JP2009175669A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成装置1は、互いに色が異なるマーク対137を有し両マーク間の第1方向における重なり度合いが互いに異なる複数の第1パターン130の画像、及び、当該複数の第1パターン130のうち一の第1パターン130と他の第1パターン130との移動方向における間に配置される第2パターン132の画像を、画像形成部19に形成させる。
【選択図】図5
Description
本発明の画像形成装置は、互いに色が異なるマーク対を有し、両マーク間の第1方向における重なり度合いが互いに異なる複数の第1パターンに基づき第1方向における形成手段の画像形成位置を補正する一方で、第2パターンによって第2方向における画像形成位置を補正する。そして、対象物上に複数の第1パターンだけを連続的に形成するのではなく、当該複数の第1パターンのうち一の第1パターンと他の第1パターンとの対象物の移動方向における間に第2パターンを形成する。従って、マーク対の重なり度合いを利用して少なくとも一方向における画像形成位置を補正する構成において、一の方向及び他の方向における画像形成位置の補正精度のばらつきを抑制することができる。
例えば、対象物の移動方向において異なる数の第1パターンごとに第2パターンを配置する構成にすると、第1パターン全体に対する第2パターンの形成位置の偏りが画像形成位置の補正結果に影響し得る。そこで、本発明によれば、対象物の移動方向において同数ずつの第1パターンごとに、第2パターンを配置する構成とした。
本発明によれば、第1パターンと第2パターンとの形成位置の偏りによる影響を抑制できる。
本発明によれば、第1パターン及び第2パターンからなる画像を、担持体の全周長さ以上に亘って形成するから、画像形成位置の補正において、担持体の周期的な変動による影響を抑制できる。
本発明によれば、第1パターン及び前記第2パターンはいずれも同方向に延びた形状であるため、一定の範囲内にパターンを数多く形成でき、その分だけ画像形成位置の補正精度を向上させることができる。
本発明によれば、第1パターン及び第2パターンがいずれも対象物の移動方向に直交する方向に延びた形状である。従って、数多くのパターンを対象物上に最も効率よく配置することができる。
例えば第1パターンを、副走査方向における画像形成位置の補正のために利用する構成とすると、第1パターン全体の副走査方向(移動方向)における全長が長くなってしまう。従って、本発明のように、第1パターンを主走査方向における画像形成位置の補正のために利用する構成が好ましい。
本発明によれば、第1パターンと第2パターンとを別個の検出手段で検出する構成に比べて、構成を簡略化できる。
本発明によれば、第1パターン及び第2パターンが対象物の移動方向において同一幅であるため、同一幅でない構成に比べて、各パターンの構成(色や濃度など)上の相違を、光学センサでの光学特性に大きく反映させることができ、検出処理をより簡素化できる。
本発明のように、検出手段における検出閾値は、ノイズ等を顧慮して、第1パターン検出用と第2パターン検出用とで各々に適した個別の値に設定することが好ましい。
一般に、検出手段における検出特性(例えばマークからの受光量の変化特性)は、無彩色マーク同士と、有彩色マーク同士は近似するが、無彩色マークと有彩色マークとでは異なる。そこで、本発明のようにすれば、検出手段における検出特性のばらつきを抑えて第1パターンの検出精度低下を抑制できる。
基準波形とサンプル波形との位相差に基づき、画像形成位置のずれ量を比較的容易に検出することができる。
(プリンタの全体構成)
図1は、本実施形態のプリンタ1の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、図1における右側(右方)をプリンタ1の前側(前方)とする。
図2は、上述のプリンタ1の電気的構成を示すブロック図である。
プリンタ1は、CPU77、ROM79、RAM81、NVRAM83(メモリの一例)、操作部85、表示部87、既述の画像形成部19、ネットワークインターフェイス89、光学センサ111等を備えている。
カラー画像を形成可能なプリンタ1では、被記録媒体7に対する各色画像の形成位置(転写位置)がずれると、色ずれが生じたカラー画像が形成されてしまうため、各色画像の形成位置の合わせが重要である。そして、位置ずれ補正処理は、この色ずれを補正するための処理である。
光学センサ111は、図3に示すように、ベルト31の後側下方において1または複数台(本実施形態では例えば2台)設けられ、これら2台の光学センサ111が左右方向に並んで配置されている。各光学センサ111は、発光素子113(例えばLED)と受光素子115(例えばフォトトランジスタ)とを備える反射型のセンサである。具体的には、発光素子113は、ベルト31の表面に対して斜め方向から光を照射し、そのベルト31の表面からの反射光を受光素子115が受光する。発光素子113からの光が、ベルト31上に形成するスポット領域が、光学センサ111の検出領域Eとなる。
