走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。図12に示すように、第2の色合わせ調整として、第1の色合わせ調整時のピッチ分(d=11ドット)ずつ補正ラインをずらし、基準ラインと補正ラインとの形成位置が重ならない状態を探す。また、図13に示すように、第3の色合わせ調整として、第2の色合わせ調整時のパターンピッチ分(4d)ずつ補正ラインをずらして色合わせ調整を行うことにより、基準ラインと補正ラインとの形成位置が重ならない露光タイミングを求め、調整を行う。
【0082】
なお、色合わせ調整は必ずしも、主走査方向及び副走査方向の双方について実行する必要はなく、いずれか一方のみを実行するようにしても良い。この場合、主走査方向及び副走査方向の双方の色ずれを必要に応じて補正することが可能になり、良好な画質を得ることができる。さらに、使用するパッチ画像は、実施の形態に記載されたライン形の画像に限ることなく、副走査方向に平行なラインと主走査方向に平行なラインとを形成して、十字形状等の基準パッチ画像及び補正パッチ画像を用いて色合わせ調整を行ってもよい。
【0083】
また、本説明では調整対象となる色成分1色について詳しく説明したが、残りの調整対象となる色成分画像についても同様に調整を行う。その際は、調整の対象となるそれぞれの色成分毎に調整を行ったり、調整の対象となる全ての色成分を並行して調整してもよい。
【0084】
また、本発明では、基準ライン及び補正ラインの濃度又はライン形成状態などの画質の異常(以下、エラーという)を検出する。本実施の形態では、調整画像(基準ライン及び補正ライン)を形成する前に、転写ベルト7に画質確認画像を形成する。図14に画質確認画像の例を示す。
【0085】
図14に示すように、画質確認画像は、基準となる色成分(K)のベタ画像上に、調整対象となる色成分(C,M,Y)のライン画像が、所定のライン幅(第1の色合わせ調整時に形成する補正ラインと同一のライン幅)かつ所定のピッチ(第1の色合わせ調整時に形成する補正ラインと同一のピッチ)で形成されている(図14中のCパッチ画像、Mパッチ画像、Yパッチ画像)。また、画質確認画像は、調整対象となる色成分(C,M,Y)のライン画像が形成されていない、基準となる色成分画像(K)のベタ画像部分を有する(図14中のKベタ画像)。
【0086】
調整対象となる色成分(C,M,Y)のベタ画像からの反射光は、図3に示したように、転写ベルト7表面からの反射光との差があまりなく、色成分画像(C,M,Y)を転写ベルト7上に形成した場合、色成分画像(C,M,Y)のエラーの検出が困難である。そのため、反射光の差が大きいKベタ画像上に、調整対象となる色成分画像(C,M,Y)を形成する。画質確認画像のKベタ画像、Cパッチ画像、Mパッチ画像及びYパッチ画像の検出出力は、制御部50のCPU51に送られ、CPU51によりエラーの検出を行う。CPU51は、画質の異常(エラー)を検出する手段として動作し、例えば、レジストレーション検出センサ21の検出出力が所定範囲内(例えばC,M,Yパッチ画像は1.36±0.26V、Kベタ画像は0.84±0.26Vなど)であれば正常と判定し、その範囲外ではエラーと判定する。前記所定範囲は、例えばROM55に予め記憶されている。
【0087】
エラーが検出された場合、制御部50(CPU51)により、エラーが検出された色成分の調整画像の形成(感光体ドラム3上のトナー像の形成)及び色合わせ調整を中止し、エラーが検出されていない色成分のみ調整画像を形成して色合わせ調整を行う。ただし、基準となる色成分(K)のエラーが検出された場合は、調整対象となる色成分(C,M,Y)の全ての色合わせ調整を中止する。エラーが検出された色成分画像の転写ベルト7への転写を中止して無駄な色合わせ調整を中止できる。また、エラーが検出された色成分画像の感光体ドラム3上のトナー像の形成を中止することにより、無駄な現像剤の使用を防止できる。エラーが検出された場合、CPU51により、例えばROM55に記憶されている警告表示を読出して、表示部54に表示すると共に、エラーへの対処方法等も表示部54に表示する。
【0088】
エラーへの対処が行われた後に、色合わせ調整を再度実行する場合、本発明では、CPU51により、各色成分のうち、前回エラーが検出された色成分の調整画像(基準ライン及び補正ライン)のみを形成し、エラーが検出された色成分のみ色合わせ調整を行う。また、例えば、エラーが検出された色成分と全色成分との選択を操作部53から受付け、選択に応じて、CPU51により、エラーが検出された色成分又は全色成分の調整画像を形成して色合わせ調整を行うことも可能である。
【0089】
図15及び図16に画質確認画像及び調整画像(基準ライン及び補正ライン)の形成例を示す。両図共に画像品質を確認するための画質確認画像と色合わせ調整用の調整画像との形成位置の関係を示している。図15は、画質確認画像に続けて調整画像を形成する例であり、画質確認(エラー検出)終了後に直ちに色合わせ調整を開始することができるが、画質確認画像の画質確認が行われる前に既に調整画像が形成されているので、画質確認結果がエラーとなった場合は、エラーが発生した色成分の調整画像の形成が無駄になる。ただし、調整画像の形成の仕方を、KとC,KとM,KとY,KとC,KとM,KとY,KとC,・・・と各色成分を交互に形成することにより、KとC,KとC,・・・,KとM,KとM,・・・,KとY,KとY・・・と1色を続けて形成するよりもレジストレーション検出センサ21と各画像形成ステーションとの距離との関係で、エラー発生時に無駄となる調整画像を少なくすることができる。
【0090】
図16は、先に画質確認画像を形成し、エラーの検出終了後に調整画像を形成する例であり、右端に破線で記載されている画像は、色合わせ調整用に形成されるKとCによる調整画像を表している。このときの調整画像のCの画像形成のタイミングは、画質確認画像のCがレジストレーション検出センサ21位置に達してCの画質確認(エラー検出)が完了した後のタイミングである。したって、必ず画質確認が完了した後に調整画像を形成するため、多少調整に要する時間が長くなるが、エラーが発生した調整画像の無駄な形成は確実に防げる。
【0091】
上述した説明では、画質確認画像を形成してエラーを検出したが、画質確認画像を形成せずに、調整画像(基準ライン及び補正ライン)のエラーを検出することも勿論可能である。画質確認画像を形成しない場合、転写ベルト7の汚れや傷付き形成される画像の濃度低下などの原因によりエラーが生じる。
【0092】
本実施の形態は、転写ベルト7上に記録用紙を担持し各感光体ドラムに形成されたトナー像を記録用紙上で重ね合わせる直接転写方式の画像形成装置であるが、本発明は、転写ベルト上に各感光体ドラムに形成されたトナー像を重ねて転写し、その後記録用紙に一括して再度転写して多色画像を形成する中間転写方式の画像形成装置にも適応可能であり同様な効果が得られることは言うまでもない。
【0093】
以上の構成において、本発明に係る調整処理の手順を、フローチャートを用いて説明する。図17は本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。色合わせ調整を開始した場合(ステップS40)、制御部50(CPU51)により、転送ベルト7に図14に示した画質確認画像(Kベタ画像、C,M,Yパッチ画像)を形成し、エラーの検出を行う。画質確認画像のエラーが検出されなかった場合(ステップS42でNO)、CPU51により、全ての調整対象の色成分(C,M,Y)に対する色合わせ調整を完了させる(S44)。
【0094】
画質確認画像のエラーが検出された場合(ステップS42でYES)、CPU51により、エラーが検出されたのがKベタ画像のときは(ステップS46でYES)、全ての調整対象の色成分(C,M,Y)の色合わせ調整を中止し、エラーが検出されたのがKベタ画像以外のときは(ステップS46でNO)、エラーが検出されていない調整対象の色成分に対する色合わせ調整を完了させる(ステップS48)。CPU51は、エラーに関する情報を表示部54に表示する(ステップS50)と共に、エラーが検出された色成分に関する情報をRAM52に記憶する。図18(a)に、表示部54の表示の例を示す。図18(a)においては、表示部54に、エラーが発生した色成分と、エラーへの対処などの案内が表示される。ただし、図18(a)の表示部54はタッチパネル方式の表示画面であり、OKボタン54aは表示画面上に設定されたボタンスイッチである。
【0095】
検出されたエラーへの対処が行われた後で、再度色合わせ調整を開始する場合(ステップS52)、CPU51により、前回(ステップS42、S46)エラーが検出されて調整画像が形成されず、色合わせ調整されなかった色成分に対する色合わせ調整を実行する(ステップS58)。
【0096】
上述した説明では、前回エラーが発生した色成分に対する色合わせ調整を行っているが、前回エラーが発生した色成分と全色成分との色合わせ調整を選択的に行うことも可能である。図19は本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。図19において、S40〜S52及びS58は、上述した図18のS40〜S52及びS58と同様である。
【0097】
図19において、検出されたエラーに対する対応が行われた後で、再度色合わせ調整を開始する場合(ステップS52)、前回エラーが発生した色成分と全色成分との選択を受付ける。CPU51は、選択画面を表示部54に表示して選択を受付ける。図18(b)に、表示部の表示の例を示す。図18(b)においては、表示部54に、前回エラーが発生した色成分と、該色成分の選択ボタン54b及び全色成分の選択ボタン54cが表示される。ただし、図18(a)の表示部54はタッチパネル方式の表示画面であり、選択ボタン54b,54cは表示画面上に設定されたボタンスイッチである。
【0098】
前回エラーが発生した色成分の選択ボタン54bが選択された場合(ステップS54でNO)、CPU51により、前回(ステップS42、S46)エラーが検出されて調整画像が形成されず、色合わせ調整されなかった色成分に対する色合わせ調整を実行する(ステップS58)。全色成分の選択ボタン54cが選択された場合(ステップS54でYES)、CPU51により、全色成分(C、M、Y)に対する色合わせ調整を実行する(ステップS56)。
【0099】
調整対象の各色成分(C,M,Y)の色合わせ調整の手順を以下に説明する。色合わせ調整においては、上述の説明と同様に、色合わせ調整範囲を99ドット分とし、色合わせ調整範囲を0ドット〜99ドットとする。また、第1の色合わせ調整に用いるラインのピッチ(第1の間隔)を11ドットとし、基準ライン及び補正ラインの両方共に、ライン幅4ドット、ライン間隔が7ドットとし、補正ラインのずらし条件を1ドットとする。
【0100】
また、第2の色合わせ調整に用いるラインのピッチを44ドットとし、基準ラインのライン幅を33ドット、ライン間隔を11ドット、補正ラインのライン幅を11ドット、ライン間隔を33ドットとし、補正ラインのずらし条件を11ドットとする。さらに、第3の色合わせ調整に用いるラインのピッチを33ドットとし、基準ラインのライン幅を22ドット、ライン間隔を11ドット、補正ラインのライン幅を11ドット、ライン間隔を22ドットとし、補正ラインのずらし条件を44ドットとする。
【0101】
図20、図21及び図22は本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。まず、CPU51は、調整対象の色成分について、色合わせ調整範囲の任意の位置をスタート時の調整値Aとして決定し、RAM52に記憶する(ステップS11)。一般的には色合わせ調整範囲が99ドットの場合、その中央値であるA=50をデフォルトの調整値とし、RAM52に記憶する。ここで、調整値とは、補正ラインを形成する画像形成ステーションの、露光ユニット1の露光タイミングの調整値を示すものである。
【0102】
続いてCPU51は、スタート時の調整値Aから5を減算する処理を行う(ステップS12)。つまりAの初期値が“50”の場合は“45”となる。なお、減算された調整値はRAM52に記憶される。次いで、CPU51は調整値テーブル52Tを参照して基準色の調整値を読み出し、この調整値に基づく露光タイミングで露光し、基準色に係る基準ラインを形成する。これと共にCPU51は、減算されてRAM52に記憶された調整値A=“45”を読み出し、調整値Aに基づく露光タイミングに基づき露光して、調整対象の色成分に係る補正ラインを形成する(ステップS13)。すなわち、デフォルトの調整値A(50)による補正ラインの形成位置に対して−5ドットの位置となるタイミングで補正ラインが形成される。ただし、初期値は“45”に限定されることはなく、状態に応じて設定することができ、“88”(=99−11)以下の何れの値でもよい。
【0103】
