JP5884627B2 - Image forming apparatus and misalignment correction method - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置及び位置ずれの補正方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and a positional deviation correction method.
コピー機やプリンター等の画像形成装置では、両面印刷時に見当ずれが生じることがある。従来、見当ずれを補正するため、用紙の両面にマークを印刷し、このマークの位置ずれ量に応じて印刷開始位置が調整されている(例えば、特許文献1参照)。位置ずれの検出方法としては、表面のマークと裏写りしている裏面のマークとの位置ずれを検出する方法や、用紙にパンチ穴を設けてマークの位置ずれの基準位置として利用する方法が開示されている。 In an image forming apparatus such as a copier or a printer, misregistration may occur during duplex printing. Conventionally, in order to correct misregistration, marks are printed on both sides of a sheet, and the print start position is adjusted according to the amount of misalignment of the marks (see, for example, Patent Document 1). As a method for detecting misalignment, there are disclosed a method for detecting misalignment between a mark on the front surface and a mark on the back surface that shows through, and a method of using a punch hole in the paper and using it as a reference position for the misalignment of the mark. Has been.
見当ずれ以外にも、スキャナーの歪みによる位置ずれの補正方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2によれば、補正用チャートを用いて用紙の全面に格子線を印刷し、各格子線が交差する特定点の位置ずれを検出する方法が開示されている。 In addition to misregistration, a method for correcting misalignment due to scanner distortion is disclosed (for example, see Patent Document 2). According to Patent Document 2, a method is disclosed in which grid lines are printed on the entire surface of a sheet using a correction chart, and a positional deviation at a specific point where each grid line intersects is detected.
何れの方法も高精度に位置ずれを検出することができるが、位置ずれ量は常に一定量ではなく変動しているため、用紙1枚を使用しただけでは正確な位置ずれを検出することができない。実用上は10枚程度の用紙を使用し、各用紙で検出された位置ずれ量の平均値でもって補正を行っている。 Either method can detect misregistration with high accuracy, but the misregistration amount is not always a constant amount, but fluctuates. Therefore, an accurate misregistration cannot be detected only by using one sheet. . Practically, about 10 sheets are used, and correction is performed with an average value of the amount of misalignment detected on each sheet.
しかしながら、平均値による補正は、全体として平均的な補正の効果が得られるかもしれないが、変動そのものに対応することはできず、個々の用紙において補正しきれない位置ずれが少なからず生じている。より補正の精度を高めるには、10枚程度の用紙では十分とはいえず、さらに多くの用紙に位置ずれ検出用のマークを印刷する必要があるが、その印刷分のコストが上昇する。 However, the correction by the average value may obtain an average correction effect as a whole, but it cannot cope with the fluctuation itself, and there are not a few misregistrations that cannot be corrected in individual sheets. . In order to further improve the accuracy of correction, it is not sufficient to use about ten sheets, and it is necessary to print marks for detecting misregistration on more sheets, but the cost for the printing increases.
本発明の課題は、印刷位置の位置ずれを精度良く補正することである。 The subject of this invention is correct | amending the position shift of a printing position accurately.
請求項1に記載の発明によれば、
検出パターンを複数枚の用紙上に印刷する印刷部と、
前記検出パターンの位置ずれ量を測定する位置ずれ量測定部と、
前記検出パターンが印刷された時間に合わせて前記位置ずれ量を並べて前記位置ずれ量の時間的変化を算出し、算出された前記位置ずれ量の時間的変化に基づいて前記位置ずれ量の周期成分を少なくとも1つ抽出し、残渣成分を平均化する周期成分抽出部と、
少なくとも前記残渣成分の平均値を元に、位置ずれの補正値を算出する補正値算出部と、
を備える画像形成装置が提供される。
According to the invention of claim 1,
A printing unit for printing the detection pattern on a plurality of sheets;
A positional deviation amount measuring unit for measuring the positional deviation amount of the detection pattern;
The positional deviation amount is arranged in accordance with the time when the detection pattern is printed to calculate a temporal change in the positional deviation amount, and a periodic component of the positional deviation amount is calculated based on the temporal change in the calculated positional deviation amount. A periodic component extraction unit that extracts at least one and averages residual components;
A correction value calculation unit that calculates a correction value of misregistration based on at least the average value of the residue components;
An image forming apparatus is provided.
請求項2に記載の発明によれば、
前記補正値算出部は、前記周期成分を元に周期的に生じる印刷位置の位置ずれ量を予測し、予測された位置ずれ量と、前記残渣成分の平均値を合計した位置ずれ量を用いて、位置ずれの補正値を算出する請求項1に記載の画像形成装置が提供される。
According to invention of Claim 2,
The correction value calculation unit predicts a positional deviation amount of a printing position periodically generated based on the periodic component, and uses the predicted positional deviation amount and a positional deviation amount obtained by totaling the average values of the residual components. 2. An image forming apparatus according to claim 1, wherein a correction value for misregistration is calculated.