図5には、補正用パターン131の模式図、及び、この補正用パターン131に対する光学センサ111からの受光信号S1の信号波形図が示されている。この補正用パターン131は、複数の第1パターン130と複数の第2パターン132とを有する。なお、補正用パターン131は、同じパターンをベルト31の左右端それぞれに配置する構成(図3参照)であり、図5には、そのうちの片側に形成したパターンの一部が示されている。
第1パターン130は、主走査方向(ベルト31による被記録媒体7の搬送方向に直交する方向 第1方向の一例)における画像形成位置のずれを検出するためのパターンである。この第1パターン130は、図5に示すように、間隔を空けつつ副走査方向に沿って複数並べられ、各第1パターン130は、基準色(例えば無彩色、より詳しくはブラック)のマーク133及び調整色(例えばブラック以外の1色)のマーク135を有するマーク対137(互いに色が異なるマーク対の一例)を有し、両マーク133,135間の主走査方向における重なり度合いが互いに異なる構成である。
第2パターン132は、副走査方向(上記搬送方向 第2方向の一例)における画像形成位置のずれを検出するためのパターンである。この第2パターン132は、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各単一色の単色パターン132BK、132C、132M、132Yが所定間隔で副走査方向に沿ってベルト31上に並べられた構成である。具体的には、この第2パターン132は、ブラックパターン132BK、シアンパターン132C、マゼンタパターン132M、イエローパターン132Yの順で1つずつ含んだグループを複数繰り返し並べた構成になっている。
補正用パターン131は、一の第1パターン130と他の第1パターン130との副走査方向における間に第2パターン132を配置した構成になっている。具体的には、第1パターン130は、副走査方向において所定数ごとの第2パターン132により同数ずつに分けられている。しかも、第1パターン130と第2パターン132とは、副走査方向において同数(本実施形態では1つ)ずつ交互に配置されている。
CPU77は色ずれ補正タイミングが到来したときに位置ずれ補正処理を実行する。色ずれ補正タイミングは、例えば前回の位置ずれ補正処理からの経過時間または、画像形成を行った被記録媒体の枚数などが、ある基準値に達したときである。
以下の説明では、シアン、マゼンタ、イエローの全ての調整色に対して同様の処理を行うため、このうち一調整色の補正用の第1パターン130に対する処理を例に挙げて説明する。
CPU77は、第2パターン132に対応する上記パルス波形に基づき、基準色パターン132BKに対する、各調整色パターン132C、132M、132Yのベルト31上における相対距離を検出する。具体的には、CPU77は、各単色パターン132BK、132C、132M、132Yに対応する各パルス波形の立ち上がりエッジの到来と立ち下がりエッジの到来との中間タイミングを各単色パターン132BK、132C、132M、132Yの検出タイミングとして求める。そして、基準色パターン132BKに対する、各調整色パターン132C、132M、132Yの検出タイミングの時間差から上記相対距離を求める。このとき、CPU77及び光学センサ111は検出手段として機能する。
第1パターン130は、マーク重なり度合いに応じた隙間がありベルト31が露出する部分を有するものが多く存在するため、第2パターン132の単色パターンに比べて受光素子115での受光量レベル変化が小さい(図5参照)。また、単色パターン132BK、132C、132M、132Yの中でも唯一の無彩色であるブラックのパターン132BKは、特に受光素子115での受光量レベル変化が大きい。
(1)本実施形態のプリンタ1は、マーク対137の重なり度合い(濃度)が互いに異なる複数の第1パターン130に基づき主走査方向における画像形成位置を補正する一方で、単色パターン132BK、132C、132M、132Yからなる第2パターン132によって副走査方向における画像形成位置を補正する。そして、ベルト31上に複数の第1パターン130だけを連続的に形成するのではなく、当該複数の第1パターン130のうち一の第1パターン130と他の第1パターン130との副走査方向における間に各第2パターン132を形成する。これにより、第1パターン130と第2パターン132をできる限り近い時期に形成して、ベルト31の回転状態が同程度の状況下で両方向のずれ量を測定することができる。従って、マーク対の重なり度合いを利用して少なくとも一方向における画像形成位置を補正する構成において、単に主走査方向あるいは副走査方向用のマーク対だけを連続的に形成する従来構成に比べて、主走査方向及び副走査方向における画像形成位置の補正精度のばらつきを抑制することができる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)「対象物」(パターンが形成されるもの)として、上記実施形態では、被記録媒体搬送用のベルト31であったが、そのベルト31によって搬送される被記録媒体7(用紙やOHPシートなどのシート材)であってもよい。また、画像形成装置が中間転写方式を採用したものであれば、像担持体に形成された現像剤像を、直接担持する中間転写ベルトであってもよい。