CPU51はレジストレーション検出器21から出力される濃度をRAM52に蓄積し、一定時間が経過した後に濃度平均値を算出し(ステップS14)、調整値Aに対応付けてRAM52に記憶する。その後、CPU51は調整値Aをインクリメントする(ステップS15)。CPU51はインクリメント後の調整値Aがスタート時の調整値に5を加算した値よりも大きいか否かを判定する(ステップS16)。本説明では、調整値Aと(A+5)つまり“55”とを比較する。調整値Aが(A+5)よりも小さい場合(ステップS16でNO)、S13〜S16を繰り返す。
【0104】
一方、調整値Aが(A+5)よりも大きい場合(ステップS16でYES)、RAM52に記憶した濃度平均値のうち最大濃度平均値をもつ調整値を第1調整値に決定する(ステップS17)。つまり、ここでは調整値“45”〜“55”まで11回、補正ラインの位置が1ドットずつ異なった調整画像を形成し、形成した調整画像の濃度を検出する動作を行っている。この第1の色合わせ調整の結果が図8(a)であった場合は、一致点(仮の一致点)がAmax でありそのときの値“54”がAmax として決定され、RAM52に記憶される。
【0105】
続いて、第2の色合わせ調整処理について説明する。S17にて決定した第1調整値Amax (“54”)を基準に、色合わせ調整の範囲において11の倍数を加減算した値に、11の倍数を順に加えた連続する4つの値のうち、最小の値を調整値Bとして定める。つまり、“10”(=“54”−“44”)〜“98”(=“54”+“44”)のうち、例えば“54”の前で連続する4つの調整値“21”,“32”,“43”,“54”のうち、最小値“21”を調整値Bの初期値として設定し(ステップS21)、RAM52に記憶する。本実施の形態ではAmax から(d×3=33)を減算して“21”を求めている。CPU51は調整値テーブル52Tから基準色の調整値を読み出し、11ドットの整数倍(第1の間隔の整数倍)である33ドットの矩形状の基準ラインを、前記読み出した調整値に従い露光して画像形成する。なお、基準ラインのピッチ(間隔)はdの整数倍である44ドットである。
【0106】
同様にCPU51は、調整値Bの露光タイミングにて、11ドットの倍数である11ドットの矩形状の補正ラインを形成する(ステップS22)。なお、補正ラインのピッチはdの整数倍である44ドットである。CPU51はレジストレーション検出器21から出力される濃度をRAM52に蓄積し、一定時間が経過した後に濃度平均値を算出し(ステップS23)、調整値Bに対応付けてRAM52に記憶する。そして、CPU51は、調整値Bに、第1の色合わせ調整のピッチ数11を加算し、調整値Bを“32”にインクリメントする(ステップS24)。
【0107】
CPU51は加算後の調整値BとAmax (“54”)とを比較する(ステップS25)。調整値Bの方が小さい場合(ステップS25でNO)、S22に進んで、S22〜S25を繰り返す。一方、調整値BがAmax よりも大きい場合(ステップS25でYES)、S23にて記憶した各調整値Bの濃度平均値のうち、最小の濃度平均値を有する調整値Bを第2調整値Bmin に決定し(ステップS26)、RAM52に記憶する。ここで求められた結果が図8(b)である場合は、例えば1回目(“21”)が極小値でここが一致点の候補となる。また、このとき、“21”に4dを加算した“65”も一致点の候補になる。
【0108】
次に、“21”と“65”とから真の一致点を決定するための第3の色合わせ調整を行う。S26にて決定した第2調整値Bmin (“21”)を調整値Cとして定める(ステップS31)。CPU51は調整値テーブル52Tから基準色の調整値を読み出し、11ドット(第1の間隔)の整数倍である22ドットの矩形状の基準ラインを、前記読み出した調整値に従い露光して画像形成する。なお、基準ラインのピッチはdの整数倍である33ドットである。
【0109】
同様にCPU51は調整値Cの露光タイミングにて、11ドットの倍数である11ドットの矩形状の補正ラインを形成する(ステップS32)。なお、補正ラインのピッチはdの整数倍である33ドットである。CPU51はレジストレーション検出器21から出力される濃度をRAM52に蓄積し、一定時間が経過した後に濃度平均値を算出し(ステップS33)、調整値Cに対応付けてRAM52に記憶する。そして、CPU51は調整値Cに、第2の色合わせ調整のピッチ数44を加算し、調整値Cを“65”にインクリメントする(ステップS34)。
【0110】
CPU51は加算後の調整値Cと最大の調整値(“99”)とを比較する(ステップS35)。調整値Cの方が小さい場合(ステップS35でNO)、S32に進んで、S32〜S35を繰り返す。一方、調整値Cが“99”よりも大きい場合(ステップS35でYES)、S33にて記憶した各調整値Cの濃度平均値のうち、最小の濃度平均値を有する調整値Cを第3調整値Cmin に決定し(ステップS36)、RAM52に記憶する。ここで求められた結果が図8(c)である場合は、例えば2回目(“65”)が極小値でここが真の一致点となる。CPU51は、調整値テーブル52Tに、決定した第3調整値を補正後の調整値として設定し(ステップS37)、RAM52に記憶する。以上の処理を各色について行い、さらに主走査方向についても実行することにより、色合わせ処理を完全に行うことができる。
【0111】
上述した色合わせ調整は、初期段階の色合わせ調整時の調整方法であり、画像形成装置100を組み立てた後や、実際に使用される所に設置された場合や、部品の交換又はメンテナンスの後に行われ、色合わせ調整後、上記調整値を画像形成装置100の調整値テーブル52Tに記憶させておき、この調整値に基づいて画像形成を行う。この場合の色合わせ調整は、第1の色合わせ調整及び第2,第3の色合わせ調整を行う。
【0112】
また、例えば初期の色合わせ調整を実施した後、画像形成装置の電源が投入されて、画像形成を実施する前に調整を行う場合には、大きな色ずれが発生していることはまれであるため、第2,第3の色合わせ調整を省略してもよい。さらに、通常は第1の色合わせのみを行い、電源投入時より所定時間が経過した後や、形成した画像数が所定枚数を超えた後に、第1の色合わせ調整及び第2,第3の色合わせ調整の全てを実行するようにしてもよい。所定時間の経過は時計部58でカウントし、所定枚数のカウント値はRAM52に記憶することが可能である。このように構成することで、通常時は、第2,第3の色合わせ調整を省略し、色合わせ調整の時間を短縮することができる。
【0113】
また、画像形成装置内に設置された図1に示す温湿度センサ22により、予め設定された温湿度や急激な温湿度の変化が検出された場合等にも、第1の色合わせに加えて第2,第3の色合わせを行うようにしてもよい。さらに、保守員やユーザによる感光体ドラムや現像ユニット等のプロセスユニット交換等のメンテナンス後や、色ズレが目立つ場合等にユーザ、保守員の指示により第1の色合わせ調整及び第2,第3の色合わせ調整を強制的に実行するようにしてもよい。例えば、表示部54に案内を表示し、操作部53を操作して、第1及び第2,第3の色合わせ調整を完全に行うか、第1の色合わせ調整のみを行うかを選択することが可能である。なお、電源投入時や強制的な色合わせ調整を除いて、上記色合わせ調整を行う条件に達した場合に、即座に色合わせ調整を実施するのではなく、通常は、進行中の画像形成ジョブの終了後や、次の画像形成ジョブの開始前に色合わせ調整を実施する。
【0114】
なお、色合せ調整を行うための調整画像(基準画像及び補正画像)の濃度を検出する場合に、基準画像と補正画像とが重なる時の調整値を求める方法、すなわち最大値から検出する方法と、基準画像と補正画像とが完全にずれる時の調整値を求める方法、すなわち最小値から検出する方法とがあるが、何れを用いるかは、画像形成装置の画像形成の特性等を考慮して決定すればよい。また、調整値のみで補正できる範囲とその調整に必要な時間および、レジストレーション検出器21による濃度測定時の出力の得られ方を考慮してピッチd(=m+n)のnおよびmを設定すればよく、記載した条件以外でも良いことはいうまでもない。
【0115】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明にあっては、色合わせ調整時に画質の異常(エラー)が発生した場合、エラーの発生した色成分の調整画像の形成を中止し、エラーが発生していない成分色の調整画像を形成して色合わせ調整を完了させ、現像剤の無駄な使用を防止することができる。
【0116】
また、本発明にあっては、基準画像にエラーが発生し、調整対象画像にエラーが発生していなくても正しい色合わせ調整が行えない場合、全色成分の調整画像の形成を中止し、現像剤の無駄な使用を防止することができる。
【0117】
また、本発明にあっては、調整対象の各色成分のうち、前回の色合わせ調整時にエラーが発生して色合わせ調整が実行されなかった色成分の調整画像のみを形成して色合わせ調整を行うことにより、前回に色合わせ調整が既に済んでいる成分色の調整画像を形成せず、現像剤の無駄な使用を防止できると共に、今回の色合わせ調整時間を短縮することができる。
【0118】
また、本発明にあっては、全色成分と前回の色合わせ調整時にエラーが発生した色成分とのいずれかの色合わせ調整の選択を受付け、受付けた選択に応じた色合わせ調整を行うため、前回の色合わせ調整時にエラーが発生したが、その後、色合わせ調整を行わずに長期間経過した場合や、エラーが発生していない色成分の画像形成ステーションに対してメンテナンスを行った場合等に、状況に応じた色合わせ調整を選択して実行することが可能になる。
【0119】
また、本発明にあっては、調整画像を形成する前に、画質確認画像を形成してエラーを検出することにより、エラー検出時までの無駄な調整画像の形成を最小限に抑え、現像剤の無駄な使用を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の概要を示す模式的断面図である。
【図2】レジストレーション検出器及び転写ベルト駆動ローラの要部を示す模式的断面図である。
【図3】レジストレーション検出器の検出出力の例を示す図である。
【図4】制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図5】調整値テーブルのレコードレイアウトを示す説明図である。
【図6】第1の色合わせ調整において形成される基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。
【図7】第1の色合わせ調整において転写ベルト上に形成される副走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。
【図8】濃度平均値の推移を示す特性図である。
【図9】第2の色合わせ調整において転写ベルト上に形成される副走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。
【図10】第3の色合わせ調整において転写ベルト上に形成される副走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。
【図11】第1の色合わせ調整において転写ベルト上に形成される主走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。
【図12】第2の色合わせ調整において転写ベルト上に形成される主走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。
【図13】第3の色合わせ調整において転写ベルト上に形成される主走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。
【図14】画質確認画像の例を示す図である。
【図15】画質確認画像及び調整画像(基準ライン及び補正ライン)の形成例を示す図である。
【図16】画質確認画像及び調整画像(基準ライン及び補正ライン)の他の形成例を示す図である。
【図17】本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図18】表示部の表示の例を示す図である。
【図19】本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図20】本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図21】本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図22】本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 露光ユニット(1a、1b、1c、1d)
2 現像器(2a、2b、2c、2d)
3 感光体ドラム(3a、3b、3c、3d)
4 クリーニングユニット(4a,4b、4c、4d)
5 帯電器(5a、5b、5c、5d)
6 転写ローラ(6a、6b、6c、6d)
7 転写ベルト(転写媒体)
21 レジストレーション検出器(検出手段)
22 湿温度センサ
50 制御部
51 CPU(異常検出手段)
52 RAM
53 操作部(受付手段)
54 表示部
52T 調整値テーブル
