JP4760476B2 - 画像形成装置及びずれ量検出方法 - Google Patents
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Description
「移動機構」は、画像形成装置がダイレクトタンデム方式であって、被転写体がシート材の場合は、そのシート材を搬送する搬送機構であり、被転写体が搬送ベルトである場合は、その搬送ベルトを回動させる回動機構である。また、画像形成装置が中間転写タンデム方式の場合は、中間転写ベルトを回動させる回動機構である。
「画像形成装置」は、プリンタ(例えばレーザプリンタ)などの印刷装置だけでなく、ファクシミリ装置や、プリンタ機能及びスキャナ機能等を備えた複合機であってもよい。また、縦型タンデム方式であっても、横型タンデム方式であってもよい。
請求項11に係るずれ量検出方法は、被転写体を移動させる移動機構と、前記被転写体の移動方向に沿って並列配置された複数の感光体を有し、前記複数の感光体それぞれに形成された現像剤像を前記被転写体上に順次転写する画像形成手段と、現像剤像形成手段と、を備える画像形成装置により、前記被転写体に対し、その移動方向に沿って第1位置間隔(X)で配列された複数の第1マークからなる第1パターンを転写するための現像剤像を、前記複数の感光体のうち第1感光体に形成し、前記被転写体に対し、その移動方向に沿って交互に前記第1位置間隔(X)と第2位置間隔(X+α)とで配列された複数の第2マークからなる第2パターンを転写するための現像剤像を、前記第1感光体以外の第2感光体に形成することにより、前記第1マークと前記第2マークとが、前記移動方向において交互に前記被転写体上に出現するようにする第1ステップと、前記第1ステップで前記被転写体に転写された前記第1パターン及び前記第2パターンについて、前記移動方向において前後に隣接する前記第2パターンの2つの第2マークとの両距離差または両距離比が所定値となる第1マークを、前記第1パターンの中から特定マークとして抽出する第2ステップと、前記第2ステップによる抽出結果において前記特定マークとして抽出された第1マークと、前記各感光体間の転写位置のずれがない正常転写時において前記特定マークとして抽出される第1マークとの前記第1パターンにおける配列順位差を算出し、当該配列順位差に、前記第1位置間隔と前記第2位置間隔との偏差(α)の2分の1を乗じた値を、前記移動方向における前記各感光体間の転写位置のずれ量とする第3ステップと、を含む。
本構成によれば、図1(同図では例えばα=2p)に示すように、被転写体上には、第1感光体によって複数の第1マークM(同図で黒塗りのマーク)が第1位置間隔(X)ごとに配列された第1パターンが転写され、第2感光体によって複数の第2マークN(同図で斜線模様のマーク)が交互に第1位置間隔(X)と第2位置間隔(X+α)とで配列された第2パターンが転写される。図1において、例えば、紙面左右方向中央位置のパターンは、第1パターンを転写する第1感光体と第2パターンを転写する第2感光体とで転写位置にずれ(各画像の位置ずれ)がない状態の転写結果(以下、「正常転写結果」という)を示している。これに対して紙面右側にはp、2p、3pと順に転写位置のずれが生じた転写結果が示されており、紙面左側には−p、−2p、−3pと順に転写位置のずれが生じた転写結果が示されている。なお、同図中のプラス・マイナスは被転写体の移動方向に対する正方向及び逆方向を表す。また、同図では第1パターンと第2パターンとが上記移動方向に沿った一直線上に転写されているが、これに限らず、移動方向に直交した方向において互いにずれた位置に転写してもよい。
(1):同一転写結果において、第1パターンの各第1マークMに対し、その前後に隣接する2つの第2マークNとの両距離差は、上記移動方向においてα(=2p)ずつ増減している。
(2):被転写体の移動方向において前後に隣接する2つの第2マークNとの両距離差または両距離比が所定値(ゼロも含む)である第1マークM(以下、「特定マーク」という)は、転写位置がpずれるごとに1つ前または後ろの第1マークMへと移動する。具体的には、図1中央の正常転写結果では、例えば前後に隣接する2つの第2マークNの中央に位置する第1マークMは、第1マークM5であり、転写位置がpずれた転写結果では第1マークM4となり、2pずれた転写結果では第1マークM3となっている。
実際の転写結果において、第1パターンの中から上記特定マークとなる第1マークを特定する。そして、この特定マークとしての第1マークが、正常転写結果時における特定マークに対して何番目に位置する第1マークか(正常転写結果と実際の転写結果とにおいて、特定マークとされる各第1マークの配列順位差)という情報、及び、上記p(=α/2)に基づき転写位置のずれ量を検出できることになる。