具体的には、図7に示すように、複数の第1パターン140は、基準色マーク143に対して各調整色マーク145C(145M、145Y)の副走査方向における重なり度合いが異なる複数のマーク対147から構成されている。複数のマーク対147の面積は、副走査方向における重なり度合いに応じて変化する。面積が変化すると反射光量及びパルス幅も変化するため、図6のサンプル波形W1に似た波形が得られる。これを基準波形W2と同様の基準波形と比較して時間差ΔTを求め、該ΔTから副走査方向のずれ量を求める。
第2パターン142は、副走査方向に対する傾斜角度が互いに異なる単色のマーク対である。画像形成位置がずれると、光学センサ111からの2値化信号S2に基づき求められるマーク対のマーク間隔が変わるため、この変化量に基づき各色の画像形成位置のずれ量を測定できる。
但し、上記実施形態の構成であれば、第1パターン140を利用する上記変形例に比べて、第1パターン及び第2パターン全体の副走査方向における全長を短くできる。
23...スキャナ部(形成手段)
25...プロセス部(形成手段)
31...ベルト(対象物、担持体)
77...CPU(制御手段、検出手段)
83...NVRAM(記憶手段)
111...光学センサ(検出手段)
130...第1パターン
132...第2パターン
133...基準色のマーク(マーク対)
135...調整色のマーク(マーク対)
TH1、TH2...検出閾値
Claims (12)
- 相対的に移動する対象物上に画像を形成する形成手段と、
互いに色が異なるマーク対を有し両マーク間の第1方向における重なり度合いが互いに異なる複数の第1パターンの画像、及び、当該複数の第1パターンのうち一の第1パターンと他の第1パターンとの、前記対象物の移動方向における間に配置される第2パターンの画像を、前記形成手段に形成させる制御手段と、
前記対象物上に形成された前記第1パターン及び前記第2パターンを検出する検出手段と、
前記検出手段による前記第1パターンの検出結果に基づき前記第1方向における前記形成手段の画像形成位置を補正し、前記検出手段による前記第2パターンの検出結果に基づき前記第1方向とは異なる第2方向における前記画像形成位置を補正する補正手段と、を備える画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置であって、
前記複数の第1パターンは、前記移動方向において前記第2パターンにより同数ずつに分けられる。 - 請求項2記載の画像形成装置であって、
前記第1パターンと前記第2パターンとは、前記移動方向において同数ずつ交互に配置されている。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記対象物は、周回移動する担持体であり、
前記第1パターン及び前記第2パターンからなる画像の前記移動方向における全長は、前記担持体の全周長さ以上である。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記第1パターン及び前記第2パターンの外形は、いずれも同方向に延びた形状である。 - 請求項5に記載の画像形成装置であって、
前記同方向は、前記移動方向に直交する方向である。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記第1方向は、前記移動方向に直交する主走査方向であり、前記第2方向は、前記移動方向に沿った副走査方向であり、
前記第2パターンは、互いに異なる単一色で形成された複数の単色パターンを有する。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記検出手段は、共通の光学センサによって前記第1パターン及び前記第2パターンを検出する構成である。 - 請求項8に記載の画像形成装置であって、
前記第1パターン及び前記第2パターンは、いずれも前記移動方向において同一幅である。 - 請求項9に記載の画像形成装置であって、
前記検出手段における前記第1パターン用の検出閾値と、前記第2パターン用の検出閾値とは、別々の値に設定されている。 - 請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記第1パターンは、無彩色のマークと有彩色のマークとのマーク対を有する。 - 請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
サンプル波形と基準波形との位相差と、画像形成位置のずれ量との対応関係情報が記憶される記憶手段を備え、
前記検出手段は、前記複数の第1パターンの前記重なり度合いに応じた反射光量に基づきサンプル波形を取得し、
前記補正手段は、前記対応関係情報に基づき、前記検出手段で取得されたサンプル波形と前記基準波形との位相差に対応する画像形成位置のずれ量を取得し、そのずれ量に基づき前記第1方向における前記画像形成位置を補正する構成である。
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