100 画像形成装置
101 画像形成ステーション
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式による画像形成装置に関し、より詳しくは、像担持体又は転写担持体などの転写媒体上に色成分画像を重ね合わせて多色画像を形成する際に生じる色ずれを補正する画像調整方法及び画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
デジタルカラー複写機等の画像形成装置は、入力されたデータを各色成分に分解して画像処理を施した後、各色成分画像を重ね合わせて多色画像を形成する。多色画像の形成に際して、各色成分画像が正確に重ね合わされない場合、形成される多色画像に色ずれが発生し、画質の低下を招く。特に、多色画像の形成速度を向上するために、色成分毎に画像形成部を設けた画像形成装置においては、各画像形成部によって各色成分画像を形成し、該各色成分画像を順次重ね合わせることによって多色画像が形成されるため、各色成分画像の形成位置にずれが生じやすく、色ずれが大きな問題となる。
【0003】
そのため、従来の画像形成装置は、各色成分画像を精度よく重ね合わせるために、色ずれを補正する色合わせ調整を行って、色ずれを抑えた多色画像を形成している。色合わせ調整は、通常、基準となる色成分画像(以下、基準画像)の形成位置に対する他の色成分画像(以下、補正画像)の形成位置のずれを、光学式のセンサを用いて検出する。そして、検出した結果に基づいて補正量を決定し、決定した補正量に応じて、各補正画像の形成位置がずれずに一致するように、各補正画像を形成するタイミングを調整する。
【0004】
補正量を決定する方法として、例えば、各色成分画像を同じタイミングで転写(形成)し、各色成分画像の形成位置間の距離を検出する方法がある。例えば、各色成分画像の形成位置間の距離を検出し、検出した形成位置のずれ量に基づいて補正を行う。つまり、基準画像と補正画像との距離をセンサによって検出し、検出した距離に基づいて各補正画像の形成位置のずれ量を決定し、色ずれを補正する(例えば特許文献1参照)。
【0005】
また、補正量を決定する他の方法として、各色成分画像が重ね合わされた多色画像の濃度を測定する方法がある。例えば、基準画像に補正画像が重ね合わされた多色画像の濃度を測定し、測定した濃度が、補正画像が正確に重なった状態の濃度になるように色合わせ調整を行う。この画像形成装置は、補正精度を向上させるために、多色画像として、複数の同一画像を繰り返し形成する。例えば、同一画像としてライン状の画像(以下、ライン画像)を複数形成し、多色ライン画像の濃度をセンサによって検出し、各補正画像の重なり状態を求める。そして、センサによって検出される多色ライン画像の濃度が所定の濃度範囲になった状態を、各補正画像が正確に重なり合った状態とみなし、この重なり合った状態で画像形成が行われるように、色合わせ調整を行う(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開平10−213940号公報
【特許文献2】
特開2000−81744号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このように、形成した画像の間隔や濃度を測定し、基準画像に対する補正画像の位置ずれに基づいて色合わせ調整を行う場合には、形成された画像の太さ,濃度,またはエッジの状態などの画像形成品質(画質)により、間隔や濃度などの検出結果が変化する。そのため、ライン画像の太さが規定値以上に変化したり、濃度が適正濃度以下の場合にはエラー(異常)と判定し、色合わせ調整を中止する。中止後は、エラーの原因に応じた処理の完了後に、最初から再度色合わせ調整を行う。この場合、最初から再度画像を形成し直す必要がある。ライン画像(基準画像及び補正画像)の複数形成に多くの現像剤を使用するが、エラーにより色合わせ調整を中止した場合、エラーが発生するまでに形成した画像は無駄になり、現像剤を不経済に使用することになる。
【0008】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、色合わせ調整時に画質の異常(エラー)が発生した場合、各色成分のうち、エラーが発生していない成分色の調整画像のみ形成して色合わせ調整を完了させ、現像剤の無駄な使用を防止することができる画像調整方法及び画像形成装置を提供することにある。
【0009】
また、本発明の他の目的は、基準画像にエラーが発生した場合、全色成分の調整画像の形成を中止し、現像剤の無駄な使用を防止することができる画像調整方法及び画像形成装置を提供することにある。
【0010】
また、本発明の他の目的は、エラーが発生した色成分の形成位置の調整が行われなかった後に、各色成分のうち、前記エラーが発生した色成分の調整画像のみ形成して色合わせ調整を行うことにより、現像剤の無駄な使用を防止することができる画像調整方法及び画像形成装置を提供することにある。
【0011】
また、本発明の他の目的は、エラーが発生した色成分の形成位置の調整が行われなかった後に、前記エラーが発生した色成分又は全色成分の色合わせ調整を選択して実行することができる画像調整方法及び画像形成装置を提供することにある。
【0012】
また、本発明の他の目的は、調整画像を形成する前に、画質確認画像を形成してエラーを検出することにより、現像剤の無駄な使用を防止することができる画像調整方法及び画像形成装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像調整方法は、複数の色成分のうち、基準となる色成分の基準画像及び調整対象となる他の色成分の調整対象画像の画像形成を行い、基準画像に調整対象画像を重ねて転写媒体上に転写して形成した調整画像の濃度を検出し、検出した濃度に基づいて調整対象画像の形成位置を調整する画像形成装置の画像調整方法において、基準画像及び調整対象画像の画質の異常を検出し、基準画像の画質に異常は検出されず、調整対象画像の画質に異常が検出された場合、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写を中止し、異常が検出されていない色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成することを特徴とする。
【0014】
本発明に係る画像調整方法は、複数の色成分のうち、基準となる色成分の基準画像及び調整対象となる他の色成分の調整対象画像の画像形成を行い、基準画像に調整対象画像を重ねて転写媒体上に転写して形成した調整画像の濃度を検出し、検出した濃度に基づいて調整対象画像の形成位置を調整する画像形成装置の画像調整方法において、基準画像及び調整対象画像の画質の異常を検出し、基準画像の画質に異常が検出された場合は、全色成分の調整対象画像の画像形成又は転写を中止し、基準画像の画質に異常が検出されず、調整対象画像の画質に異常が検出された場合は、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写を中止し、異常が検出されていない色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成することを特徴とする。
【0015】
本発明に係る画像調整方法においては、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、各色成分の調整対象画像のうち、前記異常が検出された色成分の調整対象画像のみ転写して調整画像を形成することを特徴とする。
【0016】
本発明に係る画像調整方法においては、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、前記異常が検出された色成分の調整対象画像又は全色成分の調整対象画像の選択を受付け、受付けた選択に応じて、前記異常が検出された色成分又は全色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成することを特徴とする。
【0017】
本発明に係る画像調整方法においては、調整画像を形成する前に、各色成分の画質確認画像を形成し、形成した画質確認画像の画質の異常を検出することを特徴とする。
【0018】
本発明に係る画像形成装置は、複数の色成分それぞれに基づく画像形成を行う各画像形成手段と、該各画像形成手段により画像形成が行われた画像を、それぞれ重なり合うように転写媒体上に転写する各転写手段と、該各転写手段が、基準となる色成分の基準画像に調整対象となる他の色成分の調整対象画像を重ねて転写して転写媒体上に形成した調整画像の濃度を検出する検出手段と、該検出手段が検出した濃度に基づき、調整対象画像の形成位置を調整する調整手段とを備えた画像形成装置において、基準画像及び調整対象画像の画質の異常を検出する異常検出手段を備え、異常検出手段により、基準画像の画質に異常は検出されず、調整対象画像の画質に異常が検出された場合、異常が検出された色成分の調整対象画像の前記画像形成手段又は前記転写手段による画像形成又は転写を中止し、異常が検出されていない色成分の調整対象画像を前記転写手段により転写して調整画像を形成すべくなしてあることを特徴とする。
【0019】
本発明に係る画像形成装置においては、異常検出手段によって基準画像の画質に異常が検出された場合、全色成分の調整対象画像の前記画像形成手段又は前記転写手段による画像形成又は転写を中止すべくなしてあることを特徴とする。
【0020】
本発明に係る画像形成装置においては、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、前記転写手段は、各色成分の調整対象画像のうち、前記異常が検出された色成分の調整対象画像のみ転写して調整画像を形成すべくなしてあることを特徴とする。
【0021】
本発明に係る画像形成装置においては、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、前記異常が検出された色成分の調整対象画像又は全色成分の調整対象画像の選択を受付ける受付手段を備え、前記転写手段は、受付手段が受付けた選択に応じて、前記異常が検出された色成分又は全色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成すべくなしてあることを特徴とする。
【0022】
本発明に係る画像形成装置において、前記画像形成手段は、調整画像を形成する前に、各色成分の画質確認画像を形成し、前記異常検出手段は、画質確認画像の画質の異常を検出すべくなしてあることを特徴とする。
【0023】
本発明にあっては、基準画像及び調整対象画像の画質の異常を検出し、基準画像の画質に異常が検出されず、調整対象画像の画質に異常が検出された場合、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写を中止し、異常が検出されていない色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成する。各色成分のうち、異常が検出されていない色成分のみ調整画像を形成して、色合わせ調整を行う。異常が検出された色成分の調整対象画像の転写を中止した場合は、無駄な位置調整を行わなくても済む。また、異常が検出された色成分の画像形成を中止した場合は、無駄な現像剤を使用せずに済む。画質の異常は、例えば検出された濃度が予め決められている範囲外になったことにより検出可能である。
【0024】
また、本発明にあっては、基準画像の画質に異常が検出された場合、全色成分の調整対象画像の画像形成又は転写を中止する。調整画像は、基準画像に調整対象画像を重ねて形成されており、両者が完全に重なるように形成位置を調整するため、基準画像にエラーが発生した場合は、調整対象画像にエラーが発生していない場合であっても、正しい色合わせ調整は行えない。
【0025】
また、本発明にあっては、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、各色成分の調整対象画像のうち、前記異常が検出された色成分の調整対象画像のみ転写して調整画像を形成する。例えば、異常の検出によって色合わせ調整が行われなかった色成分に関する情報は、画像形成装置の制御・演算部のレジスタなどに記憶され、形成位置の調整の再実行は、画像形成装置の操作部などで受付けることが可能である。
【0026】
また、本発明にあっては、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、前記異常が検出された色成分の調整対象画像又は全色成分の調整対象画像の選択を受付け、受付けた選択に応じて、前記異常が検出された色成分又は全色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成する。例えば、異常の検出によって色合わせ調整が行われなかった色成分に関する情報は、画像形成装置の制御・演算部のレジスタなどに記憶され、異常が検出された色成分又は全色成分の選択は、画像形成装置の操作部などで受付けることが可能である。
