JP4343149B2 - 画像形成装置,色ずれ補正方法 - Google Patents
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そのため,従来から,上記タンデム方式及び中間転写ベルト方式のカラープリンタには,上記色ずれを補正する色ずれ補正機能が設けられている(特許文献1〜4参照)。
図示するように,上記色ずれ検出用パターン20は,中間転写ベルト3の搬送方向(図中の矢印で示す方向)に直交する主走査方向の色ずれ量を検出するための45°傾斜したパターン21(21a〜21d),22(22a〜22d)と,中間転写ベルト3の搬送方向の色ずれ量を検出するための上記主走査方向に平行なパターン23(23a〜23d),24(24a〜24d)とから成っており,上記パターン21及び23は中間転写ベルト3上の主走査方向の一端近傍に搬送方向に一列に並べられて形成され,上記パターン22及び24は中間転写ベルト3上の主走査方向の他端近傍に同じようにして形成される。なお,上記各パターン21〜24はそれぞれマゼンタ(M),シアン(C),イエロー(Y),ブラック(K)の4色分のパターンが含まれている。ここで,上記パターンを示す符号に付されたa,b,c,dはそれぞれマゼンタ(M),シアン(C),イエロー(Y),ブラック(K)を示し,このa〜dが付されたパターンが該当する色のパターンであることを示す。
上記MCYK各色のパターン(例えば21a〜21d)は,カラープリンタが備える制御部によって像形成手段が制御されることにより,予め定められたタイミング(以下「パターン書込タイミング」という)に従って上記中間転写ベルト3上に形成される。なお,上記像形成手段の取付位置のずれや各感光体ドラムの周速差などが無い場合や,既に色ずれ補正が適切になされている場合は,上記MCYK各色のパターンは一定間隔d毎に形成される。
上記中間転写ベルト3の搬送方向下流側の端部近傍には,上記中間転写ベルト3の主走査方向の両端近傍に形成されるパターン21〜24それぞれを読み取るCCD,CIS或いは反射型フォトインタラプタなどの光学センサ5(5a,5b)(像読取手段の一例に相当)が設けられている。なお,図7中の符号5aがパターン21,23を読み取るための光学センサであり,符号5bがパターン22,24を読み取るための光学センサである。上記光学センサ5は,上記パターンが形成される中間転写ベルト3の鉛直上方であって,上記各パターンを読み取ることが可能な位置に配設されている。
上記中間転写ベルト3の外周面上に上記各色のパターンが形成されると,そのパターンは上記中間転写ベルト3の走行に伴って搬送方向(図中の矢印方向)へ搬送される。そして,上記光学センサ5により順次搬送されてくる各色のパターンが順次読み取られ,読み取られたパターン画像は図示しない補正制御部に転送される。
上記補正制御部では,読み取られた各パターン画像のマッチング処理や,各パターン画像が読み取られたときの読取タイミングと上記パターン書込タイミングとの比較処理などにより,像形成手段の取付位置のずれ量や感光体ドラムの周速差(周速ずれ),感光体ドラムへの静電潜像の書込タイミングの誤差(ずれ)などのずれ量が求められ,その求められたずれ量に基づいて上記像形成手段の取り付け位置や感光体ドラムの周速,静電潜像の書込タイミングなどが微調整される。これにより,上記像形成手段により形成されるトナー像の形成位置が補正され,上記中間転写ベルト3に形成される多色トナー像の色ずれが補正される。
そのため,従来から,色ずれを確実に補正するために,上記カラープリンタなどの画像形成装置においては,実際の色ずれの程度にかかわらず上記色ずれ補正処理を複数回(2回以上)実行するように制御されている。
しかしながら,上記中間転写ベルトに図7に示すような全色からなる色ずれ検出用パターンを複数回形成すれば,それだけ多くのトナーを消費するという問題点がある。
また,例えばMCYKの4色でカラー画像を表現する場合は,中間転写ベルトの搬送方向に一列に並べられた合計8個ものパターン(図7参照)を読み取らなければならず,読み取りに長時間要し,色ずれ補正処理に時間がかかるという問題点もある。