ここで、上述したように、各第1マークMに対し、その前後に隣接する2つの第2マークNとの両距離差は、上記移動方向においてα(=2p)ずつ増減している。このことは、上記両距離差の変化量に対して検出可能な最小単位が2p(=α)程度であれば上記特定マークを特定でき、これにより、転写位置のずれ量の変化を、その半分のp単位の精度で検出できることを意味する。
以上のように、本構成によれば、第1パターン及び第2パターンによる転写結果に対する検出精度よりも高い精度で転写位置ずれ量を検出することができる。
また、上記転写位置のずれ量検出方法によって転写位置のずれ量を検出することができる。
本構成によれば、各マークの水平部間の距離差または距離比を元に被転写体の移動方向(副走査方向)における転写位置のずれ量検出が可能となる。
本構成によれば、各マークの傾斜部間の距離差または距離比を元に上記直交方向(主走査方向)における転写位置のずれ量を検出が可能となる。
本構成によれば、移動方向において前後に隣接する2つの第2マークとの両距離の相対比を検知し、この相対比が最も1に近いことをもって、請求項5でいう「両距離差が最も小さい第1マーク」とする構成である。このように両距離の相対量に基づき特定マークを抽出する構成であれば、例えば検出センサの検出精度が経時的に変化し、これに伴って検出信号レベルが変化したとしても、特定マークの抽出精度の低下を抑制できる。
本構成によれば、特定マークが複数抽出された場合に、これらの中で最も抽出頻度が高かった特定マークに基づきずれ量検出を行うことにより、その検出精度の向上を図ることができる。なお、「両距離差の絶対値が最も近い2つの第1マーク」を抽出する方法として、両距離差の絶対値そのものを算出してそれが略一致するかどうかに基づき抽出する方法以外に、2つの第1マークの両距離比について、一方の第1マークの距離比の逆数が、他方の第1マークの距離比に略一致するかどうかに基づき抽出する方法であってもよい。
前述したように、図1によれば、各転写結果では、前記両距離差の絶対値が略同一の2つの第1マークに対して移動方向の略中央位置に、両距離差がゼロの第1マークが位置する。そこで、本構成によれば、両距離差の絶対値が最も近い2つの第1マークを抽出し、これら2つの第1マークの中間に位置する第1マークを特定マークとして抽出する構成とした。このような構成であれば、上記請求項5の構成と同様に特定マークの抽出を行うことができる。
本構成によれば、両距離差の絶対値が最も近い2つの第1マークの中間に位置するとされた複数の第1マークが存在する場合に、これらの中で最も多く存在する第1マークを特定マークとすることで、特定マークの抽出精度を高めることができる。
本発明によれば、検出センサの数を軽減できる。
本構成によれば、ずれ量検出手段による検出結果に基づき各感光体間のずれ量がソフト的または機械的に自動補正される。
本発明の実施形態1を図1〜図6を参照しつつ説明する。
[レーザプリンタの全体構成]
図2は、本実施形態の画像形成装置としてのレーザプリンタ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2における右側を前方とする。
図3には、スキャナユニット27を制御するための制御部72のブロック図が示されている。制御部72(本発明の「補正手段」に相当)には、ビデオコントローラ73とエンジンコントローラ74とを備えて構成されている。ビデオコントローラ73は、例えばレーザプリンタ1と通信可能に接続された端末装置(図示せず)からの画像データS1を受け取ってビットマップデータに展開し、画像形成用のビデオ信号S2を生成する。また、ビデオコントローラ73は、上記レジマークセンサ50からの検出信号S3をA/D変換した信号を受け取るとともに、スキャナユニット27に設けられたBDセンサ(図示せず)からのBD信号S4を受け取るようになっている。このBDセンサは、例えば、ポリゴンミラー(図示せず)によって偏光されるレーザ光を所定の位置で検出して上記BD信号S4を出力する。
例えば外部からの衝撃や経時的な変化などによって、用紙4に対する各色感光ドラム31の転写位置がずれると、用紙4に色ずれしたカラー画像が形成されてしまうことがある。そこで、本実施形態のレーザプリンタ1には、この各色感光ドラム31間の転写位置のずれ量を検出し、このずれ量を補正するレジストレーション機能が備えられている。具体的には、メモリ76には、図4に示すレジストレーションパターン(以下、単に「レジパターン」という)を搬送ベルト18上に形成するための画像データが予め記憶されている。
2・n・X>n・(X+α)+(n−1)・X
X>n・α
被測定色マークNの位置間隔が第2位置間隔X+αとなっている隙間の数が(n−1)個の場合
2・n・X>(n−1)・(X+α)+n・X
X>(n−1)・α
以上により、少なくともX>(n−1)・αの条件(1)を満たす必要がある。
