JP5253049B2 - カラー画像形成装置及びその色ずれ補正方法 - Google Patents
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Description
まず、図1にカラー画像形成装置における概略構成図を示す。100はカラー画像形成装置、202はホストコンピュータである。本実施例で用いたカラー画像形成装置は複数色(イエロー:Y、マゼンタ:M、シアン:C、ブラック:Bk)の画像を重ねあわせたカラー画像を形成するために4色の画像形成部を備えている。以下では、4色のカラー画像形成装置について説明するが、勿論、既に周知の6色等の様々な複数色のカラー画像形成装置に本発明を適用できることは言うまでもない。
色ずれ量検出パターンを検出する回路の一例を図3に示す。ここで色ずれ量とは、各色間でのレジストレーションずれ量のことを意味し、色ずれ量検出パターンのことをレジストレーションずれ量検出パターンと呼んでも良い。以下では、この「色ずれ量」の文言を用い説明を行っていくこととする。パターン検出センサ120(センサ120)は発光部200(例えばLED等)と受光部201(例えばフォトトランジスタ等)からなる。発光部200から発光(照射)された光が中間転写体103で拡散反射される拡散反射光を受光部201で検出し、受光部201は検出した光をI−V変換してエンジンコントローラ204にあるコンパレータ211に信号を送出する。コンパレータ211では、予め決められた閾値電圧を基準に受光部201から送出されるアナログ信号を2値化して信号検出部212に送出する。信号検出部は、CPU、ASICのように、信号を時系列に取り込み、記憶できる機能を有するものによって構成される。なお、ASICとは、Application Specific Integrated Circuitの略語である。信号検出部212の出力はCPU等のコントローラ204に取り込まれ、レジストレーションずれ検知用データとして利用される。
次に、本実施例における色ずれ量検出パターン1セットの構成、色ずれ補正制御を行う際の中間転写体103上に形成される色ずれ量検出パターンの概略、色ずれ補正方法について順次説明する。
図7は、無端状の中間転写体103を展開した時に中間転写体103上に形成される色ずれ量検出パターンの一例を示す。ここでは、図4に示した1セットの色ずれ量検出パターン長(Pattern Length)Plがパターン間隔Pi(Pattern Interval)で中間転写体103の周長RL(Round Length)に5セット形成される例を示す。各色ずれ量検出パターンのセットは、図8に示すように像担持体の回転周期Tにおける72度ずつ位相をずらした位置を書き出しタイミングとしている。この時、以下の関係が成り立つ。
RL>4×Pi+Pl
Pi>Pl
Pi=N/5(Nはベルトの長さを示す)
中間転写体103の周長RLにMセットの色ずれ補正パターンを形成する場合には、
RL>(M−1)×Pi+Pl
Pi>Pl
Pi=N/M
の条件を満たせば、中間転写体103を1周させる事で1回の色ずれ補正制御を完了させることが可能になる。
次に、色ずれ量検出パターン(重畳パターン)の検知結果(検出結果)に基づき、各色の像の位置の特定、及び各色間のレジストレーションのずれ量を演算する方法について図9を用いて説明する。ここでは、重畳パターンに含まれる第一現像剤(Y、M、C)によるパターンからの拡散反射光の検知結果に基づき、第一現像剤(Y、M、C)のパターンの位置及び第二現像剤(Bk)のパターンの位置を求めている。尚、以下説明する演算は、上に説明した図3におけるCPU或いはASICからなるコントローラ801により行われるものとする。
tY1 =(tY22+tY11)/2
tKY1 =(tY21+tY12)/2
同様に、図10に示すように1セットの色ずれ量検出パターンにおけるすべてのパターンのセンター値を求め、下記のようにして色間の相対的な位置ずれ量である色ずれ量を算出する。
・副走査方向の色ずれ
Bk−Y間副走査色ずれ量=(tY1−tKY1+tY2−tKY2)/2
Bk−M間副走査色ずれ量=(tM1−tKM1+tM2−tKM2)/2
Bk−C間副走査色ずれ量=(tC1−tKC1+tC2−tKC2)/2
・主走査方向の色ずれ
Bk−Y間主走査色ずれ量=(tY1−tKY1−tY2+tKY2)/2
Bk−M間主走査色ずれ量=(tM1−tKM1−tM2+tKM2)/2
Bk−C間主走査色ずれ量=(tC1−tKC1−tC2+tKC2)/2
副走査及び主走査の書き出し位置の色ずれ量は、上記演算を各パターンセットごとに行い、全セットの平均を求めることによって算出する。書き出しタイミングの位相をずらしたパターンセットにおける平均を取ることにより、像担持体の回転ムラによる色ずれ量を平均化することができる。