請求項3に記載の発明によれば、
前記印刷部は、前記検出パターンを複数枚の用紙の両面に印刷し、
前記位置ずれ量測定部は、両面に印刷された前記検出パターンの位置ずれ量を測定し、
前記周期成分抽出部は、前記検出パターンが印刷された時間に合わせて位置ずれ量を並べて、周期成分を抽出する請求項1又は2に記載の画像形成装置が提供される。
According to invention of Claim 3,
The printing unit prints the detection pattern on both sides of a plurality of sheets of paper,
The positional deviation amount measuring unit measures the positional deviation amount of the detection pattern printed on both sides,
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the periodic component extraction unit extracts a periodic component by arranging a positional deviation amount in accordance with a time when the detection pattern is printed.
請求項4に記載の発明によれば、
前記補正値が、表裏の位置ずれの補正値である請求項3に記載の画像形成装置が提供される。
According to invention of
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the correction value is a correction value for a front-back displacement.
請求項5に記載の発明によれば、
前記周期成分抽出部は、複数の周期成分を抽出する場合、最初に長周期成分を抽出し、その後に短周期成分を抽出する請求項1〜4の何れか一項に記載の画像形成装置が提供される。
According to the invention of
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when extracting a plurality of periodic components, the periodic component extracting unit first extracts a long-period component and then extracts a short-period component. 6. Provided.
請求項6に記載の発明によれば、
前記周期成分抽出部は、前記短周期成分を抽出する場合、用紙単位の位置ずれ量から、短周期成分を抽出し、抽出した短周期成分の位相を合わせて各用紙の短周期成分を平均化する請求項5に記載の画像形成装置が提供される。
According to the invention of
When extracting the short cycle component, the periodic component extraction unit extracts the short cycle component from the positional deviation amount in units of paper, and averages the short cycle components of each sheet by matching the phases of the extracted short cycle components. An image forming apparatus according to
請求項7に記載の発明によれば、
複数枚の用紙上に印刷された検出パターンの位置ずれ量を測定する位置ずれ量測定工程と、
前記検出パターンが印刷された時間に合わせて前記位置ずれ量を並べて前記位置ずれ量の時間的変化を算出し、算出された前記位置ずれ量の時間的変化に基づいて前記位置ずれ量の周期成分を少なくとも1つ抽出し、残渣成分を平均化する周期成分抽出工程と、
少なくとも前記残渣成分の平均値を元に、位置ずれの補正値を算出する補正値算出工程と、
を含む位置ずれの補正方法が提供される。
According to the invention of
A positional deviation amount measuring step for measuring a positional deviation amount of a detection pattern printed on a plurality of sheets;
The positional deviation amount is arranged in accordance with the time when the detection pattern is printed to calculate a temporal change in the positional deviation amount, and a periodic component of the positional deviation amount is calculated based on the temporal change in the calculated positional deviation amount. Extracting at least one and averaging the residual components; and
A correction value calculating step for calculating a correction value for misregistration based on at least the average value of the residue components;
Is provided.
本発明によれば、周期的に変動する位置ずれを精度良く検出することができる。位置ずれの周期成分を抽出し、残渣成分の平均値を取得することで、用紙単位で生じる位置ずれを精度良く検出し、補正することができる。また、抽出された周期成分から周期的に変動する位置ずれ量を予測し、残渣成分の平均値に加算して補正値を算出することができ、周期的に変動する位置ずれに対応した補正も可能となる。 According to the present invention, it is possible to accurately detect a positional shift that fluctuates periodically. By extracting the periodic component of the positional deviation and acquiring the average value of the residual components, it is possible to accurately detect and correct the positional deviation that occurs in units of paper. In addition, it is possible to predict the amount of misalignment that periodically varies from the extracted periodic component and add it to the average value of the residual component to calculate a correction value. It becomes possible.