そこで,本発明は上記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,色ずれ補正を確実に行うことにより色ずれ補正精度を向上させる一方で,色ずれ補正処理時に費やされるトナー量及び処理時間を省減することが可能な画像形成装置及び色ずれ補正方法を提供することにある。
ここに,上記像形成手段のずれ量とは,例えば,像形成手段自体の取付位置のずれ量,上記像形成手段が上記像担持体に可視像を形成するときのタイミングのずれ量,上記像形成手段を構成する感光体ドラムなどの周速のずれ量が該当する。また,上記像形成手段による色ずれとは,上記ずれ量に起因して上記像担持体上に形成される多色トナー像に生じる色ずれのことを示す。
このように構成されることにより,まず,上記第1の色ずれ補正処理により概ねの色ずれ補正がなされ,続いて上記第2の色ずれ補正処理により微細な色ずれ補正がなされる。これにより,色ずれ補正が確実に行われ高い色ずれ補正精度を確保することができ,また,上記第1の色ずれ補正処理において従来よりも減色された少ないパターンが形成されるため,トナーの消費量を抑制することができる。さらにまた,上記第1の色ずれ補正処理におけるパターンの読取処理時間が短縮され,その結果,色ずれ補正に費やされる処理時間が短縮される。
しかしながら,例えば,上記2色の像形成手段が隣接している場合は,他の像形成手段のずれ量の割り出し精度(予測精度,算定精度)が低くなる場合があり,好ましくない。例えば,上記像形成手段自体の位置ずれを補正する場合は,他の像形成手段のずれ量の割り出し精度が低くなることは明白である。
そのため,上記2色以上且つ上記全色未満の上記可視像を形成する像形成手段が,一列に配列された像形成手段のうち最前列及び最後尾に配設された像形性手段を含んでなることが望ましい。したがって,例えば第1の色ずれ補正処理で2色のパターンが形成される場合は,その2色のパターンは最も離れた位置関係にある像形成手段により形成されることになる。これにより,他の像形成手段のずれ量の割り出し精度が高くなる。
したがって,本発明では,まず,上記第1の色ずれ補正処理を行う。そして,上記第1の色ずれ補正処理により補正された全ての上記像形成手段を制御することにより上記全色の基準濃度可視像からなる濃度補正用パターンを上記像担持体上に形成させ,上記像読取手段により読み取られた上記濃度補正用パターンから上記全色の基準濃度可視像ぞれぞれの濃度を検出して,検出された濃度に基づいて全ての上記像形成手段の濃度補正を行うように制御される。これにより,各色の濃度補正用パターンが大きく重なり合うことがなくなり,正確な濃度補正を行うことが可能となる。
また,上記第2の色ずれ補正処理による色ずれ補正と,上記濃度補正処理による濃度補正とが略並行して実行されれば,補正処理に費やされる時間を短縮することが可能となる。なお,この場合は,上記像読取手段とは別に,上記濃度補正用パターンを読み取るための像読取手段を別途設ける必要がある。
ここに,図1は本発明の実施の形態に係る中間転写方式のカラープリンタの画像形成部100の概略構成を示す模式断面図,図2は画像形成ユニット10aの概略構成を示す模式断面図,図3は色ずれ補正処理を実行する補正制御部30の概略構成を示すブロック図,図4は上記補正制御部30により実行される色ずれ補正処理の手順の一例を説明するフローチャート,図5は上記補正制御部30により実行される色ずれ補正処理の手順の他の例を説明するフローチャート,図6は上記色ずれ補正処理に用いられる色ずれ検出用パターンの一例を示す模式図,図7は従来の色ずれ補正処理時に中間転写ベルト3上に形成される色ずれ検出用パターンの一例を示す模式図,図8は濃度補正用パターン25を含む色ずれ検出用パターンの一例を示す模式図である。
また,上記画像形成部100では,MYCK各色に対応する画像形成ユニット10(10a〜10d)が上記中間転写ベルト3の外周面に沿って,該中間転写ベルト3の搬送方向(図1の矢印P)に向かって略一列に上記MYCKの順番で配設されている。
なお,この実施の形態では,上記画像形成部100はMCYKの4色に対応する画像形成ユニット10(10a〜10d)を備えて構成されている例について説明するが,必ずしもその必要はなく,少なくとも3色以上の画像形成ユニットにより多色トナー像が上記中間転写ベルト3に形成されるものであれば足りる。
なお,上記光学センサ5は,少なくともLED等の発光ダイオードと受光した光の光量に応じた電気信号(電流或いは電圧)を出力する受光ダイオードとを備えて構成されたものであればよく,上記CCDやCISなどのイメージセンサに限られることは無い。