(2):上記両距離差(=d1−d2)が例えばゼロである基準色マークM(以下、「特定マーク」という)は、転写位置がpずれるごとに1つ下位または上位の順位の基準色マークMへと移動する。具体的には、例えば上記特定マークは、図1の正常転写結果では基準色マークM5であり、転写位置がpずれた転写結果では基準色マークM4となり、2pずれた転写結果では基準色マークM3となっている。
(1)上述したように、各基準色マークMに対し、その前後に隣接する2つの被測定色マークNとの両距離差D(n)は、搬送方向(副走査方向)においてα(=2p)ずつ増減している。このことは、レジマークセンサ50が、転写位置のずれ量検出で求める最小単位pで検出できる程度の精度を有していなくても、2p(=α)単位で検出可能な精度を有していれば、上記特定マークを抽出でき、これの配列順位情報と上記最小単位pとの算出により、p単位の精度で転写位置のずれ量検出を行うことができることを意味する。
本実施形態と前記実施形態1との相違は、特定マークの抽出方法にあり、その他の点は前記実施形態1と同様である。従って、実施形態1と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。
図1に示すように、各転写結果では、両距離差の絶対値(=|d1−d2|)が略同一の2つの基準色マークMに対して搬送方向の略中間位置に、両距離差がゼロ、換言すれば両距離比D(n)が1に最も近い特定マークとしての基準色マークMが存在する。例えば、図1の正常転写状態を例にとると、両距離差の絶対値が2pである第4基準色マークM4と第6基準マークM6との中間位置、両距離差の絶対値が4pである第3基準色マークM3と第7基準マークM7との中間位置、両距離差の絶対値が6pである第2基準色マークM6と第8基準マークM8との中間位置に、第5基準色マークM5が存在する。
図7,8は実施形態3を示す。前記実施形態1との相違は、基準色レジパターン及び被測定色レジパターンの形状にあり、その他の点は前記実施形態1と同様である。従って、実施形態1と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。
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)上記各実施形態に対して、例えば転写位置合わせに求める検出精度に対応する最小検出単位量p(=α/2)を任意の値に設定変更可能とする設定手段を設けて、この設定手段で設定されたpの値に応じた位置間隔のレジパターン80,81,90,91を転写する構成であってもよい。
16,17・・・ベルト支持ローラ(移動機構)
18・・・搬送ベルト(被転写体)
19・・・転写ローラ(画像形成手段)
25・・・プロセス部(画像形成手段)
27・・・スキャナユニット(現像剤像形成手段)
31k・・・感光ドラム(第1感光体、画像形成手段)
31c、31m、31y・・・感光ドラム(第2感光体、画像形成手段)
34・・・現像カートリッジ(現像剤像形成手段)
50・・・レジマークセンサ(検出センサ)
72・・・制御部(現像剤像形成手段、特定マーク抽出手段、ずれ量検出手段、補正手段)
80,90・・・基準色レジパターン(第1パターン)
81,91・・・被測定色レジパターン
90A,91A・・・水平部
90B,91B・・・傾斜部
M・・・基準色マーク(第1マーク)
N・・・被測定色マーク(第2マーク)
X・・・第1位置間隔
X+α・・・第2位置間隔
θ・・・所定角度
Claims (11)
- 被転写体を移動させる移動機構と、
前記被転写体の移動方向に沿って並列配置された複数の感光体を有し、前記複数の感光体それぞれに形成された現像剤像を前記被転写体上に順次転写する画像形成手段と、
前記被転写体に対し、その移動方向に沿って第1位置間隔(X)で配列された複数の第1マークからなる第1パターンを転写するための現像剤像を、前記複数の感光体のうち第1感光体に形成し、前記被転写体に対し、その移動方向に沿って交互に前記第1位置間隔(X)と第2位置間隔(X+α)とで配列された複数の第2マークからなる第2パターンを転写するための現像剤像を、前記第1感光体以外の第2感光体に形成することにより、前記第1マークと前記第2マークとが、前記移動方向において交互に前記被転写体上に出現するようにする現像剤像形成手段と、
前記被転写体に転写された前記第1パターン及び前記第2パターンを検出する検出センサと、
前記検出センサの検出結果に基づき、前記移動方向において前後に隣接する前記第2パターンの2つの第2マークとの両距離差または両距離比が所定値となる第1マークを、前記第1パターンの中から特定マークとして抽出する特定マーク抽出手段と、