【0027】
また、本発明にあっては、調整画像を形成する前に、各色成分の画質確認画像を形成し、形成した画質確認画像の画質の異常を検出する。異常が検出されなかった調整対象の色成分については、引き続き調整画像を形成して色合わせ調整を行い、異常が検出された調整対象の色成分については、調整画像の形成を中止し、色合わせ調整を行わない。基準となる色成分に異常が検出された場合は、全色成分の調整画像の形成を中止する。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図1は本発明に係る画像形成装置の概要を示す模式的断面図である。以下、本発明に係る画像形成装置100をコピー機であるものとして説明するが、これに限らず、プリンタであったり、コピー機能に加えてファクシミリ機能またはプリンタ機能を備える複合機であっても良い。
【0029】
画像形成装置100は、色ずれ補正に係る構成として、図1に示すように、画像形成ステーション101と、転写搬送ベルトユニット8と、レジストレーション検出器21と、温湿度センサ22とを備えている。画像形成装置100の画像形成ステーション101は、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いて多色画像を形成するために、各色に応じた4種類の潜像を形成するように、露光ユニット1a・1b・1c・1d、現像器2a・2b・2c・2d、感光体ドラム3a・3b・3c・3d、クリーナユニット4a・4b・4c・4d、帯電器5a・5b・5c・5dを備え、これらは、各々4つずつ設けられている。なお、上記a、b、c、dは、それぞれブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)に対応するように記載している。以下、各色に応じて設けられている4つの部材のうち、特定の色に対応する部材を指定する場合を除いて、各色に対して設けられている部材をまとめて、露光ユニット1、現像器2、感光体ドラム3、クリーナユニット4、帯電器5と記載する。
【0030】
露光ユニット1は、ELやLED等の発光素子をアレイ状に並べた書込みヘッド、または、レーザ照射部もしくは反射ミラーを有するレーザスキャニングユニット(LSU)を備える。なお、本実施の形態においてはLSUを適用した場合について説明する。露光ユニット1は、入力される画像データに応じて、調整値に基づいたタイミングで露光することにより、感光体ドラム3上に画像データに応じた静電潜像を形成する。前記調整値は、色毎に後述する調整値テーブルに記憶されており、色分解された各色成分の画像データが、露光ユニット1a・1b・1c・1dそれぞれにより調整値に基づくタイミングで露光されて、各色成分の静電潜像が形成される。
【0031】
現像器2は、感光体ドラム3上に形成された静電潜像を上記各色成分のトナーによって顕像化する。感光体ドラム3は、画像形成装置100の略中心部に配置され、表面に、入力される画像データに応じた静電潜像やトナー像が形成される。クリーナユニット4は、感光体ドラム3上に形成された静電潜像の現像・転写後に、感光体ドラム3上に残留したトナーを除去・回収する。帯電器5は、感光体ドラム3の表面を所定の電位に均一に帯電させる。帯電器5は、感光体ドラム3に接触するローラ型やブラシ型の他に、感光体ドラム3に接触しないチャージャー型等が用いられる。本実施の形態においては、チャージャー型の帯電器5を適用した場合について説明する。
【0032】
転写搬送ベルトユニット8は、感光体ドラム3の下方に配置され、転写ベルト7、転写ベルト駆動ローラ71、転写ベルトテンションローラ73、転写ベルト従動ローラ72,74、転写ローラ6a・6b・6c・6d、および転写ベルトクリーニングユニット9を備えている。なお、以下では、各色成分に対応した4つの転写ローラ6a・6b・6c・6dをまとめて転写ローラ6と記載する。転写ベルト駆動ローラ71、転写ベルトテンションローラ73、転写ローラ6、転写ベルト従動ローラ72,74等は、転写ベルト7を張架し、転写ベルト7を矢印B方向に回転駆動させる。
【0033】
転写ローラ6は、転写搬送ベルトユニット8の内側のフレームに回転可能に支持されており、直径8〜10mmの金属軸をベースとし、ローラ表面はEPDMや発泡ウレタン等の導電性の弾性材によって覆われている。転写ローラ6は、前記導電性の弾性材により、記録用紙に対して、トナーの帯電極性とは逆極性の高電圧を均一に印加することができ、感光体ドラム3に形成されたトナー像を転写ベルト7あるいは転写ベルト7上に吸着されて搬送される記録用紙などの転写媒体に転写する。
【0034】
記録用紙は給紙カセット10に積層されており、感光体ドラム3の回転に先立って給紙ローラ16の回転によって給紙カセット10内の記録用紙が一枚ずつ用紙搬送路S内に給紙される。給紙された記録用紙は、給紙ローラ16によりレジストローラ14へ搬送される。記録用紙は前端部をレジストローラ14に当接した状態で停止しており、所定のタイミングで回転して記録用紙を感光体ドラム3方向へ導く。記録用紙は画像形成ステーション101へ搬送され、感光体ドラム3に担持されたトナー像が、所定の転写バイアスが印加された転写ローラ6によって記録用紙に転写される。
【0035】
転写ベルト7は、厚さ100μm程度のポリカーボネイト、ポリイミド、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン重合体、またはエチレンテトラルフルオロエチレン重合体等で形成され、感光体ドラム3に接触するように設けられている。この転写ベルト7上あるいは転写ベルト7上に吸着されて搬送される記録用紙上に、感光体ドラム(画像形成手段)3にて形成された各色のトナー像を、転写ローラ(転写手段)6によって順次転写して、多色トナー像を形成している。トナー像が転写された記録用紙は定着ローラ31,32を通過する間に加熱及び加圧される。これによりトナー像が溶融して記録用紙に固着する。画像形成された記録用紙は排紙トレイ33へ排出される。
【0036】
転写ベルト7は、厚さが100μm程度で、フィルムを用いて無端状に形成されている。転写ベルトクリーニングユニット9は、転写ベルト7に直接転写された、色合わせ調整用のトナーやプロセス制御用のトナー、感光体ドラム3との接触によって付着したトナーなどを除去・回収する。レジストレーション検出器21は、転写ベルト7上に形成された画像の濃度を検出するため、転写ベルト7が画像形成ステーション101を通過し終えた位置であって、かつ、転写ベルトクリーニングユニット9に至る前の位置に設けられている。レジストレーション検出器21は、画像形成ステーション101にて転写ベルト7上に形成された画像の濃度を検出し、検出した濃度に応じた信号を制御部50へ出力する。
【0037】
図2はレジストレーション検出器21及び転写ベルト駆動ローラ71の要部を示す模式的断面図である。レジストレーション検出器21は、図2に示すように、発光部と受光部とを一体的に形成したものを用いる。本説明では、発光部と受光部とは、転写ベルト7の移動方向に沿って配置されている。発光部から転写ベルト7に光を照射した場合、転送ベルト7への光の照射によって生じた反射光は、受光部によって検出される。
【0038】
反射光を検出する場合、転写ベルト7の表面、黒(K)トナーの画像、有彩色(C,M,Y)トナーの画像のそれぞれにより、反射光の強さ(光量)が異なる。図3に、レジストレーション検出器21の検出出力の例を示す。黒トナーの画像(Kベタ画像、Kパッチ画像)と有彩色トナーの画像(C,M,Yベタ画像)とは反射光の強さに大きな差があり、黒トナーの画像の方が弱い。一方、画像が形成されていない状態の転写ベルトの表面(ベルト表面)からの反射光の強さは、有彩色トナーの画像より若干強く、黒トナーの画像よりもかなり強い。この性質を利用して濃度の検出を行う。
【0039】
温湿度センサ22は、画像形成装置100内の温度や湿度を検出し、急激な温度変化や湿度変化のないプロセス部近傍に設置されている。上記の構成の画像形成装置100の画像形成ステーション101では、露光ユニット1が、入力された画像データに基づいて、制御部50からの調整値に従ったタイミングにて各色を順次露光することにより、感光体ドラム3上に静電潜像が形成される。次いで、現像部2によって静電潜像が顕像化したトナー像が形成され、このトナー像が転写ベルト7、又は、転写ベルト7上に吸着されて搬送される記録用紙上に転写される。転写ベルト7は、転写ベルト駆動ローラ71、転写ベルトテンションローラ73、転写ベルト従動ローラ72,74によって張架され回転駆動しているので、各色成分のトナー像は、転写ベルト7上あるいは転写ベルト7上に吸着されて搬送される記録用紙上に、順次重ねて転写され、多色トナー像が形成される。なお、転写ベルト7上に多色トナー像が形成された場合は、さらにこの多色トナー像を記録用紙上に転写する。
【0040】
本実施の形態の画像形成装置100にて、色合わせ調整を行う際には、上述した画像形成ステーション101にて形成される各色成分のトナー像を転写ベルト7上に転写する。このとき、各色成分のトナー像のうち、いずれかの色成分のうち基準となるトナー像(以下、基準パッチ画像と称する)を転写ベルト7上に転写し、次いで、この基準パッチ画像の上に、色合わせ調整の対象となる他の色成分のトナー像(以下、補正パッチ画像と称する)を転写する。
【0041】
転写ベルト7は、転写搬送ベルトユニット8に備えられた転写ベルト駆動ローラ71によって回転駆動している。そのため、図2に示すように、転写ベルト7上に形成された基準パッチ画像K(黒)及び補正パッチ画像C(シアン)(または、M(マゼンタ)、Y(イエロー))が、レジストレーション検出器21の位置に達すると、レジストレーション検出器21によって、転写ベルト7上の基準パッチ画像及び補正パッチ画像(調整画像)の濃度が検出される。レジストレーション検出器21は、調整画像が形成された転写ベルト7に光を照射した際に生じる反射光に基づいて濃度を検出する。
【0042】
検出された濃度は制御部50へ出力され、制御部50はこの検出濃度に基づいて、露光ユニット1が露光するタイミングを調整する手段として動作し、感光体ドラム3上への書込みのタイミング(調整値)を補正する。この調整を他のM(マゼンタ)やY(イエロー)等の調整対象の色成分についても同様に行う。また、本実施の形態では基準パッチ画像をK(黒)としているが、別の色(C,Y,M)の何れにしてもよく、その場合、Kは調整対象の色成分となる。
【0043】
なお、レジストレーション検出器21は、図2に示すように、照射位置及び受光位置が、転写ベルト7の搬送方向に対して、平行となるように配置しているが、これに限定されるものではない。つまり、照射位置と受光位置が、転写ベルト7の搬送方向に対して垂直となるように配置してもよいほか、転写ベルト7を光透過性の性質を持つ物質により構成し、照射部と受光部とを、転写ベルトを介して対向配置するようにしてもよい。
【0044】
また、本実施の形態においてはレジストレーション検出器21を上記構成としたが、これに限らず、パッチ画像(調整画像)が形成された画像の状態を調べることができるものであれば、これに限らず、明度または輝度信号を出力するCCD(Charge Couple Device)素子等を用いるようにしても良い。なお、本実施の形態では、画像形成を行うプロセス速度が100mm/secであるため、レジストレーション検出器21による検出は、2msecのサンプリング周期にて行っている。
【0045】
本実施の形態においては転写ベルト7上に基準パッチ画像及び補正パッチ画像(調整画像)を形成することとしたが、この形態に限らず記録用紙上に調整画像を形成し、画像形成ステーション101と記録用紙の排出トレイ33との間に設けられるレジストレーション検出器21により濃度を検出して色合わせ調整を行うようにしてもよい。
【0046】
図4は制御部50のハードウェア構成を示すブロック図である。図4に示すようにCPU(Central Processing Unit)51にはバス57を介してRAM(RandomAccess Memory)52,ROM(Read Only Memory)55、液晶ディスプレイ等の表示部54、日時情報を出力する時計部58、A/D変換器56、露光ユニット1、およびテンキー、スタートキー等の各種入力キーを備える操作部53等が接続される。
【0047】
CPU51は、バス57を介して制御部50の上述したようなハードウェア各部と接続されていて、それらを制御すると共に、RAM52に記憶された制御プログラム52Pに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。表示部54は、液晶表示装置等の表示装置であり、本発明に係る画像形成装置100の動作状態の表示等を行う。操作部53は、本発明の画像形成装置100を操作するために必要な文字キー,テンキー,短縮ダイヤルキー,ワンタッチダイヤルキー,各種のファンクションキーなどを備えている。なお、表示部54をタッチパネル方式とすることにより、操作部53の各種キーの内の一部または全部を代用することも可能である。
【0048】