・nセット目の主走査全体倍率色ずれ
nセット目のBk−Y間全体倍率色ずれ量
=nセット目(右)のBk−Y間主走査色ずれ量−nセット目(左)のBk−Y間主走査色ずれ量
nセット目のBk−M間全体倍率色ずれ量
=nセット目(右)のBk−M間主走査色ずれ量−nセット目(左)のBk−M間主走査色ずれ量
nセット目のBk−C間全体倍率色ずれ量
=nセット目(右)のBk−C間主走査色ずれ量−nセット目(左)のBk−C間主走査色ずれ量
ここで、演算結果が正の場合は、基準色に対して測定色の書き出しが遅い(全体倍率では基準色に対して測定色の画像幅が広い)ことを示す。他方、演算結果が負の場合には、基準色に対して測定色の書き出しが早い(全体倍率では基準色に対して測定色の画像幅が狭い)ことを示している。
以上、説明してきたように、ブラック等の拡散反射光の反射成分が少ない現像剤の色を用いつつ、拡散反射光成分を受光しレジストレーション補正を効率的に行えるカラー画像形成装置を実現できる。また、更なる効果を説明する。今、図15のような色ずれ量検出パターンを想定する。図15の色ずれ量検出パターンでは、基準色をブラック(Y)とし、測定色をイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)とし、上に説明した拡散反射光を検出するセンサ120で検出するものとする。この場合、ブラック(Bk)は拡散反射光を検出できないので、イエロー(Y)を下地に、ブラック(Bk)を重畳しパターン形成が行われている。こうすることで、ブラック(Bk)に対してBDセンサを設け、他の測定色については擬似BDを採用し、且つ拡散反射光を検知する形態(中間転写ベルトを安価にする)においても、レジストレーション補正を行える。
図11から図14を用いて実施例2について説明する。尚、第2の実施例を適用するカラー画像形成装置の全体構成例は実施例1で示したものと同じであるため説明を省略する。ここでは、第2の実施例における色ずれ量検出パターン1セットの構成、色ずれ補正制御を行う際の中間転写体103上に形成される色ずれ量検出パターンの構成、色ずれ補正方法について順次説明する。
図11に第2実施例における色ずれ量検出パターン1セットの構成例を示す。図11で示した色ずれ量検出パターンは、図12に示すようにイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)のパターンの片側にブラック(Bk)のパターンを重畳したものになる。基準色のパターンは、予め決められたパターン幅より広い幅で形成された測定色のパターン上に、測定色のパターン幅が予め決められた理想の幅になるように重畳される。
RL>(M−1)×Pi+Pl
Pi>Pl
Pi=N/M
の条件を満たせば、中間転写体103を1周させる事で1回の色ずれ補正制御を完了させることが可能になる。
tY1=(tY11+tY12)/2
tY2=(tY21+tY22)/2
ΔtY1=tY1−PYW
ΔtY2=tY2−PYW
・副走査方向の色ずれ
Bk−Y間副走査色ずれ量=(ΔtY1+ΔtY2)/2
Bk−M間副走査色ずれ量=(ΔtM1+ΔtM2)/2
Bk−C間副走査色ずれ量=(ΔtC1+ΔtC2)/2
・主走査方向の色ずれ
Bk−Y間主走査色ずれ量=(ΔtY1−ΔtY2)/2
Bk−M間主走査色ずれ量=(ΔtM1−ΔtM2)/2
Bk−C間主走査色ずれ量=(ΔtC1−ΔtC2)/2
・nセット目の主走査全体倍率色ずれ
nセット目のBk−Y間全体倍率色ずれ量
=nセット目(右)のBk−Y間主走査色ずれ量−nセット目(左)のBk−Y間主走査色ずれ量
nセット目のBk−M間全体倍率色ずれ量
=nセット目(右)のBk−M間主走査色ずれ量−nセット目(左)のBk−M間主走査色ずれ量
nセット目のBk−C間全体倍率色ずれ量
=nセット目(右)のBk−C間主走査色ずれ量−nセット目(左)のBk−C間主走査色ずれ量
以上説明したように、図11に示される色ずれ量検出パターンを用いることでも、ブラック等の拡散反射光の反射成分が少ない現像剤の色を用いつつ、効率的に拡散反射光成分を受光しレジストレーション補正を行えるカラー画像形成装置を実現できる。
上述の実施例1、2では、BDセンサ110がブラックのレーザダイオードLD1の走査路上にのみに配置され、他のレーザダイオードの走査路上には存在しない場合について、説明を行ってきた。しかし、本発明は、カラー画像形成装置における各色のレーザダイオードに対して、水平同期信号を生成する為のレーザビーム検出器を備える場合にも適用が可能である。この場合でも、ブラック等の拡散反射光の反射成分が少ない現像剤の色を基準色にしつつ、拡散反射光成分を受光しレジストレーション補正を行えるカラー画像形成装置を実現できる。また、拡散反射光による位置検知ができない第一現像剤としてブラック(Bk)を例に説明を行ってきたが、カラー画像形成装置における固有の拡散反射光による位置検知ができない現像剤であれば、他の色に適用することも可能である。