以下、図面を参照して本発明の画像形成装置及び位置ずれの補正方法の実施の形態について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of an image forming apparatus and a positional deviation correction method of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置1の機能ブロック図である。
画像形成装置1は、図1に示すように、制御部21、記憶部22、操作部23、表示部24、IF25、画像読取部3、画像処理部4、位置ずれ補正部5、画像メモリー6、印刷部7を備えて構成されている。
FIG. 1 is a functional block diagram of an image forming apparatus 1 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes a
制御部21は、記憶部22に記憶されているプログラムを読み出し、当該プログラムとの協働により、画像形成装置1の各部の動作を制御して、印刷処理等の各種処理を実行する。制御部21は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)により構成することができる。
The
記憶部22は、制御部21により実行されるプログラム、プログラムの実行に必要なデータ等を記憶している。記憶部22としては、例えばハードディスク等を用いることができる。
記憶部22は、検出パターンを記憶している。検出パターンは、印刷位置の位置ずれの検出に用いられる。
The
The
操作部23は、操作キーやタッチパネル等を備え、これらの操作に応じた操作信号を制御部21に出力する。
表示部24は、ディスプレイを備え、制御部21の指示に従って、操作画面等を表示する。ディスプレイは、単体で又はタッチパネルと一体に構成されている。
IF25は、USB(Universal Serial Bus)等のインターフェイスである。IF25を介して、2台の画像形成装置1を接続することもできるし、メンテナンス用のコンピューター装置を接続することもできる。
The
The
The
画像読取部3は、スキャナー等を備え、原稿を光走査して読み取る。読取信号(アナログ信号)は、画像処理部4に出力される。
画像処理部4は、画像読取部3からの読取信号を信号処理した後、A/D変換によって画像データを生成し、画像メモリー6に保存する。画像メモリー6としては、例えばDRAM(Dynamic RAM)等を用いることができる。
The image reading unit 3 includes a scanner and reads an original by optical scanning. The read signal (analog signal) is output to the
The
画像処理部4は、画像メモリー6から画像データを読み出して、各種画像処理を施す。画像処理としては、例えば色変換処理、拡大/縮小処理、スクリーン処理が挙げられる。画像処理後の画像データは、画像メモリー6に保存された後、印刷部7に出力される。
印刷位置の位置ずれ量を測定するとき、印刷部7により記憶部22に記憶されている検出パターンが用紙上に印刷される。画像読取部3によりその用紙が読み取られた場合、画像処理部4は、読取信号から検出パターンの画像データを生成する。この画像データは、画像メモリー6に保存された後、位置ずれ補正部5に出力される。
The
When measuring the displacement amount of the printing position, the detection pattern stored in the
位置ずれ補正部5は、検出パターンの画像データを解析し、印刷位置の位置ずれの補正値を算出して印刷部7に出力する。位置ずれ補正部5は、図1に示すように位置ずれ量測定部51、周期成分抽出部52、補正値算出部53を備えている。
The
位置ずれ量測定部51は、検出パターンの画像データを解析し、検出パターンの印刷位置の位置ずれ量を測定する。
The misregistration
周期成分抽出部52は、位置ずれ量測定部51により測定された位置ずれ量の周期成分を、少なくとも1つ抽出する。抽出後、周期成分抽出部52は、位置ずれ量の残渣成分を平均化する。
The periodic
補正値算出部53は、周期成分抽出部52により得られた残渣成分の平均値を元に、位置ずれの補正値を算出する。
また、補正値算出部53は、周期成分抽出部52により抽出された各周期成分を元に、周期的に生じる印刷位置の位置ずれ量を予測し、予測された位置ずれ量に残渣成分の平均値を加算して、位置ずれの補正値を算出することもできる。
The correction
In addition, the correction
印刷部7は、画像データに基づいて用紙上にトナー画像を印刷する。
図2は、印刷部7の概略構成図である。
図2に示すように、印刷部7は、回動する中間転写ベルト71、中間転写ベルト71上に直列に配置された画像形成部72c、72m、72y、72kを備えている。
The
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
As shown in FIG. 2, the
画像形成部72c、72m、72y、72kは、それぞれC(シアン)、M(マジェンタ)、Y(イエロー)、K(黒)の色のトナー画像を、中間転写ベルト71上に重ねて形成する。画像形成部72c、72m、72y、72kは、トナーの色が異なるが構成は同じであり、露光部u1、現像部u2、感光ドラムu3等を備えている。各画像形成部72c、72m、72y、72kは、露光部u1により静電潜像を形成し、現像部u2により現像して、感光ドラムu3上にトナー画像を形成し、当該トナー画像を中間転写ベルト71上に転写する。
The
印刷部7は、中間転写ベルト71の回動方向下流に2次転写ローラー73を備え、2次転写ローラー73により中間転写ベルト71から用紙上にトナー画像を転写する。印刷部7は、転写位置の直前にセンサー76を備え、給紙トレイから搬送された用紙の先端をセンサー76により検出して、転写位置への用紙の給紙タイミングを制御する。
The
印刷部7は定着装置74を備え、トナー画像が転写された用紙を、定着装置74により定着処理する。印刷部7は、片面印刷であれば、定着処理後の用紙を排紙するが、両面印刷の場合、用紙を反転機構75に搬送する。反転機構75は、通過すると用紙の表裏が反転する搬送経路を有し、表裏が反転した用紙を再度転写位置に導く。
The
図3は、上記画像形成装置1が実行する位置ずれ補正処理のフローチャートである。
図3に示すように、印刷部7は、複数枚の用紙の両面に検出パターンを印刷する(ステップS1)。両面印刷の印刷パターンは特に限定されず、1枚毎に表裏を反転しながら印刷することもできるし、複数枚単位で表面を連続印刷した後、それらの裏面を連続印刷することもできる。
FIG. 3 is a flowchart of misalignment correction processing executed by the image forming apparatus 1.
As shown in FIG. 3, the
図4は、検出パターンの一例を示している。
検出パターンは、図4に示すように、トンボと呼ばれる十字の画像が、一定間隔で配置されている。なお、位置ずれが検出できるパターンであれば、検出パターンの内容は特に限定されない。
FIG. 4 shows an example of the detection pattern.
In the detection pattern, as shown in FIG. 4, cross images called register marks are arranged at regular intervals. Note that the content of the detection pattern is not particularly limited as long as it is a pattern that can detect misalignment.