レジストレーション検出器21から出力された濃度を示す検出信号は、A/D変換器56にて、例えば8ビット256階調のデジタル信号へ変換されCPU51へ出力される。CPU51は、レジストレーション検出器21で検出された濃度に基づき、補正パッチ画像の形成位置を調整する。RAM52は、SRAM(Static Random Access Memory)またはフラッシュメモリ等で構成され、ソフトウェアの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。さらにRAM52には調整値テーブル52Tが記憶されている。
【0049】
図5は調整値テーブル52Tのレコードレイアウトを示す説明図である。各色の露光ユニット1a〜1dのそれぞれについて調整値が記憶されている。調整値はドットで表され、露光タイミング(msec)に対応する。露光タイミングの調整値は0ドット〜99ドットまで用意されており、図の例では黒の露光ユニット1aの調整値は0、シアンの露光ユニット1bの調整値は11と記憶されている。なお、同様にマゼンタの露光ユニット1c及びイエローの露光ユニット1dの調整値も予め記憶されている。
【0050】
調整値0に対応する露光タイミングを時刻T0とした場合、調整値11に対応する露光タイミングはΔT11(msec)後のT0+ΔT11(msec)となる。つまり、CPU51は露光ユニット1a〜1dを、調整値テーブル52Tを参照して制御し、黒色の露光ユニット1aを駆動した後のΔT11(msec)後に露光ユニット1bを駆動する。この調整値の設定は色毎に記憶されており、本発明により最適な調整値に補正される。例えば調整値が11から10に補正された場合、CPU51は露光ユニット1aをT0(msec)で駆動した後、T0+ΔT10(msec)で露光ユニット1bを駆動するので、上述の場合と比較して1ドット(−1ドット)ずれた位置にシアンの色成分画像が形成される。
【0051】
なお、この調整値テーブル52Tは転写ベルト7の搬送方向の調整値のみならず、前記搬送方向と垂直な方向の調整値も記憶されている。ただし、実際の露光タイミングは、基準の画像形成ステーションから調整の対象となる画像ステーションまでの距離分の時間を考慮した値となるが、前記時間は、調整の対象となる画像形成ステーション毎に予め決まっており変化しないため、本説明では前記時間を省略して説明している。
【0052】
次に、上記構成の画像形成装置100による色合わせ調整方法について、詳細に説明する。本実施の形態の色合わせ調整方法は、第1の色合わせ調整と第2,第3の色合わせ調整とからなる。本実施の形態では、基準パッチ画像としてK(黒)のトナー像を用い、補正パッチ画像としてC(シアン)のトナー像を用い、色合わせ調整範囲が、転写ベルト7の搬送方向に99ドット(99ライン)分である場合について説明する。ただし、開始位置を0ドットとし、終了位置を99ドットとする。
【0053】
なお、基準パッチ画像及び補正パッチ画像として用いるトナーの色は、特に限定されるものではなく、いずれの色を用いてもよい。また、色合わせ調整範囲は、レジストレーション検出器21の検出範囲内であれば、特に限定されるものではなく、より狭い範囲あるいはより広い範囲に設定してもよい。また、状況に応じて調整範囲を変更できるようにしてもよい。調整範囲が広い場合には色合わせ調整に要する時間が長くなり、調整範囲が狭い場合は色合わせ調整に要する時間が短くなる。
【0054】
本実施の形態の画像形成装置100による色合わせ調整は、転写ベルト7の搬送方向(以下、副走査方向と称する)に対して垂直な方向(以下、主走査方向と称する)と平行な複数のライン状の基準パッチ画像(以下、基準ラインと称する)及び補正パッチ画像(以下、補正ラインと称する)を、転写ベルト7上の搬送方向に形成することによって行う。図6は基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。第1の色合わせ調整では、図6に示すように、例えば、画像形成パターンのピッチ(第1の間隔d=m+n)を、ライン幅nが4ドット、各ラインのライン間隔mが7ドットである11ドットとなるように設定し、転写ベルト7上に基準ラインを形成する(図6中、基準パッチ画像)。そして、基準ラインが形成された後に、この基準ライン上に、基準ラインと同じライン幅n及びライン間隔mを有する補正ラインをさらに形成する。なお、本実施の形態においては600dpiにより画像形成を行っている。
【0055】
続いて、転写ベルト7上に形成された基準ライン及び補正ラインの濃度を、レジストレーション検出器21によって検出する。図7は、転写ベルト7上に形成された副走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。レジストレーション検出器21は、図7に示すように、読み取り範囲D内にて、基準ライン及び補正ラインの濃度を検出する。本実施の形態の読み取り範囲Dは、直径が約10mmであり、細かい(微小な)振動等による色ずれによる検出誤差を平均化できるようになっている。基準ラインと補正ラインとは、同一条件で数十個ずつ搬送方向に形成されたラインの組(図7で示す破線で囲まれた部分)を形成し、ドットずれなどの条件を変えた複数のラインの組が搬送方向に形成される。
【0056】
転写ベルト7上の基準ライン及び補正ラインの濃度は、転写ベルト7上での基準ラインと補正ラインとの重なり合いの状態によって異なる。つまり、基準ラインと補正ラインとの重なり合った状態の程度に応じて、レジストレーション検出器21が検出する濃度が変化する。レジストレーション検出器21の検出濃度は、転写ベルト7の表面に形成される基準ラインと補正ラインとを合わせた面積によって変化し、面積が最小の場合、つまり基準ラインと補正ラインが完全に重なっている場合には、レジストレーション検出器21から照射される光が基準ラインによって吸収される量が最も少なくなると共に、転写ベルト7からの反射光が最も多くなり、検出出力が最大になる。ただし、転写ベルト7が透明の場合を除く。転写ベルト7が透明な場合は、反射型ではなく透過型のレジストレーション検出器21を用いることにより、同様な検出が可能である。
【0057】
色調整プログラム(制御プログラム52P)が実行された場合、CPU51は調整値テーブル52Tを参照し、基準ラインの画像を予め設定された調整値(0)に基づき形成すると共に、補正ラインの画像を予め設定された調整値(11)に基づき形成する。図7に示すように基準ライン及び補正ラインは複数(例えば100本)形成する。その後、CPU51は2msecのサンプリング周期にて濃度を計測し、RAM52に記憶する。そして所定時間が経過した場合、記憶した濃度の平均値を求めRAM52に記憶する。なお、本実施の形態においては計測精度を向上すべくレジストレーション検出器21から出力される濃度データを複数サンプリングして平均をとることにしているが、一度だけサンプリングして得られた濃度データをRAM52に記憶するようにしてもよい。
【0058】
その後、以下のように調整値を変更する処理を行う。CPU51は調整値をインクリメントして補正ラインを形成する(図6及び図7のQ2)。調整値を変更(インクリメント)した場合も同じく、濃度データを計測し、平均濃度を前記調整値の情報と対応付けてRAM52に記憶する。以上の処理を予め定めたピッチ分のドット数d(=m+nドット:11ドット)だけ行う。
【0059】
以上の処理を、図7を用いてさらに詳細に説明する。基準ラインと補正ラインとが完全に重なった場合にはRAM52に記憶された濃度の平均値が極値をとることになる。つまり、平均値が極大(転写ベルトに透明のものを用いた場合などは極小)になった条件で画像形成を行えば、基準ラインと補正ラインとが完全に重なりあった状態を得ることができる。本実施の形態における第1の色合わせ調整では、基準ラインと補正ラインとが完全に重なった場合に極値をもつことに着目し、濃度の平均値の極値を求めることによって色合わせ調整を行う。
【0060】
本実施の形態では、転写ベルト7表面からの反射光の強度は、補正ライン表面からの反射光の強度よりも若干強く、基準ライン表面からの反射光の強度よりもかなり強いため、基準ラインと補正ラインとが完全に重なった場合に、レジストレーション検出器21から出力される濃度の平均値が極大となる。従って、基準ライン上に形成する補正ラインを任意の割合でずらして形成し、基準ラインと補正ラインとの重なり状態を変化させて、各状態についてレジストレーション検出器21の平均値を得て、極大を求める。
【0061】
具体的には、上述したように、ライン幅nが4ドット、各ラインのライン間隔mが7ドットである複数のラインを形成する場合、基準ラインと補正ラインとが完全に重なると、図7に示すQ1のように、基準ラインが補正ラインで完全に覆われた状態となる。すなわち、レジストレーション検出器21は、基準ラインの4ドット分と補正ラインの4ドット分が重なったライン幅と、7ドット分のライン間隔との繰り返しの画像の濃度を検出する。
【0062】
次に、補正ラインが、基準ラインの形成位置から、副走査方向に1ドットずらす(+1ドットずらす)と、図7に示すQ2のように、基準ラインは、補正ラインによって完全に覆われていない、重なりのずれた状態となる。つまり、レジストレーション検出器21は、基準ラインの4ドット分のライン幅及び1ドット分ずれた補正ラインの4ドット分が重なった5ドット分のライン幅と、6ドット分のライン間隔とを検出する。言い換えれば、レジストレーション検出器21は、基準ラインと補正ラインとからなる5ドット分のライン幅と、6ドット分のライン間隔との繰り返しの画像の濃度を検出する。
【0063】
このように、補正ラインを、Q1の状態から、副走査方向に1ドットずつずらしていくと、図6及び図7のQ1からQ11に示すように、基準ラインと補正ラインとの重なり具合が変化していく。そして、図7に示すQ1の状態から+11ドットずれた場合に、図6のQ12に示すように、補正ラインの4ドット分のライン幅と7ドット分のライン間隔との繰り返しとなり、再び、基準ラインと補正ラインとが完全に重なった状態となる。つまり、補正ラインが11ドットずれた状態は、補正ラインをずらす前の状態と同じ状態であり、補正ラインが11ドットずれる毎に、再び同じ状態が繰り返されるので、予め決められた状態(色合わせ調整可能範囲内の例えば中央値“50”)より−5ドットずらしたところから+5ドットずらした範囲で基準ラインと補正ラインの作成及び検出を終了する。
【0064】
本説明では、基準ラインに対して“45”〜“55”の調整値で補正ラインを形成し、濃度検出を行う。なお、それ以上、つまり12ドット(“56”),13ドット(“57”)・・・と濃度を検出した場合でも同じ平均値が周期的に出力されるため、一周期のみ計測を行って処理を終了する。つまり、11種類の条件に対して(色合わせ調整可能範囲内の11ドットの調整範囲内で)第1の色合わせ調整を行ない、基準ラインと補正ラインとが完全に一致する露光タイミングの調整値の候補値を求める。
【0065】
図8(a)〜(c)は、基準ラインと補正ラインとが完全に重なる一致点(真の一致点)となる補正値が“65”となる場合の濃度平均値の推移を示す特性図であり、レジストレーション検出器21の読み取り範囲Dにて検出された濃度(検出出力)の平均値をプロットした一例を示している。図8(a)〜(c)において、縦軸はレジストレーション検出器21から出力される濃度の検出出力(電圧V)を示している。一方横軸は調整値を示し単位はドットである。図8(a)はデフォルトの調整値“50”を基点として“45”〜“55”の濃度平均値の特性変化をプロットしたものである。基準ラインと補正ラインとが完全に重なり合った状態にて、濃度平均値が極大(例えば“54”)になり、電圧V1にて検出される。
【0066】
図8(a)に示す特性は、調整値をさらに変更した場合、周期的に変化し、他に+11ドット(調整値“65”),+22ドット(調整値“76”),+33ドット(調整値“87”),+44ドット(調整値“98”)または−11ドット(調整値“43”),−22ドット(調整値“32”),−33ドット(調整値“21”),−44ドット(調整値“10”)ずれた状態で極値をとる。つまり、これら9点のうち何れか1つが重なりが真に一致する条件であり、この段階で真の一致点の候補値を求めることができる。特に工場出荷時においては、色のずれが顕著であるため、最初に検出された調整値(上述の例では54)が真の調整値であることは少ない。
【0067】
続いて、第1の色合わせ調整にて決定された調整値(第1調整値)の候補から真の調整値を決定すべく第2の色合わせ調整を行う。第2の色合わせ調整は、基準ラインと補正ラインとが完全に重なる真の一致点、つまり第1の色合わせ調整で求めた第1調整値(“54”)とその調整値より求まる候補値の中から真の一致点となる調整値を求める。例えば、第1調整値“54”と“21”,“32”,“43”等との4つの候補値の中から、真の一致点となる調整値を求める。第2の色合わせ調整では、第1の色合わせ調整にて求めた極大となる調整値でのタイミングを基にして、露光ユニット1を露光して感光体ドラム3上への書込みを行ない、基準ライン及び補正ラインを転写ベルト7上に形成する。