上記画像形成ユニット10aは,静電潜像を担持する感光体ドラム15a,上記感光体ドラム15a上の表面を一様に帯電させる帯電装置11a,上記感光体ドラム15aの表面にレーザービームを照射して静電潜像を形成するレーザスキャナユニットなどを含む露光装置12a,上記静電潜像にトナーを付着させてトナー像を上記感光体ドラム15aの表面に形成する現像装置13a,現像されたトナー像を上記中間転写ベルト3上に転写する中間転写ローラ2a,トナー像転写後の感光体ドラム15aの表面に残存する残留電荷を除電する除電装置や残留トナーを除去するクリーニング装置14aなどが配設されて構成されている。なお,中間転写ローラ3に形成される多色トナー像の色ずれは,各色の画像形成ユニット自体の取付位置のずれだけでなく,各感光体ドラムの取付位置のずれ,感光体ドラムの周速差(周速度のずれ),上記露光装置による静電潜像の書込タイミングのずれなどにも起因して生じる。
上記各感光体ドラム15aに対応する上記中間転写ローラ2aは,上記中間転写ベルト3を挟んで上記感光体ドラム15aに対向する位置に配置されている。この中間転写ローラ2aには,上記感光体ドラム15aの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト3上に転写させるために,トナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスが印加される。これによって,上記感光体ドラム15aに形成されたM色のトナー像が上記中間転写ベルト3の外周面に形成される。
形成された多色トナー像は,さらに二次転写ローラ4の位置まで搬送されて,上記二次転写ローラ4によって,図示しない給紙装置により送り込まれた記録紙Sに転写され,その後,図示しない定着装置によって上記記録紙Sに定着される。
以下,図3〜図6を用いて,上記色ずれ補正機能による色ずれ補正処理を実現する補正制御部30の構成及び該補正制御部30により実行される色ずれ補正処理の手順について説明する。
上記補正制御部30は,CPU31,RAM32,EEPROMなどの書き換え可能なデータメモリ33,ホストコンピュータ(ホストPC)40とLAN41を介して通信可能にするネットワーク通信部35,上記ホストPC40から転送されてきたプリントデータを格納するHDD34,バスI/F36などを備えて構成される。
上記バスI/F36は,上記画像形成部100の各画像形成ユニット10(10a〜10d)に対して内部バスなどを介してデータや制御信号などを伝達したり,上記光学センサ5から読み取られた所定の画像データを入力するための入出力ポートである。
ここで,上記図6に示す第1の色ずれ検出用パターン20′は,図示するように,前記した第2の色ずれ検出用パターン20(図7)とは異なり,一列に配列された上記画像形成ユニット10a〜10dのうち,搬送方向の最前列と最後尾に配設された画像形成ユニット10a,10dのみにより形成されるものである。即ち,上記第2の色ずれ検出用パターン20からシアン(C色)のパターンとイエロー(Y色)のパターンを省き,マゼンタ(M色)のパターンとブラック(K色)のパターンのみで表したものである。
上記第1及び第2の色ずれ検出用パターン20′,20は,後述する色ずれ補正処理が実行される際に,上記各タイミング情報に従って上記中間転写ベルト3上に形成されるわけであるが,通常,色ずれが生じていない場合は,図6及び図7に示すように等間隔d毎に各パターンが形成される。一方,色ずれが生じている場合は,そのパターン間隔に誤差が生じ,或いは主走査方向に画像ずれが生じることになる。
上記中間転写ベルト3に上記第1の色ずれ検出用パターン20′が形成されると,該第1の色ずれ検出用パターン20′は上記中間転写ベルト3によって搬送方向(図1の矢印P方向)下流側へ搬送されて,前記した光学センサ5(5a,5b)により読み取られる。具体的には,上記光学センサ5aによって上記第1の色ずれ検出用パターン20′に含まれるパターン21′及びパターン23′が順次読み取られる。また,上記光学センサ5bによって上記第1の色ずれ検出用パターン20′に含まれるパターン22′及びパターン24′が順次読み取られる。