前記特定マーク抽出手段による抽出結果において前記特定マークとして抽出された第1マークと、前記各感光体間の転写位置のずれがない正常転写時において前記特定マークとして抽出される第1マークとの前記第1パターンにおける配列順位差を算出し、当該配列順位差に、前記第1位置間隔と前記第2位置間隔との偏差(α)の2分の1を乗じた値を、前記移動方向における前記各感光体間の転写位置のずれ量とするずれ量検出手段と、を備える画像形成装置。 - 前記第1マーク及び前記第2マークは、前記被転写体上において前記移動方向に直交する方向に沿った形状をなす水平部を備える請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記第1マーク及び前記第2マークは、前記被転写体上において前記移動方向に直交する方向に対して所定角度だけ傾斜した方向に沿った形状をなす傾斜部を有する請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記特定マーク抽出手段は、前記両距離差が最も小さい第1マークを前記特定マークとして抽出する構成である請求項1から請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記特定マーク抽出手段は、前記移動方向において前後に隣接する前記2つの第2マークとの両距離の相対比を求め、この相対比が最も1に近い第1マークを前記特定マークとして抽出する構成である請求項1から請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記特定マーク抽出手段は、更に、前記両距離差の絶対値が最も近い2つの第1マークを抽出し、これら2つの第1マークの中間に位置する第1マークを特定マークとして抽出する構成とされ、
前記ずれ量検出手段は、前記特定マークが複数抽出された場合には、これらの中から最も抽出頻度が高い特定マークに基づきずれ量検出を行う請求項1から請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記特定マーク抽出手段は、前記両距離差の絶対値が最も近い2つの第1マークを抽出し、これら2つの第1マークの中間に位置する第1マークを前記特定マークとして抽出する構成である請求項1から請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記ずれ量検出手段は、前記特定マークが複数抽出された場合には、これらの中から最も抽出頻度が高い特定マークに基づきずれ量検出を行う請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記第1パターンの現像剤像及び前記第2パターンの現像剤像は、前記第1パターン及び前記第2パターンを前記被転写体上において前記移動方向に沿った同一直線上に転写する現像剤像である請求項1から請求項8のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記ずれ量検出手段による検出結果に基づき前記各感光体間のずれ量を補正する補正手段と、を備える請求項1から請求項9のいずれかに記載の画像形成装置。
- 被転写体を移動させる移動機構と、前記被転写体の移動方向に沿って並列配置された複数の感光体を有し、前記複数の感光体それぞれに形成された現像剤像を前記被転写体上に順次転写する画像形成手段と、現像剤像形成手段と、を備える画像形成装置により、前記被転写体に対し、その移動方向に沿って第1位置間隔(X)で配列された複数の第1マークからなる第1パターンを転写するための現像剤像を、前記複数の感光体のうち第1感光体に形成し、前記被転写体に対し、その移動方向に沿って交互に前記第1位置間隔(X)と第2位置間隔(X+α)とで配列された複数の第2マークからなる第2パターンを転写するための現像剤像を、前記第1感光体以外の第2感光体に形成することにより、前記第1マークと前記第2マークとが、前記移動方向において交互に前記被転写体上に出現するようにする第1ステップと、
前記第1ステップで前記被転写体に転写された前記第1パターン及び前記第2パターンについて、前記移動方向において前後に隣接する前記第2パターンの2つの第2マークとの両距離差または両距離比が所定値となる第1マークを、前記第1パターンの中から特定マークとして抽出する第2ステップと、
前記第2ステップによる抽出結果において前記特定マークとして抽出された第1マークと、前記各感光体間の転写位置のずれがない正常転写時において前記特定マークとして抽出される第1マークとの前記第1パターンにおける配列順位差を算出し、当該配列順位差に、前記第1位置間隔と前記第2位置間隔との偏差(α)の2分の1を乗じた値を、前記移動方向における前記各感光体間の転写位置のずれ量とする第3ステップと、を含むずれ量検出方法。
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