【0068】
このとき形成する基準ライン及び補正ラインは、第1の色合わせ調整の基準ライン及び補正ラインの1ピッチ分のドット数d(第1の間隔:11ドット)を基準にして形成される。具体的には、基準ラインのライン幅をdの3倍のドット数(3d)、基準ラインのライン間隔をdとし、補正ラインのライン幅をd、補正ラインのライン間隔をdの3倍のドット数(3d)に設定する。また、基準ラインと補正ラインそれぞれのパターン形成ピッチは4dドットに設定する。第2の色合わせ調整の上記基準ラインのライン幅(3d)及び補正ラインのライン間隔(3d)は、色合わせ調整範囲に応じて設定すればよい。
【0069】
第2の色合わせ調整を行う場合、CPU51は第1の色合わせで用いたピッチ(第1の間隔:d=11)に基づき、基準ラインのライン幅及びライン間隔、並びに補正ラインのライン幅及びライン間隔を決定する。そして、基準ラインについては、調整値テーブル52Tの露光ユニット1aフィールドに記憶されている調整値(0)を露光タイミングとして画像形成を開始する。一方、補正ラインについては、第1調整値(“54”)及び第1の間隔(d=11)に基づき決定される複数の候補値(21,32,43)をまず決定してRAM52に記憶する。そして、この複数(本説明では4つ)の調整値に従った露光タイミングにて補正ラインの画像形成を行う。つまり補正ラインをdドットずつずらして形成し、レジストレーション検出器21から出力される濃度を計測する。
【0070】
図9は転写ベルト7上に形成された副走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。本実施の形態にて用いている転写ベルト7表面からの反射光の強度は、補正ライン表面からの反射光の強度より若干強く、基準ライン表面からの反射光の強度よりもかなり強いため、基準ラインにて覆われた領域が広いほど、レジストレーション検出器21の検出濃度が小さくなる。従って、図9のr1に示すように、基準ライン間に補正ラインが重ならずに形成された状態の検出濃度は、図9のr2〜r4に示すように、補正ラインが基準ライン上に重なって形成された状態の検出濃度よりも小さくなる。言い換えれば、基準ラインと補正ラインとの形成位置が全く重ならない場合、レジストレーション検出器21から出力される濃度は極小値となる。
【0071】
この第2の色合わせ調整では、図9のr1に示すように、基準ライン間に補正ラインが重ならずに形成された状態、すなわち、レジストレーション検出器21は、基準ラインと補正ラインとが連続的につながった状態(転写ベルト7上の搬送方向に隙間が無い状態)で、図8(b)に示すように、極小値(例えば電圧V2、調整値“21”)が重なりの一致点の候補値となる。
【0072】
一方、基準ラインと補正ラインとがr1の状態からずれた状態にある場合には、図9に示すように、補正ラインが基準ライン上に重なって形成された状態となる。この場合は、基準ラインと補正ラインとの位置がずれた状態となる調整値であり真の一致点となる調整値でないことを意味する。そして、得られた調整値“21”に対して4dドット(44ドット)ずれた場合にも同一の状態となるため、“65”も重なりの一致点の候補値となり、“21”と“65”との何れかが真の一致点である。
【0073】
この2つの候補値から真の一致点を求めるために、さらに第3の色合わせ調整を行う。第3の色合わせ調整では、第2の色合わせ調整と同様に、求めた調整値(“21”)を基準に“21”を含む2個の候補値(“21”,“65”)から真の一致点を求める。第3の色合わせ調整では、第2の色合わせ調整にて求めた極小となる調整値でのタイミングを基にして、露光ユニット1を露光して感光体ドラム3上への書込みを行ない、基準ライン及び補正ラインを転写ベルト7上に形成する。
【0074】
このとき形成する基準ライン及び補正ラインは、第1の色合わせ調整の基準ライン及び補正ラインの1ピッチ分のドット数d(11ドット)を基準に用い、基準ラインのライン幅をdの2倍のドット数(2d)、基準ラインのライン間隔をdとし、補正ラインのライン幅をd、補正ラインのライン間隔をdの2倍のドット数(2d)に設定する。基準ラインと補正ラインそれぞれのパターン形成ピッチは3dドットに設定する。
【0075】
第3の色合わせ調整は、第2の色合わせ調整の場合と同様に、基準ラインに対して補正ラインを第2の色合わせ調整時のラインのピッチに関連するドット数ずつずらして形成し、レジストレーション検出器21で濃度を求める。具体的には、補正ラインを第2の色合わせ調整時のラインピッチである4dドット(44ドット)ずつずらして形成する。
【0076】
図10は転写ベルト7上に形成された副走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。第3の色合わせ調整では、図10のt1に示すように、基準ライン間に、補正ラインが重ならずに形成された状態、すなわち、レジストレーション検出器21は、基準ラインと補正ラインとが連続的につながった状態(転写ベルト7上の搬送方向に隙間が無い状態)で、図8(c)に示すように、極小値(例えば電圧V3,調整値“65”)を検出し、真の一致点が求まる。
【0077】
一方、図10のt2又はt3に示すように、補正ラインが基準ライン上に重なって形成された状態となる場合は検出濃度がt1の場合よりも大きくなる。この場合は、基準ラインと補正ラインとの形成位置がずれた状態となる調整値であり真の一致点となる調整値でないことを意味する。
【0078】
以上のように、色合わせ調整を3回に分けて行うことにより、広い色合わせ調整範囲内において、基準ラインと補正ラインとの形成位置を効率的かつ容易に完全に一致させ、補正ラインを形成する露光ユニット1の露光タイミングを調整することができる。
【0079】
なお、これらの色合わせ調整は、調整の対象となる色成分の画像ステーションごとに行う。上述した説明は一色分のみ説明しているが、Kに対してC,M,Yごとに色合わせ調整を行う。また、上述の説明では転写ベルト7上に形成する基準ライン及び補正ラインを搬送方向(副走査方向)に形成して色合わせ調整を行った場合について説明したが、主走査方向の色ずれも生じるので、副走査方向の色合わせ調整と同様に基準ライン及び補正ラインを主走査方向に形成して色合わせ調整を行う。
【0080】
図11は第1の色合わせ調整において転写ベルト7上に形成される主走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。この場合、図11に示すように、同一条件で数十個ずつ主走査方向に基準ライン及び補正ラインを形成した組(図11で示す破線で囲まれた部分)を形成し、ドットずれなどの条件を変えた複数の組が搬送方向に形成される。第1の色合わせ調整として、ピッチ(11ドット)の範囲内で補正ラインを順次ずらして調整画像を形成し、基準ラインと補正ラインとが完全に重なり合う状態を探す。この場合、P1〜P11のうちP1で一致している。
【0081】
図12及び図13は第2及び第3の色合わせ調整において、転写ベルト7上に形成される主走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。図12に示すように、第2の色合わせ調整として、第1の色合わせ調整時のピッチ分(d=11ドット)ずつ補正ラインをずらし、基準ラインと補正ラインとの形成位置が重ならない状態を探す。また、図13に示すように、第3の色合わせ調整として、第2の色合わせ調整時のパターンピッチ分(4d)ずつ補正ラインをずらして色合わせ調整を行うことにより、基準ラインと補正ラインとの形成位置が重ならない露光タイミングを求め、調整を行う。
【0082】
なお、色合わせ調整は必ずしも、主走査方向及び副走査方向の双方について実行する必要はなく、いずれか一方のみを実行するようにしても良い。この場合、主走査方向及び副走査方向の双方の色ずれを必要に応じて補正することが可能になり、良好な画質を得ることができる。さらに、使用するパッチ画像は、実施の形態に記載されたライン形の画像に限ることなく、副走査方向に平行なラインと主走査方向に平行なラインとを形成して、十字形状等の基準パッチ画像及び補正パッチ画像を用いて色合わせ調整を行ってもよい。
【0083】
また、本説明では調整対象となる色成分1色について詳しく説明したが、残りの調整対象となる色成分画像についても同様に調整を行う。その際は、調整の対象となるそれぞれの色成分毎に調整を行ったり、調整の対象となる全ての色成分を並行して調整してもよい。
【0084】
また、本発明では、基準ライン及び補正ラインの濃度又はライン形成状態などの画質の異常(以下、エラーという)を検出する。本実施の形態では、調整画像(基準ライン及び補正ライン)を形成する前に、転写ベルト7に画質確認画像を形成する。図14に画質確認画像の例を示す。
【0085】
図14に示すように、画質確認画像は、基準となる色成分(K)のベタ画像上に、調整対象となる色成分(C,M,Y)のライン画像が、所定のライン幅(第1の色合わせ調整時に形成する補正ラインと同一のライン幅)かつ所定のピッチ(第1の色合わせ調整時に形成する補正ラインと同一のピッチ)で形成されている(図14中のCパッチ画像、Mパッチ画像、Yパッチ画像)。また、画質確認画像は、調整対象となる色成分(C,M,Y)のライン画像が形成されていない、基準となる色成分画像(K)のベタ画像部分を有する(図14中のKベタ画像)。
【0086】
調整対象となる色成分(C,M,Y)のベタ画像からの反射光は、図3に示したように、転写ベルト7表面からの反射光との差があまりなく、色成分画像(C,M,Y)を転写ベルト7上に形成した場合、色成分画像(C,M,Y)のエラーの検出が困難である。そのため、反射光の差が大きいKベタ画像上に、調整対象となる色成分画像(C,M,Y)を形成する。画質確認画像のKベタ画像、Cパッチ画像、Mパッチ画像及びYパッチ画像の検出出力は、制御部50のCPU51に送られ、CPU51によりエラーの検出を行う。CPU51は、画質の異常(エラー)を検出する手段として動作し、例えば、レジストレーション検出センサ21の検出出力が所定範囲内(例えばC,M,Yパッチ画像は1.36±0.26V、Kベタ画像は0.84±0.26Vなど)であれば正常と判定し、その範囲外ではエラーと判定する。前記所定範囲は、例えばROM55に予め記憶されている。
【0087】
エラーが検出された場合、制御部50(CPU51)により、エラーが検出された色成分の調整画像の形成(感光体ドラム3上のトナー像の形成)及び色合わせ調整を中止し、エラーが検出されていない色成分のみ調整画像を形成して色合わせ調整を行う。ただし、基準となる色成分(K)のエラーが検出された場合は、調整対象となる色成分(C,M,Y)の全ての色合わせ調整を中止する。エラーが検出された色成分画像の転写ベルト7への転写を中止して無駄な色合わせ調整を中止できる。また、エラーが検出された色成分画像の感光体ドラム3上のトナー像の形成を中止することにより、無駄な現像剤の使用を防止できる。エラーが検出された場合、CPU51により、例えばROM55に記憶されている警告表示を読出して、表示部54に表示すると共に、エラーへの対処方法等も表示部54に表示する。
【0088】
エラーへの対処が行われた後に、色合わせ調整を再度実行する場合、本発明では、CPU51により、各色成分のうち、前回エラーが検出された色成分の調整画像(基準ライン及び補正ライン)のみを形成し、エラーが検出された色成分のみ色合わせ調整を行う。また、例えば、エラーが検出された色成分と全色成分との選択を操作部53から受付け、選択に応じて、CPU51により、エラーが検出された色成分又は全色成分の調整画像を形成して色合わせ調整を行うことも可能である。
【0089】
図15及び図16に画質確認画像及び調整画像(基準ライン及び補正ライン)の形成例を示す。両図共に画像品質を確認するための画質確認画像と色合わせ調整用の調整画像との形成位置の関係を示している。図15は、画質確認画像に続けて調整画像を形成する例であり、画質確認(エラー検出)終了後に直ちに色合わせ調整を開始することができるが、画質確認画像の画質確認が行われる前に既に調整画像が形成されているので、画質確認結果がエラーとなった場合は、エラーが発生した色成分の調整画像の形成が無駄になる。ただし、調整画像の形成の仕方を、KとC,KとM,KとY,KとC,KとM,KとY,KとC,・・・と各色成分を交互に形成することにより、KとC,KとC,・・・,KとM,KとM,・・・,KとY,KとY・・・と1色を続けて形成するよりもレジストレーション検出センサ21と各画像形成ステーションとの距離との関係で、エラー発生時に無駄となる調整画像を少なくすることができる。
【0090】
図16は、先に画質確認画像を形成し、エラーの検出終了後に調整画像を形成する例であり、右端に破線で記載されている画像は、色合わせ調整用に形成されるKとCによる調整画像を表している。このときの調整画像のCの画像形成のタイミングは、画質確認画像のCがレジストレーション検出センサ21位置に達してCの画質確認(エラー検出)が完了した後のタイミングである。したって、必ず画質確認が完了した後に調整画像を形成するため、多少調整に要する時間が長くなるが、エラーが発生した調整画像の無駄な形成は確実に防げる。