続いて,ステップS20において,上記光学センサ5による読取処理が完了したかどうかが判断される。かかる判断は,例えば,上記光学センサ5aにより4つのパターン21a,21d,23a,24dが読み取られたかどうかにより判断される。なお,上記光学センサ5による読取処理は,ステップS20で読取完了と判断されるまで継続して行われる。
その後,補正された上記画像形成ユニット10a,10dの画像形成タイミングや取付位置から,他の画像形成ユニット10b,10cにおける露光タイミングやドラム回転速度,或いは取付位置などが概算され,その概算値に基づいて上記画像形成ユニット10b,10cの画像形成タイミングや取付位置などが概ね補正される。
ここに,上記第1の色ずれ補正処理処理(ステップS30)を実行する上記補正制御部30が第1の色ずれ補正処理手段に相当する。
上記中間転写ベルト3上に形成された上記第2の色ずれ検出用パターン20は,その後,搬送方向(図1の矢印P方向)下流側へ搬送されて,上記光学センサ5(5a,5b)による読取処理が開始される。そして,上記ステップS20と同じようにして,上記光学センサ5による上記第2の色ずれ検出用パターン20の読取処理が完了したかどうかが判断される(ステップS50)。
ここで,読取完了と判断されると,上記光学センサ5及び上記中間転写ベルト3の駆動を一時停止させた後に,第2の色ずれ補正処理が実行される(ステップS60)。なお,ここで行われる第2の色ずれ補正処理は,上記第2の色ずれ検出用パターン20に含まれる全色からなるパターン21〜24が読み取られ,読み取られた各パターンの位置ずれに基づいて全ての上記画像形成ユニット10(10a〜10d)による色ずれを補正する従来と同様の色ずれ補正処理である。
ここに,上記第2の色ずれ補正処理処理(ステップS60)を実行する上記補正制御部30が第2の色ずれ補正処理手段に相当する。
このように,上記ステップS30において,まず,M色とK色の2色からなる第1の色ずれ検出用パターン20′を読み取らせて上記第1の色ずれ補正を行い,そして,上記第1の色ずれ補正が行われた後に,ステップS60において,MCYKの全色からなる第2の色ずれ検出用パターン20を読み取らせて第2の色ずれ補正が行われるため,従来のように,MCYK全色からなる上記第2の色ずれ検出用パターン20を2回読み取らせて上記第2の色ずれ補正と同じ補正処理を2回繰り返し行うことに較べて,色ずれ検出用パターンを読み取る処理に費やされる時間を短縮することができ,また,無駄なトナーの消費を抑制することができる。
通常,カラープリンタなどの画像形成装置において補正処理を行う場合には,補正処理の効率を考慮して上記色ずれ補正と上記濃度補正とが同時期に行われる。
一般に,上記濃度補正処理は,図8に示すように,MCYKの各色の濃度パッチ像25a〜25d(基準濃度可視像に相当)からなるパッチパターンが1以上連続して並べられた濃度補正用パターン25を上記中間転写ベルト3の外周面に形成して,この濃度補正用パターン25を上記光学センサ5a,5bと同様の光学センサ5cに読み取らせて行われるが,例えば,従来の色ずれ補正処理に先行して或いは従来の色ずれ補正処理と並行して上記濃度補正処理が実行されると,濃度補正用パターン25の各色の濃度パッチ像25a〜25dが色ずれにより重ね合わさり,正確な濃度補正用パターン25が形成されず,その結果,濃度補正が適切に行われないという不具合が生じる。
そのため,この実施例では,図5のフローチャートに示すように,ステップS30において第1の色ずれ補正処理がなされた後に,ステップS41で上記濃度補正用パターン25が形成されて,該濃度補正用パターン25を上記光学センサ5cに読み取らせた後に(ステップS51のYes側),濃度補正処理が実行される(ステップS61)。
これにより,上記第1の色ずれ補正処理(ステップS30)により全ての画像形成ユニット10(10a〜10d)による色ずれが補正された後に上記濃度補正処理が実行されるため,濃度補正が適切に実行され得る。
なお,図4のフローチャートに示すように,上記光学センサ5a,5bとの間に上記光学センサ5cを併設して,上記第2の色ずれ補正処理と上記濃度補正処理とを並行させるようにすれば,補正処理に費やされる処理時間を大幅に短縮させることができる。もちろん,上記第2の色ずれ検出用パターン20を形成させた後に,上記濃度補正用パターン25を形成して上記光学センサ5a又は5bに読み取らせて,各補正処理を実行するようにしてもかまわない。この場合は,上記光学センサ5cを排除することができ,カラープリンタの構成を簡素化することが可能となる。