印刷後、各用紙の両面を読み取るが、画像読取部3により読み取ってもよいし、定着装置74の直後にラインセンサーを設け、このラインセンサーにより読み取ってもよい。画像処理部4は、読取信号から画像データを生成して位置ずれ補正部5に出力する。
位置ずれ補正部5は、位置ずれ量測定部51により各用紙の表裏それぞれの画像データを解析して、検出パターンの印刷位置の位置ずれ量を測定する(ステップS2)。
After printing, both sides of each sheet are read, but may be read by the image reading unit 3, or may be read by the line sensor provided immediately after the fixing
The
位置ずれ量の測定方法は特に限定されないが、図4に示す検出パターンの場合、位置ずれ量測定部51は、用紙の端部から各トンボの十字線までの距離x1、y1を測定し、この距離x1、y1と、予め設定されている基準距離x0、y0との差を、位置ずれ量として取得することができる。(x0−x1)が主走査方向の位置ずれ量であり、(y0−y1)が副走査方向の位置ずれ量である。
Although the method for measuring the amount of misalignment is not particularly limited, in the case of the detection pattern shown in FIG. 4, the misalignment
測定値の中に、突発的に他の測定値と大きく異なる測定値がある場合、補正精度の低下を防ぐため、当該測定値を削除し、測定値が得られた用紙をヤレ紙として排紙することが好ましい。ヤレ紙の枚数を計数し、一定枚数に達したときにメンテナンスを促すようにしてもよい。 If a measurement value suddenly differs greatly from other measurement values, the measurement value is deleted and the paper on which the measurement value is obtained is discharged as scraped paper to prevent a reduction in correction accuracy. It is preferable to do. The number of splinter sheets may be counted, and maintenance may be urged when a certain number is reached.
次に、位置ずれ補正部5は、周期成分抽出部52により位置ずれ量の周期成分を少なくとも1つ抽出する。各用紙の表裏に検出パターンが印刷された時間は、両面印刷時の印刷パターンによって異なるため、周期成分抽出部52は、検出パターンが印刷された時間に合わせて位置ずれ量を並べて、周期成分を抽出する。印刷された時間とは、トナー画像が用紙上に転写された時間であり、センサー76により用紙先端が検出された時間と、用紙の搬送速度から計算することができる。
Next, the positional
図5に示すように、各用紙の表裏に印刷された検出パターンを、印刷された時間に応じて配置すると、1枚毎に表裏を反転して両面印刷したとき、印刷パターンaが示す配置になるが、3枚単位で表裏を反転して両面印刷したとき、印刷パターンbが示す配置になる。図5において、横軸の時間は、画像形成装置1が印刷動作している時間を示し、印刷動作を停止した場合、停止時間を除いて印刷動作した時間を積算して計時されている。印刷パターンa、bは、各用紙が印刷された時間が異なるため、印刷パターンaか印刷パターンbかによって、異なる時点の位置ずれ量を観測することになる。よって、周期成分を抽出するには、各トンボが印刷された時間に合わせて位置ずれ量の測定値を並べ、共通する時間軸によって位置ずれ量を評価する。 As shown in FIG. 5, when the detection patterns printed on the front and back sides of each sheet are arranged according to the printing time, when the double-sided printing is performed by inverting the front and back for each sheet, the arrangement is shown by the print pattern a. However, when two-sided printing is performed with the front and back reversed in units of three sheets, the arrangement shown by the print pattern b is obtained. In FIG. 5, the time on the horizontal axis indicates the time during which the image forming apparatus 1 is performing the printing operation. When the printing operation is stopped, the time during which the printing operation is performed is excluded except for the stop time. Since the print patterns a and b have different printing times on the respective sheets, the amount of misregistration at different time points is observed depending on whether the print pattern a or the print pattern b. Therefore, in order to extract the periodic component, the measurement values of the positional deviation amount are arranged in accordance with the time when each registration mark is printed, and the positional deviation amount is evaluated on a common time axis.
周期成分の抽出には、全てのトンボの測定値を用いることもできるし、図5に示すように一定時間毎に観測点pn(nは整数)を設定し、各観測点pnに対応するトンボの測定値のみを用いることもできる。観測点pnに対応するトンボとして、観測点pnに最も近いトンボを選択することもできるし、観測点pnの前後に位置する2つのトンボを選択し、それぞれの位置ずれ量の平均値を、その観測点pnにおける位置ずれ量として得ることもできる。観測点p7のように、用紙間に位置する観測点pnについては、その前後の用紙内でそれぞれ近い2つのトンボの位置ずれ量を補間して用いればよい。 For the extraction of the periodic component, the measured values of all the dragonflies can be used. As shown in FIG. 5, observation points pn (n is an integer) are set at regular intervals, and dragonflies corresponding to the respective observation points pn are set. Only measured values of can be used. The registration mark closest to the observation point pn can be selected as the registration mark corresponding to the observation point pn, or two registration marks located before and after the observation point pn are selected, and the average value of the respective displacement amounts is calculated as the registration mark. It can also be obtained as a displacement amount at the observation point pn. Like the observation point p7, for the observation point pn located between the sheets, it is sufficient to interpolate and use the positional deviation amounts of two register marks that are close to each other in the preceding and succeeding sheets.