【0091】
上述した説明では、画質確認画像を形成してエラーを検出したが、画質確認画像を形成せずに、調整画像(基準ライン及び補正ライン)のエラーを検出することも勿論可能である。画質確認画像を形成しない場合、転写ベルト7の汚れや傷付き形成される画像の濃度低下などの原因によりエラーが生じる。
【0092】
本実施の形態は、転写ベルト7上に記録用紙を担持し各感光体ドラムに形成されたトナー像を記録用紙上で重ね合わせる直接転写方式の画像形成装置であるが、本発明は、転写ベルト上に各感光体ドラムに形成されたトナー像を重ねて転写し、その後記録用紙に一括して再度転写して多色画像を形成する中間転写方式の画像形成装置にも適応可能であり同様な効果が得られることは言うまでもない。
【0093】
以上の構成において、本発明に係る調整処理の手順を、フローチャートを用いて説明する。図17は本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。色合わせ調整を開始した場合(ステップS40)、制御部50(CPU51)により、転送ベルト7に図14に示した画質確認画像(Kベタ画像、C,M,Yパッチ画像)を形成し、エラーの検出を行う。画質確認画像のエラーが検出されなかった場合(ステップS42でNO)、CPU51により、全ての調整対象の色成分(C,M,Y)に対する色合わせ調整を完了させる(S44)。
【0094】
画質確認画像のエラーが検出された場合(ステップS42でYES)、CPU51により、エラーが検出されたのがKベタ画像のときは(ステップS46でYES)、全ての調整対象の色成分(C,M,Y)の色合わせ調整を中止し、エラーが検出されたのがKベタ画像以外のときは(ステップS46でNO)、エラーが検出されていない調整対象の色成分に対する色合わせ調整を完了させる(ステップS48)。CPU51は、エラーに関する情報を表示部54に表示する(ステップS50)と共に、エラーが検出された色成分に関する情報をRAM52に記憶する。図18(a)に、表示部54の表示の例を示す。図18(a)においては、表示部54に、エラーが発生した色成分と、エラーへの対処などの案内が表示される。ただし、図18(a)の表示部54はタッチパネル方式の表示画面であり、OKボタン54aは表示画面上に設定されたボタンスイッチである。
【0095】
検出されたエラーへの対処が行われた後で、再度色合わせ調整を開始する場合(ステップS52)、CPU51により、前回(ステップS42、S46)エラーが検出されて調整画像が形成されず、色合わせ調整されなかった色成分に対する色合わせ調整を実行する(ステップS58)。
【0096】
上述した説明では、前回エラーが発生した色成分に対する色合わせ調整を行っているが、前回エラーが発生した色成分と全色成分との色合わせ調整を選択的に行うことも可能である。図19は本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。図19において、S40〜S52及びS58は、上述した図18のS40〜S52及びS58と同様である。
【0097】
図19において、検出されたエラーに対する対応が行われた後で、再度色合わせ調整を開始する場合(ステップS52)、前回エラーが発生した色成分と全色成分との選択を受付ける。CPU51は、選択画面を表示部54に表示して選択を受付ける。図18(b)に、表示部の表示の例を示す。図18(b)においては、表示部54に、前回エラーが発生した色成分と、該色成分の選択ボタン54b及び全色成分の選択ボタン54cが表示される。ただし、図18(a)の表示部54はタッチパネル方式の表示画面であり、選択ボタン54b,54cは表示画面上に設定されたボタンスイッチである。
【0098】
前回エラーが発生した色成分の選択ボタン54bが選択された場合(ステップS54でNO)、CPU51により、前回(ステップS42、S46)エラーが検出されて調整画像が形成されず、色合わせ調整されなかった色成分に対する色合わせ調整を実行する(ステップS58)。全色成分の選択ボタン54cが選択された場合(ステップS54でYES)、CPU51により、全色成分(C、M、Y)に対する色合わせ調整を実行する(ステップS56)。
【0099】
調整対象の各色成分(C,M,Y)の色合わせ調整の手順を以下に説明する。色合わせ調整においては、上述の説明と同様に、色合わせ調整範囲を99ドット分とし、色合わせ調整範囲を0ドット〜99ドットとする。また、第1の色合わせ調整に用いるラインのピッチ(第1の間隔)を11ドットとし、基準ライン及び補正ラインの両方共に、ライン幅4ドット、ライン間隔が7ドットとし、補正ラインのずらし条件を1ドットとする。
【0100】
また、第2の色合わせ調整に用いるラインのピッチを44ドットとし、基準ラインのライン幅を33ドット、ライン間隔を11ドット、補正ラインのライン幅を11ドット、ライン間隔を33ドットとし、補正ラインのずらし条件を11ドットとする。さらに、第3の色合わせ調整に用いるラインのピッチを33ドットとし、基準ラインのライン幅を22ドット、ライン間隔を11ドット、補正ラインのライン幅を11ドット、ライン間隔を22ドットとし、補正ラインのずらし条件を44ドットとする。
【0101】
図20、図21及び図22は本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。まず、CPU51は、調整対象の色成分について、色合わせ調整範囲の任意の位置をスタート時の調整値Aとして決定し、RAM52に記憶する(ステップS11)。一般的には色合わせ調整範囲が99ドットの場合、その中央値であるA=50をデフォルトの調整値とし、RAM52に記憶する。ここで、調整値とは、補正ラインを形成する画像形成ステーションの、露光ユニット1の露光タイミングの調整値を示すものである。
【0102】
続いてCPU51は、スタート時の調整値Aから5を減算する処理を行う(ステップS12)。つまりAの初期値が“50”の場合は“45”となる。なお、減算された調整値はRAM52に記憶される。次いで、CPU51は調整値テーブル52Tを参照して基準色の調整値を読み出し、この調整値に基づく露光タイミングで露光し、基準色に係る基準ラインを形成する。これと共にCPU51は、減算されてRAM52に記憶された調整値A=“45”を読み出し、調整値Aに基づく露光タイミングに基づき露光して、調整対象の色成分に係る補正ラインを形成する(ステップS13)。すなわち、デフォルトの調整値A(50)による補正ラインの形成位置に対して−5ドットの位置となるタイミングで補正ラインが形成される。ただし、初期値は“45”に限定されることはなく、状態に応じて設定することができ、“88”(=99−11)以下の何れの値でもよい。
【0103】
CPU51はレジストレーション検出器21から出力される濃度をRAM52に蓄積し、一定時間が経過した後に濃度平均値を算出し(ステップS14)、調整値Aに対応付けてRAM52に記憶する。その後、CPU51は調整値Aをインクリメントする(ステップS15)。CPU51はインクリメント後の調整値Aがスタート時の調整値に5を加算した値よりも大きいか否かを判定する(ステップS16)。本説明では、調整値Aと(A+5)つまり“55”とを比較する。調整値Aが(A+5)よりも小さい場合(ステップS16でNO)、S13〜S16を繰り返す。
【0104】
一方、調整値Aが(A+5)よりも大きい場合(ステップS16でYES)、RAM52に記憶した濃度平均値のうち最大濃度平均値をもつ調整値を第1調整値に決定する(ステップS17)。つまり、ここでは調整値“45”〜“55”まで11回、補正ラインの位置が1ドットずつ異なった調整画像を形成し、形成した調整画像の濃度を検出する動作を行っている。この第1の色合わせ調整の結果が図8(a)であった場合は、一致点(仮の一致点)がAmax でありそのときの値“54”がAmax として決定され、RAM52に記憶される。
【0105】
続いて、第2の色合わせ調整処理について説明する。S17にて決定した第1調整値Amax (“54”)を基準に、色合わせ調整の範囲において11の倍数を加減算した値に、11の倍数を順に加えた連続する4つの値のうち、最小の値を調整値Bとして定める。つまり、“10”(=“54”−“44”)〜“98”(=“54”+“44”)のうち、例えば“54”の前で連続する4つの調整値“21”,“32”,“43”,“54”のうち、最小値“21”を調整値Bの初期値として設定し(ステップS21)、RAM52に記憶する。本実施の形態ではAmax から(d×3=33)を減算して“21”を求めている。CPU51は調整値テーブル52Tから基準色の調整値を読み出し、11ドットの整数倍(第1の間隔の整数倍)である33ドットの矩形状の基準ラインを、前記読み出した調整値に従い露光して画像形成する。なお、基準ラインのピッチ(間隔)はdの整数倍である44ドットである。
【0106】
同様にCPU51は、調整値Bの露光タイミングにて、11ドットの倍数である11ドットの矩形状の補正ラインを形成する(ステップS22)。なお、補正ラインのピッチはdの整数倍である44ドットである。CPU51はレジストレーション検出器21から出力される濃度をRAM52に蓄積し、一定時間が経過した後に濃度平均値を算出し(ステップS23)、調整値Bに対応付けてRAM52に記憶する。そして、CPU51は、調整値Bに、第1の色合わせ調整のピッチ数11を加算し、調整値Bを“32”にインクリメントする(ステップS24)。
【0107】
CPU51は加算後の調整値BとAmax (“54”)とを比較する(ステップS25)。調整値Bの方が小さい場合(ステップS25でNO)、S22に進んで、S22〜S25を繰り返す。一方、調整値BがAmax よりも大きい場合(ステップS25でYES)、S23にて記憶した各調整値Bの濃度平均値のうち、最小の濃度平均値を有する調整値Bを第2調整値Bmin に決定し(ステップS26)、RAM52に記憶する。ここで求められた結果が図8(b)である場合は、例えば1回目(“21”)が極小値でここが一致点の候補となる。また、このとき、“21”に4dを加算した“65”も一致点の候補になる。
【0108】
次に、“21”と“65”とから真の一致点を決定するための第3の色合わせ調整を行う。S26にて決定した第2調整値Bmin (“21”)を調整値Cとして定める(ステップS31)。CPU51は調整値テーブル52Tから基準色の調整値を読み出し、11ドット(第1の間隔)の整数倍である22ドットの矩形状の基準ラインを、前記読み出した調整値に従い露光して画像形成する。なお、基準ラインのピッチはdの整数倍である33ドットである。
【0109】
同様にCPU51は調整値Cの露光タイミングにて、11ドットの倍数である11ドットの矩形状の補正ラインを形成する(ステップS32)。なお、補正ラインのピッチはdの整数倍である33ドットである。CPU51はレジストレーション検出器21から出力される濃度をRAM52に蓄積し、一定時間が経過した後に濃度平均値を算出し(ステップS33)、調整値Cに対応付けてRAM52に記憶する。そして、CPU51は調整値Cに、第2の色合わせ調整のピッチ数44を加算し、調整値Cを“65”にインクリメントする(ステップS34)。
【0110】
CPU51は加算後の調整値Cと最大の調整値(“99”)とを比較する(ステップS35)。調整値Cの方が小さい場合(ステップS35でNO)、S32に進んで、S32〜S35を繰り返す。一方、調整値Cが“99”よりも大きい場合(ステップS35でYES)、S33にて記憶した各調整値Cの濃度平均値のうち、最小の濃度平均値を有する調整値Cを第3調整値Cmin に決定し(ステップS36)、RAM52に記憶する。ここで求められた結果が図8(c)である場合は、例えば2回目(“65”)が極小値でここが真の一致点となる。CPU51は、調整値テーブル52Tに、決定した第3調整値を補正後の調整値として設定し(ステップS37)、RAM52に記憶する。以上の処理を各色について行い、さらに主走査方向についても実行することにより、色合わせ処理を完全に行うことができる。
【0111】
上述した色合わせ調整は、初期段階の色合わせ調整時の調整方法であり、画像形成装置100を組み立てた後や、実際に使用される所に設置された場合や、部品の交換又はメンテナンスの後に行われ、色合わせ調整後、上記調整値を画像形成装置100の調整値テーブル52Tに記憶させておき、この調整値に基づいて画像形成を行う。この場合の色合わせ調整は、第1の色合わせ調整及び第2,第3の色合わせ調整を行う。
【0112】
また、例えば初期の色合わせ調整を実施した後、画像形成装置の電源が投入されて、画像形成を実施する前に調整を行う場合には、大きな色ずれが発生していることはまれであるため、第2,第3の色合わせ調整を省略してもよい。さらに、通常は第1の色合わせのみを行い、電源投入時より所定時間が経過した後や、形成した画像数が所定枚数を超えた後に、第1の色合わせ調整及び第2,第3の色合わせ調整の全てを実行するようにしてもよい。所定時間の経過は時計部58でカウントし、所定枚数のカウント値はRAM52に記憶することが可能である。このように構成することで、通常時は、第2,第3の色合わせ調整を省略し、色合わせ調整の時間を短縮することができる。