3…中間転写ベルト(像担持体の一例)
4…二次転写ローラ
5…光学センサ(像読取手段の一例)
9a…駆動ローラ
9b,9c…従動ローラ
10…画像形成ユニット(像形成手段の一例)
11…帯電装置
12…露光装置
13…現像装置
14…クリーニング装置
15…感光体ドラム
30…補正制御部
100…画像形成部
Claims (5)
- 像担持体の搬送経路に沿って略一列に配設され,上記像担持体上に少なくとも3色以上の可視像を形成する複数の像形成手段と,
上記像担持体上に形成された可視像を読み取る像読取手段と,
上記像形成手段を制御することにより上記像担持体上に形成された上記可視像を上記像読取手段に読み取らせ,読み取られた上記可視像の位置に基づいて全ての上記像形成手段による色ずれを補正する色ずれ補正手段と,
を備えてなる画像形成装置であって,
上記色ずれ補正手段が,
上記像形成手段を制御することにより2色以上且つ全色未満の上記可視像を上記像担持体上に形成させ,上記像読取手段により読み取られた上記2色以上且つ全色未満の上記可視像の位置に基づいて上記2色以上且つ全色未満の上記可視像を形成した像形成手段のずれ量を測定し,測定されたずれ量に基づいて全ての上記像形成手段による色ずれを補正する第1の色ずれ補正処理手段と,
上記第1の色ずれ補正処理手段により補正された全ての上記像形成手段を制御することにより上記全色の可視像を上記像担持体上に形成させ,上記像読取手段により読み取られた上記全色の可視像の位置に基づいて全ての上記像形成手段のずれ量を測定し,測定されたずれ量に基づいて全ての上記像形成手段による色ずれを補正する第2の色ずれ補正処理手段と,
を具備してなることを特徴とする画像形成装置。 - 上記2色以上且つ上記全色未満の上記可視像を形成する像形成手段が,一列に配列された像形成手段のうち最前列及び最後尾に配設された像形成手段を含んでなる請求項1に記載の画像形成装置。
- 上記第1の色ずれ補正処理手段により補正された全ての上記像形成手段を制御することにより上記全色の基準濃度可視像からなる濃度補正用パターンを上記像担持体上に形成させ,上記像読取手段により読み取られた上記濃度補正用パターンから上記全色の基準濃度可視像ぞれぞれの濃度を検出し,検出された濃度に基づいて全ての上記像形成手段の濃度補正を行う濃度補正処理手段を更に備えてなる請求項1又は2のいずれかに記載の画像形成装置。
- 上記第2の色ずれ補正処理手段による色ずれ補正と,上記濃度補正処理手段による濃度補正とが略並行して実行されてなる請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 像担持体の搬送経路に沿って略一列に配設され,上記像担持体上に少なくとも3色以上の可視像を形成する複数の像形成手段と,上記像担持体上に形成された可視像を読み取る像読取手段と,上記像形成手段を制御することにより上記像担持体上に形成された上記可視像を上記像読取手段に読み取らせ,読み取られた上記可視像の位置に基づいて全ての上記像形成手段による色ずれを補正する補正制御部と,を備えてなる画像形成装置の色ずれ補正方法であって,
上記補正制御部が,上記像形成手段を制御することにより2色以上且つ全色未満の上記可視像を上記像担持体上に形成させ,上記像読取手段により読み取られた上記2色以上且つ全色未満の上記可視像の位置に基づいて上記2色以上且つ全色未満の上記可視像を形成した像形成手段のずれ量を測定し,測定されたずれ量に基づいて全ての上記像形成手段による色ずれを補正する第1の色ずれ補正処理工程と,
上記補正制御部が,上記第1の色ずれ補正処理工程により補正された全ての上記像形成手段を制御することにより上記全色の可視像を上記像担持体上に形成させ,上記像読取手段により読み取られた上記全色の可視像の位置に基づいて全ての上記像形成手段のずれ量を測定し,測定されたずれ量に基づいて全ての上記像形成手段による色ずれを補正する第2の色ずれ補正処理工程と,
を具備してなることを特徴とする色ずれ補正方法。
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