図6は、観測点pnに対応する位置ずれ量を並べた図を示している。縦軸が位置ずれ量、横軸が時間を表す。横軸の時間は、上述したように画像形成装置1が印刷動作している時間である。
図6が示すように、位置ずれ量は周期性があり、複数の周期成分を含んでいる。これは、位置ずれが生じた要因によって位置ずれ量の周期性が異なるためである。例えば、中間転写ベルト71が要因である場合、ベルト1周分の距離に応じて用紙間を跨るような長周期の位置ずれが現れる。また、用紙の搬送ローラーや感光ドラムu3等が要因である場合、それら1回転分の距離に応じた短周期の位置ずれが現れる。中間転写ベルト71上で各色のトナー画像が重ね合わされた後に位置ずれが発生した場合、各色で共通の周期性となるが、それより以前に発生した場合はそれぞれ別個の周期性となる。
FIG. 6 shows a diagram in which the amount of positional deviation corresponding to the observation point pn is arranged. The vertical axis represents the amount of displacement and the horizontal axis represents time. The time on the horizontal axis is the time during which the image forming apparatus 1 is performing the printing operation as described above.
As shown in FIG. 6, the positional deviation amount has periodicity and includes a plurality of periodic components. This is because the periodicity of the amount of positional deviation differs depending on the cause of the positional deviation. For example, in the case where the
周期成分抽出部52は、複数の周期成分を抽出する場合、最初に長周期成分を抽出する(ステップS3)。長周期成分を最初に抽出することにより、その後の短周期成分の抽出精度が向上する。
When extracting a plurality of periodic components, the periodic
周期成分の抽出方法は、特に限定されないが、例えば位置ずれ量の測定値をフーリエ変換することにより、特定の周期成分を抽出することができる。その後、抽出した周期成分を逆フーリエ変換して、抽出した周期成分の周期の情報、つまり位相である時間と振幅である位置ずれ量の情報を取得する。位置ずれの要因によって各周期成分の位相等を予め特定できる場合、その近傍成分を抽出できるバンドパスフィルタを用いて抽出することもできる。 The method for extracting the periodic component is not particularly limited, but a specific periodic component can be extracted by, for example, Fourier transforming the measured value of the positional deviation amount. After that, the extracted periodic component is subjected to inverse Fourier transform to acquire information on the period of the extracted periodic component, that is, information on the amount of positional deviation that is time and amplitude that is a phase. When the phase and the like of each periodic component can be specified in advance depending on the cause of positional deviation, it can also be extracted using a bandpass filter that can extract the neighboring components.
長周期成分を抽出後、同様にして、周期成分抽出部52は位置ずれ量の短周期成分を抽出する(ステップS4)。短周期成分を抽出する場合、位相を正確に把握するため、全てのトンボの測定値を用いるか、観測点pnの数を増やすことが好ましい。また、位相は徐々にずれることがあるが、用紙間の位相のずれが大きすぎると、各用紙の測定値から短周期成分を正確に抽出することが難しい。この場合、用紙単位で位置ずれ量の短周期成分を抽出し、これらの位相を合わせた後、平均化することが好ましい。これにより、より正確な短周期成分の周期の情報を得ることができる。
After extracting the long cycle component, the cycle
周期成分を抽出後、周期成分抽出部52は残渣成分を平均化する(ステップS5)。残渣成分は、用紙依存の位置ずれやノイズ等の非周期成分を含んでいる。用紙依存の位置ずれの要因としては、例えば次のような要因1〜3が挙げられる。
After extracting the periodic components, the periodic
要因1は、定着処理による用紙の伸縮である。両面印刷時、表面の定着処理により用紙が伸縮し、表面と裏面とで用紙サイズにずれが生じる。この用紙サイズのずれが位置ずれとして現れ、その位置ずれ量は用紙の含水率、トナーの付着量等に応じて変動する。
要因2は、用紙サイズの誤検出や誤差である。両面印刷時、表裏の反転により用紙の先端が入れ替わるが、転写位置への用紙の給紙タイミングは、センサー76による用紙先端の検出をトリガーとして決定されるため、用紙サイズを正しく検出する必要がある。用紙サイズが誤検出されると、又は用紙サイズ(例えば、A4サイズ等)は正しく検出されたが、裁断時に用紙サイズに誤差が生じていると(例えば、規定サイズよりわずかに小さい等)、表裏で給紙タイミングがずれ、位置ずれが生じる。
要因3は、用紙の搬送位置の誤差である。転写位置へ用紙を搬送する際、用紙先端の1辺を主走査方向に合わせる調整機構があるが、両面印刷時に表裏の反転により先端が入れ替わると、表裏で先端位置合わせの平行度がずれ、位置ずれとして現れることがある。例えば、用紙の裁断誤差、経時変化、外力、湿度等によって、用紙の先後端の2辺が平行でない場合、表裏の先端位置合わせの平行度がずれ、位置ずれが生じる。
Factor 1 is the expansion and contraction of the paper due to the fixing process. During double-sided printing, the paper expands and contracts due to the fixing process on the front surface, and the paper size varies between the front and back surfaces. This paper size shift appears as a positional shift, and the positional shift amount varies depending on the moisture content of the paper, the amount of toner adhesion, and the like.