以上、様々な実施形態を詳述したが、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。例えば、プリンタ、ファクシミリ、PC、サーバとクライアントとを含むコンピュータシステムなどの如くである。
Claims (18)
- カラー現像剤とブラック現像剤を用い像担持体上に像を形成する形成手段と、
カラー現像剤のパターンを下地にし、ブラック現像剤のパターンを重畳した重畳パターンを前記形成手段によって前記像担持体上に形成させる制御手段と、
前記重畳パターンに光を照射し、前記カラー現像剤のパターンから反射される拡散反射光と前記ブラック現像剤のパターンから反射される拡散反射光を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された検知結果から求めた前記カラー現像剤のパターンの位置及び前記ブラック現像剤のパターンの位置に基づき、前記重畳パターンにおける前記カラー現像剤のパターンとブラック現像剤のパターンとの相対的な位置のずれ量を演算する演算手段と、
前記演算手段による演算結果に基づき画像形成条件を調整する調整手段と、を有することを特徴とするカラー画像形成装置。 - 前記演算手段は、前記重畳パターンに含まれる前記カラー現像剤によるパターンからの拡散反射光の検知結果に基づき、前記カラー現像剤のパターンの位置及び前記ブラック現像剤のパターンの位置を求めることを特徴とする請求項1に記載のカラー画像形成装置。
- 前記演算手段は、前記カラー現像剤の検知開始と検知終了とに基づき、前記ブラック現像剤によるパターンの位置を特定することを特徴とする請求項1に記載のカラー画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記形成手段に、パターンの移動方向に沿って、一の重畳パターンから、前記カラー現像剤、ブラック現像剤、カラー現像剤の3つが順で前記検知手段を通過するよう、前記カラー現像剤を下地に前記ブラック現像剤を重畳した重畳パターンを形成させることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。
- 前記カラー現像剤のパターンにおける移動方向の幅は、前記ブラック現像剤のパターンにおける移動方向の幅よりも長いことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。
- 前記ブラックは前記相対的な位置のずれ量を演算する上での基準色であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。
- 前記重畳パターンは、パターンの移動方向に対して斜めに交差する辺を有するパターンであり、
前記調整手段は、前記演算手段による演算結果に基づき、前記重畳パターンにおける前記カラー現像剤のパターンと前記ブラック現像剤のパターンとの相対的な主走査方向の位置ずれ量、及び副走査方向の位置ずれ量を調整することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のカラー画像形成装置。 - 前記重畳パターンは、パターンの移動方向に対して斜めに交差する辺を有する第1パターンと、パターンの移動方向に垂直な方向を軸として前記第1パターンに対して線対称に配置された第2パターンと、からなり、
前記演算手段は、前記検知手段により検知された前記第1パターンの検知結果から求めた第1カラー現像剤のパターンの位置及び第1ブラック現像剤のパターンの位置と、前記第2パターンの検知結果から求めた第2カラー現像剤のパターンの位置及び第2ブラック現像剤のパターンの位置とに基づき、前記重畳パターンにおける前記カラー現像剤のパターンとブラック現像剤のパターンとの相対的な主走査方向の位置ずれ量、及び副走査方向の位置ずれ量を演算し、
前記調整手段は、前記演算手段の演算結果に基づき、前記重畳パターンにおける前記カラー現像剤のパターンと前記ブラック現像剤のパターンとの相対的な主走査方向の位置ずれ量、及び副走査方向の位置ずれ量を調整することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のカラー画像形成装置。 - カラー現像剤とブラック現像剤を用い像担持体上に像を形成する形成手段と、
カラー現像剤のパターンを下地にし、ブラック現像剤のパターンを重畳した重畳パターンを前記形成手段によって前記像担持体上に形成させる制御手段と、