【0113】
また、画像形成装置内に設置された図1に示す温湿度センサ22により、予め設定された温湿度や急激な温湿度の変化が検出された場合等にも、第1の色合わせに加えて第2,第3の色合わせを行うようにしてもよい。さらに、保守員やユーザによる感光体ドラムや現像ユニット等のプロセスユニット交換等のメンテナンス後や、色ズレが目立つ場合等にユーザ、保守員の指示により第1の色合わせ調整及び第2,第3の色合わせ調整を強制的に実行するようにしてもよい。例えば、表示部54に案内を表示し、操作部53を操作して、第1及び第2,第3の色合わせ調整を完全に行うか、第1の色合わせ調整のみを行うかを選択することが可能である。なお、電源投入時や強制的な色合わせ調整を除いて、上記色合わせ調整を行う条件に達した場合に、即座に色合わせ調整を実施するのではなく、通常は、進行中の画像形成ジョブの終了後や、次の画像形成ジョブの開始前に色合わせ調整を実施する。
【0114】
なお、色合せ調整を行うための調整画像(基準画像及び補正画像)の濃度を検出する場合に、基準画像と補正画像とが重なる時の調整値を求める方法、すなわち最大値から検出する方法と、基準画像と補正画像とが完全にずれる時の調整値を求める方法、すなわち最小値から検出する方法とがあるが、何れを用いるかは、画像形成装置の画像形成の特性等を考慮して決定すればよい。また、調整値のみで補正できる範囲とその調整に必要な時間および、レジストレーション検出器21による濃度測定時の出力の得られ方を考慮してピッチd(=m+n)のnおよびmを設定すればよく、記載した条件以外でも良いことはいうまでもない。
【0115】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明にあっては、色合わせ調整時に画質の異常(エラー)が発生した場合、エラーの発生した色成分の調整画像の形成を中止し、エラーが発生していない成分色の調整画像を形成して色合わせ調整を完了させ、現像剤の無駄な使用を防止することができる。
【0116】
また、本発明にあっては、基準画像にエラーが発生し、調整対象画像にエラーが発生していなくても正しい色合わせ調整が行えない場合、全色成分の調整画像の形成を中止し、現像剤の無駄な使用を防止することができる。
【0117】
また、本発明にあっては、調整対象の各色成分のうち、前回の色合わせ調整時にエラーが発生して色合わせ調整が実行されなかった色成分の調整画像のみを形成して色合わせ調整を行うことにより、前回に色合わせ調整が既に済んでいる成分色の調整画像を形成せず、現像剤の無駄な使用を防止できると共に、今回の色合わせ調整時間を短縮することができる。
【0118】
また、本発明にあっては、全色成分と前回の色合わせ調整時にエラーが発生した色成分とのいずれかの色合わせ調整の選択を受付け、受付けた選択に応じた色合わせ調整を行うため、前回の色合わせ調整時にエラーが発生したが、その後、色合わせ調整を行わずに長期間経過した場合や、エラーが発生していない色成分の画像形成ステーションに対してメンテナンスを行った場合等に、状況に応じた色合わせ調整を選択して実行することが可能になる。
【0119】
また、本発明にあっては、調整画像を形成する前に、画質確認画像を形成してエラーを検出することにより、エラー検出時までの無駄な調整画像の形成を最小限に抑え、現像剤の無駄な使用を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の概要を示す模式的断面図である。
【図2】レジストレーション検出器及び転写ベルト駆動ローラの要部を示す模式的断面図である。
【図3】レジストレーション検出器の検出出力の例を示す図である。
【図4】制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図5】調整値テーブルのレコードレイアウトを示す説明図である。
【図6】第1の色合わせ調整において形成される基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。
【図7】第1の色合わせ調整において転写ベルト上に形成される副走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。
【図8】濃度平均値の推移を示す特性図である。
【図9】第2の色合わせ調整において転写ベルト上に形成される副走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。
【図10】第3の色合わせ調整において転写ベルト上に形成される副走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。
【図11】第1の色合わせ調整において転写ベルト上に形成される主走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。
【図12】第2の色合わせ調整において転写ベルト上に形成される主走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。
【図13】第3の色合わせ調整において転写ベルト上に形成される主走査方向調整用の基準ライン及び補正ラインのイメージを示す説明図である。
【図14】画質確認画像の例を示す図である。
【図15】画質確認画像及び調整画像(基準ライン及び補正ライン)の形成例を示す図である。
【図16】画質確認画像及び調整画像(基準ライン及び補正ライン)の他の形成例を示す図である。
【図17】本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図18】表示部の表示の例を示す図である。
【図19】本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図20】本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図21】本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図22】本発明に係る調整処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 露光ユニット(1a、1b、1c、1d)
2 現像器(2a、2b、2c、2d)
3 感光体ドラム(3a、3b、3c、3d)
4 クリーニングユニット(4a,4b、4c、4d)
5 帯電器(5a、5b、5c、5d)
6 転写ローラ(6a、6b、6c、6d)
7 転写ベルト(転写媒体)
21 レジストレーション検出器(検出手段)
22 湿温度センサ
50 制御部
51 CPU(異常検出手段)
52 RAM
53 操作部(受付手段)
54 表示部
52T 調整値テーブル
100 画像形成装置
101 画像形成ステーション
Claims (10)
- 複数の色成分のうち、基準となる色成分の基準画像及び調整対象となる他の色成分の調整対象画像の画像形成を行い、基準画像に調整対象画像を重ねて転写媒体上に転写して形成した調整画像の濃度を検出し、検出した濃度に基づいて調整対象画像の形成位置を調整する画像形成装置の画像調整方法において、
基準画像及び調整対象画像の画質の異常を検出し、
基準画像の画質に異常は検出されず、調整対象画像の画質に異常が検出された場合、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写を中止し、異常が検出されていない色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成することを特徴とする画像調整方法。 - 複数の色成分のうち、基準となる色成分の基準画像及び調整対象となる他の色成分の調整対象画像の画像形成を行い、基準画像に調整対象画像を重ねて転写媒体上に転写して形成した調整画像の濃度を検出し、検出した濃度に基づいて調整対象画像の形成位置を調整する画像形成装置の画像調整方法において、
基準画像及び調整対象画像の画質の異常を検出し、
基準画像の画質に異常が検出された場合は、全色成分の調整対象画像の画像形成又は転写を中止し、基準画像の画質に異常が検出されず、調整対象画像の画質に異常が検出された場合は、異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写を中止し、異常が検出されていない色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成することを特徴とする画像調整方法。 - 異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、各色成分の調整対象画像のうち、前記異常が検出された色成分の調整対象画像のみ転写して調整画像を形成することを特徴とする請求項1記載の画像調整方法。
- 異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、前記異常が検出された色成分の調整対象画像又は全色成分の調整対象画像の選択を受付け、
受付けた選択に応じて、前記異常が検出された色成分又は全色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成することを特徴とする請求項1記載の画像調整方法。 - 調整画像を形成する前に、各色成分の画質確認画像を形成し、形成した画質確認画像の画質の異常を検出することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の画像調整方法。
- 複数の色成分それぞれに基づく画像形成を行う各画像形成手段と、該各画像形成手段により画像形成が行われた画像を、それぞれ重なり合うように転写媒体上に転写する各転写手段と、該各転写手段が、基準となる色成分の基準画像に調整対象となる他の色成分の調整対象画像を重ねて転写して転写媒体上に形成した調整画像の濃度を検出する検出手段と、該検出手段が検出した濃度に基づき、調整対象画像の形成位置を調整する調整手段とを備えた画像形成装置において、
基準画像及び調整対象画像の画質の異常を検出する異常検出手段を備え、
異常検出手段により、基準画像の画質に異常は検出されず、調整対象画像の画質に異常が検出された場合、異常が検出された色成分の調整対象画像の前記画像形成手段又は前記転写手段による画像形成又は転写を中止し、異常が検出されていない色成分の調整対象画像を前記転写手段により転写して調整画像を形成すべくなしてあることを特徴とする画像形成装置。 - 異常検出手段によって基準画像の画質に異常が検出された場合、全色成分の調整対象画像の前記画像形成手段又は前記転写手段による画像形成又は転写を中止すべくなしてあることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
- 異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、前記転写手段は、各色成分の調整対象画像のうち、前記異常が検出された色成分の調整対象画像のみ転写して調整画像を形成すべくなしてあることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
- 異常が検出された色成分の調整対象画像の画像形成又は転写が中止された後に再度形成位置を調整する場合、前記異常が検出された色成分の調整対象画像又は全色成分の調整対象画像の選択を受付ける受付手段を備え、
前記転写手段は、受付手段が受付けた選択に応じて、前記異常が検出された色成分又は全色成分の調整対象画像を転写して調整画像を形成すべくなしてあることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。 - 前記画像形成手段は、調整画像を形成する前に、各色成分の画質確認画像を形成し、前記異常検出手段は、画質確認画像の画質の異常を検出すべくなしてあることを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載の画像形成装置。
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JP2002276407A JP2004117403A (ja) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | 画像調整方法及び画像形成装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2002-09-20 JP JP2002276407A patent/JP2004117403A/ja active Pending
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