Factor 2 is erroneous detection or error of the paper size. During double-sided printing, the leading edge of the paper is switched by reversing the front and back, but the paper feed timing to the transfer position is determined by the detection of the leading edge of the paper by the
Factor 3 is an error in the paper transport position. When transporting paper to the transfer position, there is an adjustment mechanism that aligns one side of the front edge of the paper in the main scanning direction. However, if the front edge is changed by reversing the front and back during double-sided printing, the parallelism of the front edge alignment is shifted between the front and back. It may appear as a gap. For example, when the two sides of the leading and trailing edges of the sheet are not parallel due to the cutting error of the sheet, change with time, external force, humidity, etc., the parallelism of the front and back leading edge alignment shifts and a positional shift occurs.
図7及び図8は、要因1〜3によって生じる位置ずれ量のイメージ図を示している。図7は印刷パターンaの場合の位置ずれ量を示し、図8は印刷パターンbの場合の位置ずれ量を示している。
図7及び図8に示すように、要因1〜3による位置ずれは、印刷面が表か裏かによって特有の位置ずれ量が表れている。また、要因1〜3による位置ずれは、用紙上でのみ生じるため用紙間で途切れているとともに、用紙毎に位置合わせを繰り返すことから用紙間で位置ずれ量の連続性が無い。各用紙の残渣成分を全て平均化し、用紙の表裏によらず一定値としてもよいが、上述のように用紙の表裏によって特有の位置ずれ量が現れることから、補正の精度向上のため、図7及び図8に示すように、各用紙の表裏それぞれについて残渣成分の平均値を算出することもできる。なお、平均値は、各用紙の特定の同一位置領域の残渣成分を平均化して得られる。簡易な例として、用紙の四隅について位置ずれ量を得る場合が挙げられ、この場合は四隅の領域に存在する位置ずれ量の残渣成分を平均化すればよい。もちろん、用紙の伸縮が無視でき、表裏の画像の全体的な位置が合致すればよいような場合は、用紙面全ての位置ずれ量の残渣成分を平均化してもよい。
7 and 8 show image diagrams of misalignment amounts caused by factors 1 to 3. FIG. 7 shows the amount of misalignment in the case of the print pattern a, and FIG. 8 shows the amount of misalignment in the case of the print pattern b.
As shown in FIGS. 7 and 8, the misregistration due to the factors 1 to 3 shows a specific misregistration amount depending on whether the printing surface is the front or the back. Further, the positional deviation due to the factors 1 to 3 occurs only on the paper, so that the paper is interrupted between the papers, and the positional deviation amount is not continuous between the papers because the positioning is repeated for each paper. All the residual components of each sheet may be averaged and may be a constant value regardless of the front and back of the sheet. However, as described above, a specific positional deviation amount appears depending on the front and back of the sheet. And as shown in FIG. 8, the average value of a residue component can also be calculated about each front and back of each paper. Note that the average value is obtained by averaging the residual components in a specific identical position area of each sheet. As a simple example, there is a case where the amount of misregistration is obtained for the four corners of the paper. In this case, the residual components of the misregistration amounts existing in the four corner regions may be averaged. Of course, if the expansion and contraction of the paper can be ignored and the overall positions of the front and back images only need to match, the residual components of the amount of positional deviation on the entire paper surface may be averaged.
位置ずれ量の各周期成分、残渣成分の平均値の情報は、記憶部22に保存される。
位置ずれ補正部5は、両面印刷において表裏の位置ずれを補正するとき、記憶部22から少なくとも残渣成分の平均値を読み出して、残渣成分の平均値を元に補正値算出部53により表裏の位置ずれの補正値を算出する(ステップS6)。
Information on the average value of each periodic component and residual component of the positional deviation amount is stored in the
When correcting the positional deviation between the front and the back in double-sided printing, the positional
補正値算出部53は、位置ずれ量の各周期成分を記憶部22から読み出し、各周期成分を元に周期的に生じる印刷位置の位置ずれ量を予測し、予測された位置ずれ量と、残渣成分の平均値を合計した位置ずれ量を用いて、位置ずれの補正値を算出することもできる。この補正値によれば、用紙単位で生じる位置ずれだけでなく、周期的に変動する位置ずれにも対応した補正が可能となる。
The correction
具体的には、補正値算出部53は、各周期成分の位相と振幅を求め、図9に示すように各周期成分の周期を特定する。補正値算出部53は、両面印刷時に各用紙の先端が転写位置に到達するときの予測時間を算出し、各周期成分の周期から予測時間に対応する位置ずれ量z1、z2を取得する。周期成分については、印刷面が表か裏かに関係無く、印刷動作している時間に依存して位置ずれが生じているので、印刷パターンaか印刷パターンbかによらず、印刷時に発生が予測される位置ずれ量を取得することができる。
Specifically, the correction
なお、各周期成分の位相が徐々にずれることもあるため、補正の精度向上の観点から、一定期間毎に位相のずれを検出し、ずれた分だけ周期をシフトして修正することが好ましい。例えば、用紙のノビ部分に位相確認用のトンボを印刷し、このトンボの位置ずれに応じて周期を時間軸に沿ってシフトする。 Since the phase of each periodic component may gradually shift, it is preferable to detect a phase shift every fixed period and correct the shift by correcting the shift by a certain amount from the viewpoint of improving correction accuracy. For example, a registration mark for phase confirmation is printed on the nobby portion of the paper, and the period is shifted along the time axis in accordance with the positional deviation of the registration mark.