前記重畳パターンに光を照射し、前記カラー現像剤のパターンから反射される拡散反射光と前記ブラック現像剤のパターンから反射される拡散反射光を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された検知結果に基づき、前記重畳パターンにおける前記カラー現像剤のパターンとブラック現像剤のパターンとの相対的な位置のずれ量を演算する演算手段と、
前記演算手段による演算結果に基づき画像形成条件を調整する調整手段と、を有することを特徴とするカラー画像形成装置。 - カラー現像剤とブラック現像剤を用い像担持体上に像を形成する形成手段を備えるカラー画像形成装置における色ずれ補正方法であって、
カラー現像剤のパターンを下地にし、ブラック現像剤のパターンを重畳した重畳パターンを前記形成手段によって前記像担持体上に形成させる制御工程と、
前記重畳パターンに光を照射し、前記カラー現像剤のパターンから反射される拡散反射光と前記ブラック現像剤から反射される拡散反射光を検知する検知手段による検知工程と、
前記検知工程により検知された検知結果から求めた前記カラー現像剤のパターンの位置及び前記ブラック現像剤のパターンの位置に基づき、前記重畳パターンにおける前記カラー現像剤とブラック現像剤の相対的な位置のずれ量を演算する演算工程と、
前記演算工程による演算結果に基づき画像形成条件を調整する調整工程と、を有することを特徴とする色ずれ補正方法。 - 前記演算工程は、前記重畳パターンに含まれる前記カラー現像剤によるパターンからの拡散反射光の検知結果に基づき、前記カラー現像剤のパターンの位置及び前記ブラック現像剤のパターンの位置を求めることを特徴とする請求項10に記載の色ずれ補正方法。
- 前記演算工程は、前記カラー現像剤の検知開始と検知終了とに基づき、前記ブラック現像剤によるパターンの位置を特定することを特徴とする請求項10に記載の色ずれ補正方法。
- 前記制御工程は、前記形成手段に、パターンの移動方向に沿って、一の重畳パターンから、前記カラー現像剤、ブラック現像剤、カラー現像剤の3つが順で前記検知手段を通過するよう、前記カラー現像剤を下地に前記ブラック現像剤を重畳した重畳パターンを形成させることを特徴とする請求項10乃至12の何れか1項に記載の色ずれ補正方法。
- 前記カラー現像剤のパターンにおける移動方向の幅は、前記ブラック現像剤のパターンにおける移動方向の幅よりも長いことを特徴とする請求項10乃至12の何れか1項に記載の色ずれ補正方法。
- 前記ブラックは前記相対的な位置のずれ量を演算する上での基準色であることを特徴とする請求項10乃至14の何れか1項に記載の色ずれ補正方法。
- 前記重畳パターンは、パターンの移動方向に対して斜めに交差する辺を有するパターンであり、
前記調整工程は、前記演算工程による演算結果に基づき、前記重畳パターンにおける前記カラー現像剤のパターンと前記ブラック現像剤のパターンとの相対的な主走査方向の位置ずれ量、及び副走査方向の位置ずれ量を調整することを特徴とする請求項10乃至15のいずれか1項に記載の色ずれ補正方法。 - 前記重畳パターンは、パターンの移動方向に対して斜めに交差する辺を有する第1パターンと、パターンの移動方向に垂直な方向を軸として前記第1パターンに対して線対称に配置された第2パターンと、からなり、
前記演算工程は、前記検知工程により検知された前記第1パターンの検知結果から求めた第1カラー現像剤のパターンの位置及び第1ブラック現像剤のパターンの位置と、前記第2パターンの検知結果から求めた第2カラー現像剤のパターンの位置及び第2ブラック現像剤のパターンの位置とに基づき、前記重畳パターンにおける前記カラー現像剤のパターンとブラック現像剤のパターンとの相対的な主走査方向の位置ずれ量、及び副走査方向の位置ずれ量を演算し、
前記調整工程は、前記演算手段の演算結果に基づき、前記重畳パターンにおける前記カラー現像剤のパターンと前記ブラック現像剤のパターンとの相対的な主走査方向の位置ずれ量、及び副走査方向の位置ずれ量を調整することを特徴とする請求項10乃至15のいずれか1項に記載の色ずれ補正方法。 - カラー現像剤とブラック現像剤を用い像担持体上に像を形成する形成手段を備えるカラー画像形成装置における色ずれ補正方法であって、
カラー現像剤のパターンを下地にし、ブラック現像剤のパターンを重畳した重畳パターンを前記形成手段によって前記像担持体上に形成させる制御工程と、
前記重畳パターンに光を照射し、前記カラー現像剤のパターンから反射される拡散反射光と前記ブラック現像剤から反射される拡散反射光を検知する検知手段による検知工程と、
前記検知工程により検知された検知結果に基づき、前記重畳パターンにおける前記カラー現像剤とブラック現像剤の相対的な位置のずれ量を演算する演算工程と、
前記演算工程による演算結果に基づき画像形成条件を調整する調整工程と、を有することを特徴とする色ずれ補正方法。
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