また、補正値算出部53は、残渣成分の平均値z3を取得する。残渣成分が、図7及び図8に示すように用紙の表裏毎に平均化されている場合、補正値算出部53は印刷面に応じた平均値z3を取得する。
Moreover, the correction
補正値算出部53は、各周期成分の位置ずれ量z1、z2と残渣成分の平均値z3を合計した位置ずれ量(z1+z2+z3)を用いて、表裏の位置ずれの補正値を算出する。補正値算出部53は、基準位置に合わせて各用紙の表面、裏面の位置ずれをそれぞれ補正する補正値を算出することもできるし、表面の位置ずれ量に合わせて裏面の位置ずれを補正する補正値を算出することもできる。例えば、1枚目の表面の特定位置における位置ずれ量が+5、1枚目の裏面において上記特定位置の裏側に相当する位置の位置ずれ量が+2であり、基準位置に合わせて補正する場合、1枚目の表面の補正値が−5、1枚目の裏面の補正値が−2である。表面に合わせて補正する場合、1枚目の表面の補正値が0、1枚目の裏面の補正値が+3である。
The correction
位置ずれ量は、主走査方向と副走査方向のそれぞれについて測定されているので、位置ずれ補正部5は、各方向の位置ずれ量を用いて主走査方向の補正値、副走査方向の補正値を算出すればよい。
Since the misregistration amount is measured in each of the main scanning direction and the sub scanning direction, the
位置ずれ補正部5から出力された補正値により、印刷部7は位置ずれの補正を行う(ステップS7)。例えば、印刷部7が、補正値に応じて転写位置への用紙の給紙タイミングを調整する。また、位置ずれの補正として、画像処理部4が、補正値に応じて画像データの倍率を調整してもよく、さらに用紙内の各位置における位置ずれを補正できるように、画像データを部分的に変形してもよい。
Based on the correction value output from the
以上のように、本実施の形態によれば、画像形成装置1は、検出パターンを複数枚の用紙上に印刷する印刷部7と、検出パターンの位置ずれ量を測定する位置ずれ量測定部51と、位置ずれ量の周期成分を少なくとも1つ抽出し、残渣成分を平均化する周期成分抽出部52と、少なくとも残渣成分の平均値を元に、位置ずれの補正値を算出する補正値算出部53と、を備えている。
As described above, according to the present embodiment, the image forming apparatus 1 includes the
これにより、周期的に変動する位置ずれを精度良く検出することができる。位置ずれの周期成分を抽出し、残渣成分の平均値を取得することで、用紙単位で生じる位置ずれを精度良く検出し、補正することができる。また、抽出された周期成分から周期的に変動する位置ずれ量を予測し、残渣成分の平均値に加算して補正値を算出することができ、周期的な変動に対応した補正も可能となる。
位置ずれ量の周期成分は、位相を特定できる程度に測定値があれば、位置ずれ量の測定値が1周期分に満たなくても、例えば1/2周期分等であっても正確に検出できる。よって、位置ずれ量の測定時にトナーや用紙の消費を抑えることができ、コストを削減できる。
As a result, it is possible to accurately detect a positional shift that periodically varies. By extracting the periodic component of the positional deviation and acquiring the average value of the residual components, it is possible to accurately detect and correct the positional deviation that occurs in units of paper. In addition, it is possible to predict a positional deviation amount that periodically varies from the extracted periodic component and add it to the average value of the residual component to calculate a correction value, and it is also possible to perform correction corresponding to the periodic variation. .
If there is a measured value that can identify the phase, the periodic component of the positional deviation amount can be accurately detected even if the measured value of the positional deviation amount is less than one period, for example, half a period. it can. Therefore, consumption of toner and paper can be suppressed when measuring the amount of misalignment, and costs can be reduced.
上記実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、ジャム等の突発的なエラーが生じた場合、中間転写ベルトと感光ドラムとの位置関係がずれる等して、位置ずれ量の周期性が変わることがある。よって、エラーが発生したときは、検出パターンを印刷して位置ずれ量の周期成分の情報を更新するようにすることが好ましい。
The above embodiment is a preferred example of the present invention, and the present invention is not limited to this. Modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
For example, when a sudden error such as a jam occurs, the positional relationship between the intermediate transfer belt and the photosensitive drum may shift, and the periodicity of the positional deviation amount may change. Therefore, when an error occurs, it is preferable to print the detection pattern and update the periodic component information of the positional deviation amount.
また、用紙種毎に位置ずれ量の周期成分を求めて記憶部22に保存し、印刷する用紙の用紙種又はそのトレイに応じた位置ずれ量の周期成分を記憶部22から読み出して、補正値を算出することが好ましい。用紙種によって位置ずれ量の周期性が異なる場合があるが、この場合も異なる周期性に対応して位置ずれを補正することができる。
In addition, the periodic component of the positional deviation amount is obtained for each paper type and stored in the
また、位置ずれ補正部5の処理内容をプログラム化し、制御部21がそのプログラムを実行することにより、位置ずれの補正処理をソフトウェアにより実現することもできる。そのようなプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としては、ROM、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリー、CD-ROM等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、プログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も含まれる。
Further, the processing content of the positional
位置ずれ補正部の処理内容を、画像形成装置1ではなく、外部のコンピューター装置によって実行してもよい。コンピューター装置が、画像形成装置1により印刷された検出パターンの画像データを取得し、位置ずれの補正値を算出して画像形成装置1に提供することができる。 The processing content of the misalignment correction unit may be executed by an external computer device instead of the image forming apparatus 1. The computer apparatus can acquire the image data of the detection pattern printed by the image forming apparatus 1, calculate a correction value for misregistration, and provide it to the image forming apparatus 1.
また、画像形成装置を複数台接続し、用紙の表面と裏面を異なる画像形成装置が印刷する場合にも、同様にして位置ずれの補正が可能である。各画像形成装置が、検出パターンの印刷を行って、基準位置からの位置ずれの補正値を算出し、それぞれが位置ずれを補正することができる。また、裏面の印刷を行う画像形成装置が、表面の印刷位置からの位置ずれの補正値を算出し、表面の印刷位置に合わせて位置ずれを補正することもできる。 In addition, when a plurality of image forming apparatuses are connected and different image forming apparatuses print the front and back surfaces of the paper, the misalignment can be corrected in the same manner. Each image forming apparatus prints the detection pattern, calculates a correction value of the positional deviation from the reference position, and can correct the positional deviation. In addition, the image forming apparatus that performs printing on the back side can calculate a correction value of the positional deviation from the printing position on the front surface and correct the positional deviation according to the printing position on the front surface.
1 画像形成装置
21 制御部
22 記憶部
31 記憶部
3 画像読取部
4 画像処理部
5 位置ずれ補正部
51 位置ずれ量測定部
52 周期成分抽出部
53 補正値算出部
6 画像メモリー
7 印刷部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記検出パターンの位置ずれ量を測定する位置ずれ量測定部と、
前記検出パターンが印刷された時間に合わせて前記位置ずれ量を並べて前記位置ずれ量の時間的変化を算出し、算出された前記位置ずれ量の時間的変化に基づいて前記位置ずれ量の周期成分を少なくとも1つ抽出し、残渣成分を平均化する周期成分抽出部と、
少なくとも前記残渣成分の平均値を元に、位置ずれの補正値を算出する補正値算出部と、
を備える画像形成装置。 A printing unit for printing the detection pattern on a plurality of sheets;
A positional deviation amount measuring unit for measuring the positional deviation amount of the detection pattern;
The positional deviation amount is arranged in accordance with the time when the detection pattern is printed to calculate a temporal change in the positional deviation amount, and a periodic component of the positional deviation amount is calculated based on the temporal change in the calculated positional deviation amount. A periodic component extraction unit that extracts at least one and averages residual components;
A correction value calculation unit that calculates a correction value of misregistration based on at least the average value of the residue components;
An image forming apparatus comprising:
前記位置ずれ量測定部は、両面に印刷された前記検出パターンの位置ずれ量を測定し、
前記周期成分抽出部は、前記検出パターンが印刷された時間に合わせて位置ずれ量を並べて、周期成分を抽出する請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The printing unit prints the detection pattern on both sides of a plurality of sheets of paper,
The positional deviation amount measuring unit measures the positional deviation amount of the detection pattern printed on both sides,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the periodic component extraction unit extracts a periodic component by arranging positional shift amounts in accordance with a time when the detection pattern is printed.
前記検出パターンが印刷された時間に合わせて前記位置ずれ量を並べて前記位置ずれ量の時間的変化を算出し、算出された前記位置ずれ量の時間的変化に基づいて前記位置ずれ量の周期成分を少なくとも1つ抽出し、残渣成分を平均化する周期成分抽出工程と、
少なくとも前記残渣成分の平均値を元に、位置ずれの補正値を算出する補正値算出工程と、
を含む位置ずれの補正方法。 A positional deviation amount measuring step for measuring a positional deviation amount of a detection pattern printed on a plurality of sheets;
The positional deviation amount is arranged in accordance with the time when the detection pattern is printed to calculate a temporal change in the positional deviation amount, and a periodic component of the positional deviation amount is calculated based on the temporal change in the calculated positional deviation amount. Extracting at least one and averaging the residual components; and
A correction value calculating step for calculating a correction value for misregistration based on at least the average value of the residue components;
Correction method including misalignment.
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